當(dāng)前，網(wǎng)絡(luò)界最熱門(mén)的議題就是軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN，Software Defined Network), 但這是一個(gè)非常發(fā)散的議題. SDN就像很多年前我們談Cloud一樣, 知道怎么拼, 但老是搞不清楚這到底在搞些什么東西。 在2013年, 這些議題感覺(jué)稍微收斂了一點(diǎn), 我們開(kāi)始陸續(xù)聽(tīng)到, Network Virtualization或是Network Functions Virtualization或是其他類(lèi)似的討論。在我所拜訪的許多客戶中, 許多人都問(wèn)到這些技術(shù)的方向, 及未來(lái)展望。 當(dāng)然我很有禮貌的回答了一些我個(gè)人的看法, 但根本的來(lái)說(shuō), 我也不知道那是什么!

一些新的網(wǎng)絡(luò)名詞在現(xiàn)今的市場(chǎng)上, 有不同的解釋, 其實(shí)信息很不一致. 所以根本上, 我無(wú)法回復(fù)多數(shù)人的問(wèn)題, 如果能有一個(gè)比較明確的想法, 而不單只是協(xié)議, 或是一個(gè)不知道應(yīng)用支撐的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃. 那這樣我們比較容易能激出一些討論的火花.

對(duì)于我來(lái)說(shuō), 因?yàn)楸旧砉ぷ鞯年P(guān)系. 網(wǎng)絡(luò)虛擬化是一個(gè)很明確的主題, 就是”在高度服務(wù)器虛擬化的數(shù)據(jù)中心內(nèi), 建立可程序化的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)”, 并且”將原本在網(wǎng)絡(luò)硬件上轉(zhuǎn)送的intelligent, 轉(zhuǎn)移到離服務(wù)最近的Server Hypervisor上”.

其實(shí)每次一談到這個(gè)部分的時(shí)候, 大家都會(huì)對(duì)這個(gè)說(shuō)法開(kāi)始產(chǎn)生相當(dāng)大的質(zhì)疑. 就是：

1、這種作法讓已經(jīng)管理到快昏倒的網(wǎng)絡(luò)變得更復(fù)雜了!

2、軟件的性能怎么跟硬件相比?

3、為什么我們需要這種理念?到底對(duì)我的業(yè)務(wù)有什么好處?

說(shuō)真的, 如果您是中小型的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)環(huán)境, 那***件事就是, 恭喜你~ 你可以在這邊選擇要不要繼續(xù)看下去. 因?yàn)槟憧赡芘霾坏轿覀兯槍?duì)的痛點(diǎn). 如果您是運(yùn)營(yíng)商或是大中型的企業(yè), 并且大量使用Server Hypervisor作為支撐業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)時(shí), 那你可能已經(jīng)遭遇我們所要談的主題.

從數(shù)據(jù)上統(tǒng)計(jì), 在虛擬環(huán)境上的虛擬網(wǎng)絡(luò)端口已經(jīng)超越物理網(wǎng)絡(luò)端口的數(shù)量了. 所以也就是說(shuō), 你對(duì)虛擬網(wǎng)絡(luò)的管理策略的復(fù)雜度, 已經(jīng)遠(yuǎn)超于過(guò)去傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)知及規(guī)模. 在我過(guò)去15年的工作生涯中, 看過(guò)不少大型網(wǎng)絡(luò), 也參與不少數(shù)據(jù)中心的項(xiàng)目的建立及運(yùn)維, 唯獨(dú)這兩三年在網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)增速度是超越我過(guò)去10多年的經(jīng)驗(yàn). 當(dāng)然這是拜高度虛擬化的結(jié)果所賜。

所以可想而知, 今天對(duì)于云端服務(wù)的提供商來(lái)說(shuō), 在大量使用虛擬化服務(wù)器之后, 其網(wǎng)絡(luò)一般來(lái)說(shuō)都在很短的時(shí)間走到瓶頸. 首當(dāng)其沖的就是管理面的問(wèn)題, 如何管理多租戶的網(wǎng)絡(luò), 并保持隔離, 服務(wù)增值, 實(shí)時(shí)反應(yīng)租戶對(duì)于基礎(chǔ)建設(shè)的需求. 這些需求在25年前, 是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者所未考慮到的, 網(wǎng)絡(luò)在經(jīng)過(guò)多年演化后, 除了性能及部分功能的增加, 實(shí)質(zhì)上并未有太明確的改變. (注：我在2003年***次參加并且通過(guò)CCIE實(shí)驗(yàn)室的考試之后, 在這10年中, 我在網(wǎng)絡(luò)部分空白了數(shù)年并專(zhuān)心在應(yīng)用安全的議題上, 再回頭發(fā)現(xiàn), 其實(shí)現(xiàn)今的網(wǎng)絡(luò)本質(zhì)運(yùn)作, 并沒(méi)有革命性的概念改變.)

