面對SDN/NFV部署挑戰(zhàn) 網(wǎng)絡(luò)廠商能做什么？

    【移動通信網(wǎng)】近年來，隨著云計算的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)虛擬化受到廣泛關(guān)注，而作為網(wǎng)絡(luò)虛擬化的實現(xiàn)方式，SDN自誕生之日起就擔(dān)負(fù)著網(wǎng)絡(luò)變革的使命。那么，SDN技術(shù)的驅(qū)動力是什么？SDN在引入現(xiàn)網(wǎng)的過程中，如何實現(xiàn)平滑無縫演進(jìn)？電信運(yùn)營商在部署SDN/NFV的過程中都遇到了哪些問題？針對這些問題，邁絡(luò)思（Mellanox）能夠提供什么樣的解決方案？近日，CNII獨家專訪了邁絡(luò)思（Mellanox）高級市場總監(jiān)ChloeJianMa。

    SDN發(fā)展的驅(qū)動力：云計算與創(chuàng)新

    SDN誕生于美國GENI項目資助的斯坦福大學(xué)CleanSlate課題，斯坦福大學(xué)NickMcKeown教授為首的研究團(tuán)隊提出了Openflow的概念用于校園網(wǎng)絡(luò)的試驗創(chuàng)新，后續(xù)基于Openflow給網(wǎng)絡(luò)帶來可編程的特性，SDN的概念應(yīng)運(yùn)而生。

    SDN最先應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，發(fā)展的驅(qū)動力則主要來自于云計算。ChloeJianMa指出，SDN有幾種不同的形態(tài)，之所以最先在數(shù)據(jù)中心進(jìn)行商用，是因為服務(wù)器被虛擬化以后，虛擬機(jī)的啟動變得非常容易，甚至僅需幾秒鐘的時間，這與云計算的發(fā)展趨勢是相符的。但是SDN誕生之前的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)大多依靠人工配置，周期需要用天甚至星期來計算，成為了數(shù)據(jù)中心敏捷性的瓶頸。而云計算作為數(shù)據(jù)中心的演進(jìn)趨勢，大大提升了數(shù)據(jù)中心計算、存儲以及網(wǎng)絡(luò)的自動化性能，SDN勢在必行。

    SDN發(fā)展的另外一大驅(qū)動力是創(chuàng)新�！白钣袃r值的公司往往是創(chuàng)新速度最快的公司，如互聯(lián)網(wǎng)公司。而互聯(lián)網(wǎng)公司之所以能達(dá)到這么高的估價，是因為投資者認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)公司的產(chǎn)品演進(jìn)速度非常快�！盋hloeJianMa表示，“為了滿足產(chǎn)品的快速演進(jìn)，用以創(chuàng)新的基礎(chǔ)設(shè)施就一定要具備敏捷性、可運(yùn)維性和可編程性，以支持快速創(chuàng)新的商業(yè)模式，SDN充分滿足了這種需求�！�

    Overlay滿足網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)需求

    新架構(gòu)的引進(jìn)需要與現(xiàn)有架構(gòu)長期共存，不僅要互聯(lián)互通，還要能平滑集成，不能影響現(xiàn)有業(yè)務(wù)。在將SDN引入現(xiàn)網(wǎng)的過程中，如何實現(xiàn)與現(xiàn)網(wǎng)的平滑無縫演進(jìn)？

    邁絡(luò)思認(rèn)為，Overlay可以滿足網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)需求。

    ChloeJianMa認(rèn)為，OpenFlow之所以沒有被數(shù)據(jù)中心的主流廠商采用，是因為無法與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平滑對接。“OpenFlow需要網(wǎng)絡(luò)中全部的設(shè)備都來支持它，但這是不現(xiàn)實的。網(wǎng)絡(luò)中較新的交換機(jī)可能只需進(jìn)行軟件升級，但是較為老舊的交換機(jī)卻需要進(jìn)行替換，而運(yùn)營商并不希望增加硬件成本，因為目前來說SDN還不是一個被證明一定能夠帶來利益的技術(shù)�！�

    Overlay則不同。Overlay網(wǎng)絡(luò)是一個建立在已有網(wǎng)絡(luò)上的虛擬網(wǎng)絡(luò)，邏輯節(jié)點和邏輯鏈路構(gòu)成了Overlay網(wǎng)絡(luò)。說白了，Overlay就是應(yīng)用層的網(wǎng)絡(luò)，它不考慮或很少考慮網(wǎng)絡(luò)層和物理層的問題，允許對沒有IP地址標(biāo)識的目的主機(jī)路由信息，忽略位置信息，數(shù)據(jù)中心的組成部分可以在世界的任何角落，訪問數(shù)據(jù)中心的人也可以在世界的任何一個角落。

    “Overlay所有虛擬網(wǎng)絡(luò)的建立都是由服務(wù)器發(fā)起的，而在服務(wù)器上做軟件升級則非常容易�！盋hloeJianMa表示。

