近些年，以Linux領(lǐng)銜的開源項目在IT界出盡了風(fēng)頭，涌現(xiàn)了很多的優(yōu)秀開源項目。如今人人都在講開源，在剛理解了軟件開源之后，又聽說了硬件開源，仿佛現(xiàn)在不說開源就不夠Bigge。So，為什么要開源呢?在網(wǎng)絡(luò)數(shù)通領(lǐng)域也掀起了開源熱潮，我們今天就圍繞SDN、NFV來捋一捋開源到底干了什么。

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)做了什么

在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)行業(yè)中，標(biāo)準(zhǔn)制定和廠商具體的技術(shù)實現(xiàn)并不是很合拍。像IETF這些機構(gòu)會對網(wǎng)絡(luò)和存儲的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進行定義，供應(yīng)商也會相應(yīng)地實現(xiàn)他們的解決方案，但這看似兩個正常的工作過程往往會由于實現(xiàn)的多樣性導(dǎo)致兼容性問題(這會對最初定義的標(biāo)準(zhǔn)造成破壞)。

為了讓各種黑盒之間實現(xiàn)兼容，供應(yīng)商不得不在各種相關(guān)工程上耗費數(shù)周的時間。然后，工程師們再開個“Plug Fests”大會，來測試和驗證硬件和軟件的互操作性(話說這樣工作真的很充實)。但是為每個新應(yīng)用建立標(biāo)準(zhǔn)和證明操作性這一過程在效率至上的時代絕對是荒謬和不切實際的。那么為什么在網(wǎng)絡(luò)中標(biāo)準(zhǔn)化軟件和硬件仍然是一個常見的做法呢?

部分原因在于網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)經(jīng)歷了三十年。以前，這些網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)由電信用例驅(qū)動，已經(jīng)部署好的失敗系統(tǒng)的下行風(fēng)險是災(zāi)難性的，所以無法被忽視。然而重新定義標(biāo)準(zhǔn)化這一繁瑣的過程將推遲供應(yīng)商將產(chǎn)品推向市場的時間。因為修改了固件以后，軟件需要重新測試和驗證，這就會推遲產(chǎn)品的發(fā)行。

如今，Linux已經(jīng)成為服務(wù)器的主流操作系統(tǒng)，但對網(wǎng)絡(luò)來說并非如此。部分原因在于網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商的專制和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(OS)、硬件的黑盒實現(xiàn)。在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)平面和控制平面通過路由器和交換機固件實現(xiàn)。這兩個平面協(xié)調(diào)工作，數(shù)據(jù)平面負責(zé)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流、通過一些協(xié)議(包括VXLAN、GRE)處理多個對話、連接與管理遠程客戶端?？刂破矫尕撠?zé)處理信號流，定義路由器如何處理傳入的數(shù)據(jù)包，通過使用路由表和實現(xiàn)數(shù)據(jù)包的優(yōu)先處理，如差異化服務(wù)的QoS。

反過來說，整個系統(tǒng)本質(zhì)上就是一個黑盒。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)正是致力于改變這種方式的網(wǎng)絡(luò)方案。SDN將控制平面從數(shù)據(jù)平面分離，用軟件實現(xiàn)控制平面，從而不再是黑盒實現(xiàn)。這意味著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、硬件可以來自不同的供應(yīng)商，只要他們可以使用部署在白盒或“brite”盒上彼此約定的接口進行通信。白盒交換機用的是現(xiàn)成的商用交換機芯片，里面含有開放的SDN軟件來運行網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序。

好膩害的Linux

隨著Linux進軍網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(基于標(biāo)準(zhǔn)的x86服務(wù)器)，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)之間的通信一直采用標(biāo)準(zhǔn)的Linux協(xié)議，該協(xié)議是開放的。Linux作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)改變了網(wǎng)絡(luò)格局，因為運行在啟用Linux的交換機上的應(yīng)用程序不再需要IETF標(biāo)準(zhǔn)來進行交互，就像運行在數(shù)據(jù)中心中Linux服務(wù)器上任何的應(yīng)用程序。

控制平面通過開放接口來開啟網(wǎng)絡(luò)空間基礎(chǔ)創(chuàng)新的大門。新一代的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序之前受限于專門的ASICs(耗時數(shù)年，耗資數(shù)百萬設(shè)計和制造出來)，現(xiàn)在可以作為小型產(chǎn)品重新構(gòu)思，因為Linux交換機成為了主流操作系統(tǒng)。

數(shù)據(jù)平面完成上面討論的如傳輸數(shù)據(jù)、通過一些協(xié)議處理多個對話、連接與管理遠程客戶端等功能。然而，數(shù)據(jù)平面仍然會或多或少受ASICs和固件的約束。原因在于控制數(shù)據(jù)平面的供應(yīng)商(如博科和英特爾)保持網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和商業(yè)芯片之間的接口的關(guān)閉狀態(tài)或者限制訪問。

雖然Linux作為網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，其開發(fā)工具和庫被廣泛使用，但是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的開發(fā)仍然比較復(fù)雜。拋開復(fù)雜性不說，在全球社區(qū)中，似乎也并不缺少Linux專家一起解決問題。而對于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)來說，開發(fā)者往往在少數(shù)公司掌握的閉源平臺上開發(fā)。

傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序必須為每個支持的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)單獨編寫。但是對于Linux來說，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序只要編寫一次，就可以在任何地方運行。之前花在平臺上的循環(huán)操作(如互操作性測試)可以被重定向解決由來已久的網(wǎng)絡(luò)問題(受限于固件/ASICs)，開放全新一代的基于軟件的網(wǎng)絡(luò)工具( automation、security、overlays、 fabric managers)。而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)沒有pan-data中心意識，Linux向新一代網(wǎng)絡(luò)虛擬化解決方案打開大門，可以利用fabric和overlay的力量提供給網(wǎng)絡(luò)運營商完全控制物理和虛擬環(huán)境的功能。

SDN你在干森么

SDN解決方案通過封裝低層協(xié)議到更高級別的對象來實現(xiàn)相同的目標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)虛擬化解決方案實現(xiàn)他們自己虛擬網(wǎng)絡(luò)的互通性。

云計算運營商正通過以下場景連接云：兩個不同的系統(tǒng)之間、兩個地理上分散的數(shù)據(jù)中心之間、公共云和私有云之間，通常會使用像BGP這樣的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議連接兩個云基礎(chǔ)設(shè)施。

我們的未來捏

傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的壟斷地位即將被供應(yīng)商瓦解，取而代之的是更靈活、創(chuàng)新的軟件。運行Linux的交換機將會解決遺留已久的固件/ASICs問題。新入市者利用開源和商品組件能夠使得終端用戶更易獲得市場份額。傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)向解耦模型的轉(zhuǎn)變最終對終端用戶和整個行業(yè)來說是雙贏的局面。