SDN领军团队：斯坦福大学The McKeown Group的传奇之路

5月8日，2017 P4中国峰会在北京召开，SDN领域先驱人物——斯坦福大学的Nick McKeown教授也会在大会上发表主题演讲，这不由让我这样的SDN学习者心生向往。作者在写《重构网络：SDN架构与实现》[1]时就了解到了Nick教授团队在SDN领域所做出的巨大贡献，不由自主地就变成了他的小粉丝。所以在硅谷实习的时候，还专门到Barefoot[2]公司去拜访了一次Nick教授。

一般的，每一个领域必然有那么几个的先驱人物，但是我认为Nick教授的传奇性不仅仅是因为他在学术界的巨大贡献，更因为他在学术产业化方面近乎传奇的表现。接下来就来介绍一下Nick教授及其带领的团队The McKeown Group[3]在SDN领域的传奇之路。

2006年，The McKeown Group的Martin Casado[4]博士等在RCP和4D网络架构的基础上，实现了一种面向企业网安全的网络架构SANE，提出了一个逻辑上集中控制的企业安全解决方案。在这个基础之上，Martin Casado等人在2007年实现了面向企业网管理的Ethane项目，其论文在当年的ACM SIGCOMM会议上引起了学术界的关注。Ethane不仅是SDN架构的雏形，也是OpenFlow的前身。但Nick教授并没有满足于仅仅将SDN作为一种学术概念去推广，而是很快地就和Scott Shenker教授和Martin Casado博士在硅谷一起创办了Nicira Networks[20]，这是SDN历史上第一个初创公司，也是SDN从学术圈走向工业界的标志。这个公司后来被以12.6亿美元的天价被VMWare收购，硅谷传闻这样的价格都快有洗钱的嫌疑了。可见价格有多高。

2008年，Nick McKeown、Scott Shenker、Larry Peterson和普林斯顿大学的Jennifer Rexford教授等一起发表了介绍OpenFlow的论文[5]，标志着OpenFlow的诞生。同年，The McKeown Group发布了第一个开源SDN控制器NOX-Classic，也实现了基于开放创新平台NetFPGA的OpenFlow交换机[6]，而NetFPGA也是Nick教授他们发明的。

2009年，The McKeown Group在NOX-Classic开源控制器的基础上，发布了基于Python语言的SDN控制器POX[7]，同时发布了OpenFlow1.0版本协议和基于SDN架构的开源网络虚拟化平台FlowVisor[8]。此外，初创公司Nicira Networks发布了面向网络虚拟化应用的开源交换机软件OpenvSwitch[9]。这些开源产品至今依然还是SDN领域重要的软件。而Open vSwitch早就被广泛应用于各种场景，早就不局限于SDN领域范围。

2010年，The McKeown Group发布了开源SDN网络模拟平台Mininet[10]。目前为止，Mininet依然还是SDN学习的最重要（没有之一）的软件。同时，Nick McKeown教授的博士生David Erickson等人发布了基于Java语言的开源SDN控制器Beacon[11]，Beacon也是后来赫赫有名的开源控制器Floodlight[12]和OpenDaylight[13]的前身。

商业方面，Nick McKeown教授的博士生Guido Appenzeller等在同年创办了继Nicira之后的第二个SDN初创公司BigSwitch[15]，其主要产品包括SDN控制器和开放的SDN交换机操作系统，其也是White Box Switching理念的推动者之一。

2011年3月，Nick McKeown教授和Scott Shenker教授联合Facebook、Google、Microsoft、Verizon、DT、Yahoo、NTT发起了一个非盈利性组织：开放网络基金会ONF，其致力于推动SDN产业化和标准化的工作。同时，他们也发起了一个开放网络峰会ONS（Open Networking Summit），致力于SDN应用和部署案例的交流推广。同年，Nick McKeown教授和Scott Shenker教授联合Larry Peterson创建了开放网络研究中心ONRC。从2007年Ethane论文发表到2011年ONF建立，我们称之为SDN发展初期，其重大事件列表见表1-1，其中绝大部分事件和Nick教授有直接关系。