再來(lái)就是規(guī)?；膯?wèn)題, 一般非營(yíng)運(yùn)商虛擬化的數(shù)據(jù)中心的環(huán)境, 很少遇到這個(gè)議題, 但簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō), VLAN數(shù)量限制, 導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)無(wú)法繼續(xù)有效的擴(kuò)張. ToR交換機(jī)TCAM的限制導(dǎo)致規(guī)?；h(huán)境的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)中斷, 都些都是在大型虛擬化的數(shù)據(jù)中心常見(jiàn)的問(wèn)題.并成為進(jìn)退兩難的問(wèn)題.

就是因?yàn)槿绱? 開(kāi)始有人想打破傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的管理框架, 建立一個(gè)新的機(jī)制, 讓網(wǎng)絡(luò)像寫(xiě)程序一樣, 可以快速產(chǎn)出用戶所需要的結(jié)果, 透過(guò)變量的定義, 可以自動(dòng)計(jì)算新的需求并執(zhí)行. 這個(gè)概念就是我們熟習(xí)的名詞SDN. 但是SDN的發(fā)展并不如原先預(yù)期的順利, 因?yàn)樗髦荚谟趯ontrol panel從硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備內(nèi)脫離出來(lái), 并未考慮到data panel的轉(zhuǎn)發(fā)限制. 所以整個(gè)網(wǎng)絡(luò)還是局限在一個(gè)特定的區(qū)域內(nèi), 并且所有data panel的學(xué)習(xí)都由openflow控制器管理, 所以規(guī)?；蔀榱肆硪粋€(gè)dead point. 但這樣評(píng)論SDN(或是openflow協(xié)議), 并不是太公平. 他并非一無(wú)是處, 我也看過(guò)使用SDN作為流量工程應(yīng)用的一些案例, 如 traffic redirection, security tap的應(yīng)用模式, 所以只是在數(shù)據(jù)中心的整體架構(gòu)來(lái)說(shuō), 這個(gè)概念在規(guī)模及投資的成本上不太適合而已.

但是對(duì)于網(wǎng)絡(luò)虛擬化的概念來(lái)說(shuō), 我們可以思考它為創(chuàng)新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)概念, 它利用今日網(wǎng)絡(luò)IP通訊的特性, 并同時(shí)考慮SDN的經(jīng)驗(yàn)所發(fā)展出的一個(gè)新的方式. 它依然遵循過(guò)去”傳統(tǒng)” SDN將control panel 脫離的概念到x86為基礎(chǔ)的controller上, 并且同時(shí)透過(guò)安裝在Hypervisor內(nèi)的虛擬交換機(jī), 抽象化網(wǎng)絡(luò)data panel的轉(zhuǎn)發(fā), 使用IP隧道作為端到端的通訊方式(VXLAN, STT, GRE) 等. 讓網(wǎng)絡(luò)在一個(gè)IP可通訊的物理?xiàng)l件上, 可透過(guò)API布署L2-L4的虛擬網(wǎng)絡(luò)topology, 并且向上垂直整合L7的應(yīng)用需求或是水平整合物理服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)通訊. 所以從這個(gè)觀點(diǎn)來(lái)思考, 你可以把你現(xiàn)在個(gè)IP網(wǎng)絡(luò), 視為一個(gè)大型的網(wǎng)絡(luò)背板 (Network Backplane), 而每一個(gè)安裝在Hypervisor內(nèi)的虛擬交換機(jī)視為一張交換機(jī)內(nèi)的Line Card. 這樣, 網(wǎng)絡(luò)虛擬化的模型因該在您的腦海里可以刻畫(huà)出來(lái)了。

#p#

但是如果我們現(xiàn)在回頭看前面大家對(duì)我提出的問(wèn)題, 這樣應(yīng)該我就比較容易在這回答給各位讀者了:

1、這種作法讓已經(jīng)管理到快昏倒的網(wǎng)絡(luò)變得更復(fù)雜了!

正是因?yàn)槿绱? 你才需要把現(xiàn)在依靠在網(wǎng)絡(luò)硬件上的intelligent脫離出來(lái), 透過(guò)軟件的模式, 根據(jù)用戶/應(yīng)用/架構(gòu)的不同時(shí)空的需求, 去程序化的計(jì)算網(wǎng)絡(luò)所需要的能力, 然后再交付虛擬交換機(jī)根據(jù)更新的flow table去建立網(wǎng)絡(luò)通訊聯(lián)機(jī). 對(duì)于物理網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō), 因?yàn)椴辉贍可鎐onfiguration的intelligent, 所以僅需要維持低延遲, 高轉(zhuǎn)發(fā)的網(wǎng)絡(luò)特性. 而于所建立的邏輯網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō), 就像您常用的excel電子表格一樣, 可以隨意新增/修改/刪除/拷貝您的設(shè)定, 然后計(jì)算后的結(jié)果回直接告訴你結(jié)果. 讓服務(wù)來(lái)引導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)定, 跳脫讓人推著服務(wù)上線的概念

2、軟件的性能怎么跟硬件相比?