    解放CPU提升云效率性能

    與SDN始于研究者和數(shù)據(jù)中心不同，NFV是由運(yùn)營商提出的。NFV旨在利用標(biāo)準(zhǔn)的IT虛擬化技術(shù)，通過軟硬件解耦及功能抽象，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能不再依賴于專用硬件即可實現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開發(fā)和部署，從而降低昂貴的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本。

    但是，虛擬化技術(shù)也對云基礎(chǔ)設(shè)施性能造成了一定的影響。ChloeJianMa表示，這些影響主要表現(xiàn)在三個方面：一是計算虛擬化使服務(wù)器數(shù)據(jù)傳輸性能和效率大打折扣；二是主流Overlay網(wǎng)絡(luò)虛擬化打破了服務(wù)器內(nèi)CPU和I/O系統(tǒng)的平衡；三是低效的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議給云基礎(chǔ)設(shè)施帶來的負(fù)擔(dān)。

    針對這些問題，邁絡(luò)思在服務(wù)器I/O架構(gòu)方面推出了基于PCIe硬件設(shè)備虛擬化的SRIOV技術(shù)，可使虛擬機(jī)繞過Hypervisor直接從網(wǎng)卡讀取數(shù)據(jù)；針對網(wǎng)絡(luò)虛擬化，邁絡(luò)思推出了可識別VXLAN包的網(wǎng)卡，轉(zhuǎn)移CPU的處理壓力，還原線速網(wǎng)絡(luò)吞吐能力；在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議方面，邁絡(luò)思主推RDMA傳輸協(xié)議，幫助CPU將網(wǎng)絡(luò)處理工作卸載到網(wǎng)卡上�！斑~絡(luò)思推出的技術(shù)解決方案極大地提升了計算機(jī)的性能，得到解放后的CPU可以運(yùn)行更多的虛擬機(jī)和擁護(hù)的應(yīng)用程序，這對于公有云來說尤其重要，會直接影響到運(yùn)服務(wù)上的收入和利潤�！盋hloeJianMa強(qiáng)調(diào)。

    電信運(yùn)營商部署NFV面臨三大挑戰(zhàn)

    在OTT的沖擊下，電信運(yùn)營商面臨越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了避免各項業(yè)務(wù)日趨下滑，電信運(yùn)營商部署NFV變得勢在必行。但是，NFV的部署卻并非一帆風(fēng)順，ChloeJianMa認(rèn)為，目前運(yùn)營商部署NFV面臨三大挑戰(zhàn)。

    一是性能方面的挑戰(zhàn)。虛擬化以后，軟件的模塊與模塊之間也產(chǎn)生更多的東西向流量、占用帶寬，因此10G的出口能夠支持的南北吞吐量遠(yuǎn)低于10G，這一問題使電信運(yùn)營商感到困擾，雖然他們非常想利用虛擬化技術(shù)，但是他們并不希望看到原本插卡就能解決的問題現(xiàn)在卻需要10個服務(wù)器才能達(dá)到同樣的效果。ChloeJianMa表示，邁絡(luò)思的方案可以為運(yùn)營商提供更寬的有效帶寬,使網(wǎng)絡(luò)不再是虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的性能瓶頸。此外，邁絡(luò)思還在NFV卸載功能方面做出努力，可避免CPU再做通用包處理，并不斷增強(qiáng)ＮＦＶ卸載能力，支持包分類，包封裝，加密解密等高級特性。邁絡(luò)思近期并購的ＥＺＣｈｉｐ公司會使邁絡(luò)思擁有基于網(wǎng)絡(luò)處理器的高性能智能網(wǎng)絡(luò)處理能力。

    二是運(yùn)維方面的挑戰(zhàn)。雖然NFV理論上可以大大提高網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的敏捷性和可延展性，但是真正達(dá)到這些目標(biāo)還需要運(yùn)維領(lǐng)域的演變.電信運(yùn)營商的運(yùn)維系統(tǒng)將不僅僅再局限于網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)配置的下發(fā),而是達(dá)到實時的基于業(yè)務(wù)負(fù)載的動態(tài)智能資源調(diào)整.這就意味著運(yùn)維系統(tǒng)必須和網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施及資源的實時監(jiān)控以及大數(shù)據(jù)分析緊密結(jié)合起來,以達(dá)到資源分配和延展的有效閉環(huán),真正實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理的自動化.但現(xiàn)在這些機(jī)制卻并不成熟，這也是運(yùn)營商暫時還未大范圍部署NFV的主要原因。

    三是員工技能水平方面的挑戰(zhàn)。ChloeJianMa解釋道，電信運(yùn)營商的員工大多是配置網(wǎng)絡(luò)的人，側(cè)重于硬件的測試與連通，但現(xiàn)在則需要他們轉(zhuǎn)型成為可以寫程序、進(jìn)行軟件開發(fā)的人，而這是非常困難的事�！盀榱伺囵B(yǎng)更多優(yōu)秀的SDN/NFV技術(shù)人員，應(yīng)鼓勵和支持SDN開源生態(tài)建設(shè)，形成以技術(shù)為紐帶的創(chuàng)新模式，培育出開放共享的開源社區(qū)。”ChloeJianMa建議。