表1-1 SDN前期标志性事件

2012年7月份VMware宣布以12.6亿美金的天价收购SDN初创公司Nicira，Nick教授的第一个SDN创业公司就这样以一个非常传奇的结局收尾了。而第二个初创公司BigSwitch也在同年发布了基于Java的开源SDN控制器Floodlight。此外，Nick McKeown、Scott Shenker和Larry Peterson在ONRC的基础上又成立了ON.LAB，致力于SDN开源工具和平台的研发。此时，The McKeown Group的研究方向已经悄然转向SDN系统部署的调试和测试领域。

2013年，The McKeown Group的四位博士David Erickson、Brandon Heller、Peyman Kazemian和Nikhil Handigol创办了SDN初创公司Forward Networks[15]，致力于将计算机领域的成功经验引入网络领域。博士学生Glen Gibb等则创办了SDN初创公司Barefoot Networks[2]，这也是Nick教授当下最重视的创业公司，笔者就是在Barefoot公司拜访了Nick教授。

2014年，ON.LAB发布了面向运营商应用的开源SDN控制器平台ONOS[16]和新的开源网络虚拟化平台OpenVirteX[17]（FlowVisor的替代品）。目前，ONOS控制器已经成为业界最强大的两个SDN开源控制器之一。而OpenVirtex也已经成为了当下最优秀的开源网络虚拟化产品。

同时，The McKeown Group发布了高级编程语言框架P4[18]（Programming Protocol-Independent Packet Processors），这种协议无关的高级编程语言框架，专注于数据平面可编程，是未来SDN数据平面研究的重要方向之一。P4的推出将SDN的发展方向由控制平面引导到可编程数据平面，大大推动了可编程数据平面的发展。同样的，Nick教授并没有只把P4当作一种学术成果，而是通过Barefoot公司实现P4的商业化。而目前Nick教授的商业重心正是Barefoot公司。外界有传闻Barefoot最终会被收购，但是Barefoot的工作人员透露，这次Nick教授并没有卖的想法，而是想把它做大做强。而相比其他几个初创公司，Barefoot是数据平面的创业，数据平面是网络的基础设施，其重要性不言而喻，而且Barefoot从种子轮就获得了谷歌、腾讯、阿里巴巴等多家IT巨头的投资，确实存在做大做强的可能和空间。

我们将SDN发展史上的大事件整理如下图所示，曲线上方是推动SDN发展的开源组织和业界厂商，以及产业界的标志性事件。曲线下方是支撑SDN逐步成熟的关键技术，主要是SDN学术界的研究成果。这两部分内容组成了一部完整的SDN演进史。我们可以从中找到许多和The McKeown Group相关的信息。

图1-1SDN发展大事件

回顾SDN的发展史，我们可以看到几乎处处能见到Nick教授的身影，不仅仅是在学术领域，更在产业界。他的团队和他的合作单位几乎创造出了一个新的学术研究领域，然后又在这个新领域创立了很多新公司，成功将知识产权产业化，转化为商业运作，其商业嗅觉堪称一绝。所以笔者认为Nick教授团队的在SDN的发展之路的表现堪称传奇。

放眼世界，很难找到其他像能把产（学）研结合得如此紧密，能如此迅速地将知识产权转化为商业价值的团队了。这种优秀案例非常值得我们学习。我们国内的研究机构，要么专注于学术，要么专注于产业化，极少有能力去兼顾两者。但学术和工业化结合又谈何容易呢，在产（学）研结合的道路上，我们还有很长的道路要走。

当然，作为一名SDN学习者，在敬仰斯坦福团队的神奇之外，还需要认真踏实的学习实践。很幸运的，SDNLAB此前推出的SDN技能图谱相对完整地列举出了用户在学习过程中需要掌握的技能，这无疑是一张SDN的寻宝图。技能图谱如下图：