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【移動(dòng)通信網(wǎng)】近年來(lái)，隨著云計(jì)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(shí)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(dòng)力是什么？SDN在引入現(xiàn)網(wǎng)的過(guò)程中，如何實(shí)現(xiàn)平滑無(wú)縫演進(jìn)？電信運(yùn)營(yíng)商在部署SDN/NFV的過(guò)程中都遇到了哪些問(wèn)題？針對(duì)這些問(wèn)題，邁絡(luò)思（Mellanox）能夠提供什么樣的解決方案？近日，CNII獨(dú)家專(zhuān)訪了邁絡(luò)思（Mellanox）高級(jí)市場(chǎng)總監(jiān)ChloeJianMa。
SDN發(fā)展的驅(qū)動(dòng)力：云計(jì)算與創(chuàng)新
SDN誕生于美國(guó)GENI項(xiàng)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(duì)提出了Openflow的概念用于校園網(wǎng)絡(luò)的試驗(yàn)創(chuàng)新，后續(xù)基于Openflow給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)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(dòng)力則主要來(lái)自于云計(jì)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?yàn)榉⻊?wù)器被虛擬化以后，虛擬機(jī)的啟動(dòng)變得非常容易，甚至僅需幾秒鐘的時(shí)間，這與云計(jì)算的發(fā)展趨勢(shì)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(lái)計(jì)算，成為了數(shù)據(jù)中心敏捷性的瓶頸。而云計(jì)算作為數(shù)據(jù)中心的演進(jìn)趨勢(shì)，大大提升了數(shù)據(jù)中心計(jì)算、存儲(chǔ)以及網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化性能，SDN勢(shì)在必行。
SDN發(fā)展的另外一大驅(qū)動(dòng)力是創(chuàng)新�！白钣袃r(jià)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(jià)，是因?yàn)橥顿Y者認(rèn)為互聯(lián)網(wǎng)公司的產(chǎn)品演進(jìn)速度非常快。”ChloeJianMa表示，“為了滿(mǎn)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(mǎn)足了這種需求�！�
Overlay滿(mǎn)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(zhǎng)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(guò)程中，如何實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)網(wǎng)的平滑無(wú)縫演進(jìn)？
邁絡(luò)思認(rèn)為，Overlay可以滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)平滑演進(jìn)需求。
ChloeJianMa認(rèn)為，OpenFlow之所以沒(méi)有被數(shù)據(jù)中心的主流廠商采用，是因?yàn)闊o(wú)法與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)平滑對(duì)接�！癘penFlow需要網(wǎng)絡(luò)中全部的設(shè)備都來(lái)支持它，但這是不現(xiàn)實(shí)的。網(wǎng)絡(luò)中較新的交換機(jī)可能只需進(jìn)行軟件升級(jí)，但是較為老舊的交換機(jī)卻需要進(jìn)行替換，而運(yùn)營(yíng)商并不希望增加硬件成本，因?yàn)槟壳皝?lái)說(shuō)SDN還不是一個(gè)被證明一定能夠帶來(lái)利益的技術(shù)�！�
Overlay則不同。Overlay網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)建立在已有網(wǎng)絡(luò)上的虛擬網(wǎng)絡(luò)，邏輯節(jié)點(diǎn)和邏輯鏈路構(gòu)成了Overlay網(wǎng)絡(luò)。說(shuō)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(wèn)題，允許對(duì)沒(méi)有IP地址標(biāo)識(shí)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(wèn)數(shù)據(jù)中心的人也可以在世界的任何一個(gè)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(jí)則非常容易。”ChloeJianMa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(yíng)商提出的。NFV旨在利用標(biāo)準(zhǔn)的IT虛擬化技術(shù)，通過(guò)軟硬件解耦及功能抽象，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能不再依賴(lài)于專(zhuān)用硬件即可實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開(kāi)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(duì)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(gè)方面：一是計(jì)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(lái)的負(fù)擔(dān)。
針對(duì)這些問(wèn)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(guò)Hypervisor直接從網(wǎng)卡讀取數(shù)據(jù)；針對(duì)網(wǎng)絡(luò)虛擬化，邁絡(luò)思推出了可識(shí)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(jì)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(duì)于公有云來(lái)說(shuō)尤其重要，會(huì)直接影響到運(yùn)服務(wù)上的收入和利潤(rùn)。”ChloeJianMa強(qiáng)調(diào)。
電信運(yùn)營(yíng)商部署NFV面臨三大挑戰(zhàn)
在OTT的沖擊下，電信運(yùn)營(yíng)商面臨越來(lái)越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。為了避免各項(xiàng)業(yè)務(wù)日趨下滑，電信運(yùn)營(yíng)商部署NFV變得勢(shì)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(yíng)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(wèn)題使電信運(yùn)營(yíng)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(wèn)題現(xiàn)在卻需要10個(gè)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(yíng)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(lèi)，包封裝，加密解密等高級(jí)特性。邁絡(luò)思近期并購(gòu)的ＥＺＣｈｉｐ公司會(huì)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(yíng)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(shí)時(shí)的基于業(yè)務(wù)負(fù)載的動(dòng)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(shí)時(shí)監(jiān)控以及大數(shù)據(jù)分析緊密結(jié)合起來(lái),以達(dá)到資源分配和延展的有效閉環(huán),真正實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)管理的自動(dòng)化.但現(xiàn)在這些機(jī)制卻并不成熟，這也是運(yùn)營(yíng)商暫時(shí)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(yíng)商的員工大多是配置網(wǎng)絡(luò)的人，側(cè)重于硬件的測(cè)試與連通，但現(xiàn)在則需要他們轉(zhuǎn)型成為可以寫(xiě)程序、進(jìn)行軟件開(kāi)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(lì)和支持SDN開(kāi)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(kāi)放共享的開(kāi)源社區(qū)�！盋hloeJianMa建議。
