面对SDN/NFV部署挑战 网络厂商能做什么?

近年来,随着云计算的不断发展,网络虚拟化受到广泛关注,而作为网络虚拟化的实现方式,SDN自诞生之日起就担负着网络变革的使命。那么,SDN技术的驱动力是什么?SDN在引入现网的过程中,如何实现平滑无缝演进?电信运营商在部署SDN/NFV的过程中都遇到了哪些问题?针对这些问题,迈络思(Mellanox)能够提供什么样的解决方案?近日,CNII独家专访了迈络思(Mellanox)高级市场总监ChloeJianMa。

SDN发展的驱动力:云计算与创新 SDN诞生于美国GENI项目资助的斯坦福大学CleanSlate课题,斯坦福大学NickMcKeown教授为首的研究团队提出了Openflow的概念用于校园网络的试验创新,后续基于Openflow给网络带来可编程的特性,SDN的概念应运而生。

SDN最先应用于数据中心网络,发展的驱动力则主要来自于云计算。ChloeJianMa指出,SDN有几种不同的形态,之所以最先在数据中心进行商用,是因为服务器被虚拟化以后,虚拟机的启动变得非常容易,甚至仅需几秒钟的时间,这与云计算的发展趋势是相符的。但是SDN诞生之前的数据中心网络大多依靠人工配置,周期需要用天甚至星期来计算,成为了数据中心敏捷性的瓶颈。而云计算作为数据中心的演进趋势,大大提升了数据中心计算、存储以及网络的自动化性能,SDN势在必行。

SDN发展的另外一大驱动力是创新。“最有价值的公司往往是创新速度最快的公司,如互联网公司。而互联网公司之所以能达到这么高的估价,是因为投资者认为互联网公司的产品演进速度非常快。”ChloeJianMa表示,“为了满足产品的快速演进,用以创新的基础设施就一定要具备敏捷性、可运维性和可编程性,以支持快速创新的商业模式,SDN充分满足了这种需求。”

Overlay满足网络平滑演进需求 新架构的引进需要与现有架构长期共存,不仅要互联互通,还要能平滑集成,不能影响现有业务。在将SDN引入现网的过程中,如何实现与现网的平滑无缝演进?

迈络思认为,Overlay可以满足网络平滑演进需求。

ChloeJianMa认为,OpenFlow之所以没有被数据中心的主流厂商采用,是因为无法与现有网络平滑对接。“OpenFlow需要网络中全部的设备都来支持它,但这是不现实的。网络中较新的交换机可能只需进行软件升级,但是较为老旧的交换机却需要进行替换,而运营商并不希望增加硬件成本,因为目前来说SDN还不是一个被证明一定能够带来利益的技术。”

Overlay则不同。Overlay网络是一个建立在已有网络上的虚拟网络,逻辑节点和逻辑链路构成了Overlay网络。说白了,Overlay就是应用层的网络,它不考虑或很少考虑网络层和物理层的问题,允许对没有IP地址标识的目的主机路由信息,忽略位置信息,数据中心的组成部分可以在世界的任何角落,访问数据中心的人也可以在世界的任何一个角落。

“Overlay所有虚拟网络的建立都是由服务器发起的,而在服务器上做软件升级则非常容易。”ChloeJianMa表示。 解放CPU提升云效率性能

与SDN始于研究者和数据中心不同,NFV是由运营商提出的。NFV旨在利用标准的IT虚拟化技术,通过软硬件解耦及功能抽象,使网络设备功能不再依赖于专用硬件即可实现新业务的快速开发和部署,从而降低昂贵的网络设备成本。

但是,虚拟化技术也对云基础设施性能造成了一定的影响。ChloeJianMa表示,这些影响主要表现在三个方面:一是计算虚拟化使服务器数据传输性能和效率大打折扣;二是主流Overlay网络虚拟化打破了服务器内CPU和I/O系统的平衡;三是低效的网络协议给云基础设施带来的负担。

针对这些问题,迈络思在服务器I/O架构方面推出了基于PCIe硬件设备虚拟化的SRIOV技术,可使虚拟机绕过Hypervisor直接从网卡读取数据;针对网络虚拟化,迈络思推出了可识别VXLAN包的网卡,转移CPU的处理压力,还原线速网络吞吐能力;在网络协议方面,迈络思主推RDMA传输协议,帮助CPU将网络处理工作卸载到网卡上。“迈络思推出的技术解决方案极大地提升了计算机的性能,得到解放后的CPU可以运行更多的虚拟机和拥护的应用程序,这对于公有云来说尤其重要,会直接影响到运服务上的收入和利润。”ChloeJianMa强调。 电信运营商部署NFV面临三大挑战

在OTT的冲击下,电信运营商面临越来越严峻的挑战。为了避免各项业务日趋下滑,电信运营商部署NFV变得势在必行。但是,NFV的部署却并非一帆风顺,ChloeJianMa认为,目前运营商部署NFV面临三大挑战。

一是性能方面的挑战。虚拟化以后,软件的模块与模块之间也产生更多的东西向流量、占用带宽,因此10G的出口能够支持的南北吞吐量远低于10G,这一问题使电信运营商感到困扰,虽然他们非常想利用虚拟化技术,但是他们并不希望看到原本插卡就能解决的问题现在却需要10个服务器才能达到同样的效果。ChloeJianMa表示,迈络思的方案可以为运营商提供更宽的有效带宽,使网络不再是虚拟网络功能的性能瓶颈。此外,迈络思还在NFV卸载功能方面做出努力,可避免CPU再做通用包处理,并不断增强NFV卸载能力,支持包分类,包封装,加密解密等高级特性。迈络思近期并购的EZChip公司会使迈络思拥有基于网络处理器的高性能智能网络处理能力。

二是运维方面的挑战。虽然NFV理论上可以大大提高网络业务的敏捷性和可延展性,但是真正达到这些目标还需要运维领域的演变.电信运营商的运维系统将不仅仅再局限于网络业务配置的下发,而是达到实时的基于业务负载的动态智能资源调整.这就意味着运维系统必须和网络基础设施及资源的实时监控以及大数据分析紧密结合起来,以达到资源分配和延展的有效闭环,真正实现网络业务管理的自动化.但现在这些机制却并不成熟,这也是运营商暂时还未大范围部署NFV的主要原因。

三是员工技能水平方面的挑战。ChloeJianMa解释道,电信运营商的员工大多是配置网络的人,侧重于硬件的测试与连通,但现在则需要他们转型成为可以写程序、进行软件开发的人,而这是非常困难的事。“为了培养更多优秀的SDN/NFV技术人员,应鼓励和支持SDN开源生态建设,形成以技术为纽带的创新模式,培育出开放共享的开源社区。”ChloeJianMa建议。

原文发布于微信公众号 - SDNLAB(SDNLAB)

原文发表时间:2016-02-10

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