其實(shí)這是一個(gè)比較大的迷思, 網(wǎng)絡(luò)虛擬化從來(lái)沒(méi)有提及去replace現(xiàn)今傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的價(jià)值, 然后完全交付給軟件作為轉(zhuǎn)發(fā)的基礎(chǔ). 硬件的sillicon的開(kāi)發(fā)在今日已經(jīng)達(dá)到非常成熟的地步, 使用軟件的方式去取代現(xiàn)在硬件的成果, 無(wú)疑是腦袋壞掉. 在今日虛擬交換機(jī)透過(guò)與網(wǎng)卡的driver的優(yōu)化處理, 把原本在Server網(wǎng)卡上的效能做有效率的提升, 并且透過(guò)今日由成熟的硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所搭建的高速I(mǎi)P交換, 將Tunnel端到端的轉(zhuǎn)發(fā)變得更快速. 所以一臺(tái)虛擬交換機(jī)在Hypervisor內(nèi)所需要處理只是運(yùn)行在Hypervisor內(nèi)的VM, 并不是一個(gè)機(jī)柜或是一個(gè)區(qū)段的流量, 這并是分布式網(wǎng)絡(luò)的概念. .

當(dāng)然上述只提及到data panel轉(zhuǎn)發(fā)的效能, 我這邊也還想再?gòu)?qiáng)調(diào)control panel的部分. 因?yàn)閭鹘y(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的人員(我跟大家一樣, 也沒(méi)多新潮), 很在意data panel的效能. 但是在于網(wǎng)絡(luò)虛擬化的議題中, 其實(shí)control panel才是關(guān)鍵的核心, 也是大家常常忽略的部分. 因?yàn)槭褂靡慌_(tái)x86架構(gòu)的服務(wù)器作為整個(gè)網(wǎng)絡(luò)控制中心的中樞, 未免風(fēng)險(xiǎn)太大. 用兩臺(tái)x86服務(wù)器作為HA, 未免在規(guī)?；臈l件下又顯得不足, 所以Active-Active的Contrller Cluster便是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬化急迫需要的技術(shù). 在把這個(gè)技術(shù)推向服務(wù)生產(chǎn)環(huán)境中, 我相信這因該是一個(gè)不可忽略的主題, 甚至我覺(jué)得這個(gè)部分是今日所有相關(guān)廠商***痛點(diǎn). 全世界現(xiàn)在可能僅有VMware/Nicira 或是極少數(shù)廠商具有這樣的能力.

* 筆者現(xiàn)今工作于VMware/Nicira事業(yè)群, 上述說(shuō)法可能有點(diǎn)老婆賣(mài)瓜, 但這些信息的確是在實(shí)戰(zhàn)上經(jīng)過(guò)了多次經(jīng)驗(yàn)的檢驗(yàn), 及與市場(chǎng)調(diào)研的良心建議. 各位看官可斟酌參考.

3、為什么我們需要這種概念?到底對(duì)我的業(yè)務(wù)有什么好處?

對(duì)于營(yíng)運(yùn)商的云端服務(wù)來(lái)說(shuō), 有幾個(gè)重點(diǎn)

● 自動(dòng)化: 如果VM已經(jīng)可以做到request on demand, 那網(wǎng)絡(luò)需要跟隨著服務(wù)的需求自動(dòng)建立/更新/刪除. 不同步服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)支持, 其實(shí)***個(gè)影響的就是OPEX, 接下來(lái)可能又是客戶在等待上使用經(jīng)驗(yàn), ***累死的可能還是那些一起多年在這網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域工作的鄉(xiāng)親父老們.

● 規(guī)模化: 軟件定義網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的方式, ***的優(yōu)點(diǎn)就是它比今日任何一個(gè)以物理網(wǎng)絡(luò)支撐的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模來(lái)的更大, 透過(guò)分布式網(wǎng)絡(luò)方式, 把負(fù)載分散到需要工作的單位, 對(duì)于營(yíng)運(yùn)商來(lái)說(shuō), 規(guī)?；蔀樯虡I(yè)成功不可或缺的一個(gè)要素

● 管理簡(jiǎn)化: 如果每一個(gè)交換機(jī)上的control plane是為一個(gè)大腦, 那網(wǎng)絡(luò)管理員在一個(gè)數(shù)據(jù)中心內(nèi)就需要管理千百個(gè)對(duì)話, 就像股市操盤(pán)手在開(kāi)盤(pán)時(shí)跟股市交易員互動(dòng)的那樣瘋狂. 透過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬化這種集中管理, 分散工作的機(jī)制, 就像交通的控制中心一樣, 可以在Controller Cluster上就掌握整體網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài), 并且在錯(cuò)誤發(fā)生的時(shí)候, 可以迅速尋址錯(cuò)誤的原因及排除.

● 開(kāi)放化: 因?yàn)闋I(yíng)運(yùn)商的數(shù)據(jù)中心內(nèi)不再像過(guò)去只提供空間和帶寬等基礎(chǔ)的服務(wù), 反而期待更多的基礎(chǔ)建設(shè)服務(wù)的提供給用戶使用. 每間商業(yè)產(chǎn)品公司有它私有領(lǐng)域的專(zhuān)長(zhǎng), 所以結(jié)合多家的產(chǎn)品技術(shù)并建構(gòu)在開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上, 成為豐富營(yíng)運(yùn)商云端服務(wù)一個(gè)很重要的賣(mài)點(diǎn)之一. 對(duì)于網(wǎng)絡(luò)虛擬化概念來(lái)說(shuō), 這是因該也是必要的. 我想沒(méi)有一個(gè)運(yùn)營(yíng)商樂(lè)意看到自己只能使用一家的產(chǎn)品線, 或是完全無(wú)法朝多元化的整合前進(jìn).

以上的功能都是針對(duì)運(yùn)營(yíng)商的, 對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō), 有什么好處?

對(duì)于企業(yè)應(yīng)用上來(lái)說(shuō), 今日主要都是針對(duì)它中大型的企業(yè), 畢竟需求到達(dá)一定程度時(shí)候, 這個(gè)技術(shù)才顯現(xiàn)出實(shí)際的價(jià)值. 我相信以上三點(diǎn)對(duì)于中大型企業(yè)來(lái)說(shuō). 或多或少都有應(yīng)用的場(chǎng)景. 在過(guò)去兩年密集的在亞太地區(qū)商務(wù)旅行里, 以訪談多數(shù)的企業(yè)用戶的經(jīng)驗(yàn)上, 看到了另一個(gè)可能性的機(jī)會(huì)。

企業(yè)應(yīng)用發(fā)展流程

在我過(guò)去訪談的中大型客戶里, 多數(shù)人有著一個(gè)共同的問(wèn)題. 當(dāng)我們準(zhǔn)備一個(gè)新的服務(wù)時(shí), 我們需要花費(fèi)很多的時(shí)間在測(cè)試, 驗(yàn)證, 甚至上到生產(chǎn)環(huán)境上, 因?yàn)楣緝?nèi)部的網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)高度管控的策略, 所以平均一個(gè)項(xiàng)目可能需要浪費(fèi)數(shù)個(gè)月的時(shí)間在等待而無(wú)法前進(jìn). 這對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)的確是一個(gè)非常麻煩的問(wèn)題, 這已經(jīng)牽涉到生產(chǎn)力和效率的問(wèn)題了. 更不用說(shuō)上到生產(chǎn)環(huán)境之后, 連一個(gè)小的改動(dòng)在考慮整體網(wǎng)絡(luò)的顧慮下, 比需等待數(shù)日/周進(jìn)行評(píng)估. 對(duì)于他們與時(shí)間競(jìng)賽的商業(yè)活動(dòng)來(lái)說(shuō), 這的確成了累墜. 其實(shí)這個(gè)問(wèn)題在eBay便曾是一個(gè)非常痛苦的問(wèn)題, 無(wú)效率IT基礎(chǔ)建設(shè)流程, 大幅拖延了項(xiàng)目的進(jìn)行, 直到引入網(wǎng)絡(luò)虛擬化的概念. 在不影響現(xiàn)行網(wǎng)絡(luò)運(yùn)作及安全規(guī)范下, 大幅縮短項(xiàng)目開(kāi)發(fā)時(shí)程, 同時(shí)也加強(qiáng)了整體公司在IT管理的統(tǒng)合能力.

這篇以什么是網(wǎng)絡(luò)虛擬化為主體的文章, 是希望藉由這個(gè)管道, 讓大家能多了解現(xiàn)今實(shí)際技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及方向. 雖然舉了一些我比較熟悉的例子, 但不重在商業(yè)產(chǎn)品推廣, 重點(diǎn)是希望能幫助大家不再在市場(chǎng)名詞中迷惑. 透過(guò)我有限的知識(shí)幫助大家能更清楚的了解新一代網(wǎng)絡(luò)的思考方式.。