Pingping Lin：ONOS-面向运营商网络的SDN操作系统

第五届中国未来网络发展与创新论坛12月10日-11日在南京盛大开幕，美国开放网络实验室（ON.Lab）技术总监Pingping Lin发表精彩演讲，以下为演讲实录。

Pingping Lin：大家好，我今天讲的是面向运营商的网络系统——ONOS。今天我主要从以下几个方面来介绍，首先简单介绍一下我们公司ON.Lab，然后介绍我们公司的产品。ON.Lab公司一开始主要由几个教授最初提出了SDN，后又成立了这个实验室。我们ON.Lab这个公司，可能大家对这个公司的产品已经很熟悉了，比如说经常使用的Mininet，它是一个模拟平台，可以模拟出很多个用户需要的交换机以及主机。今天我主要介绍我们的网络操作系统ONOS，它是一整套的解决方案，也是一个操作系统平台。我们的ONOS是一个开源性的项目，它有一个社区，社区主要包括ON.Lab自己的员工，其次包含我们深度合作的运营商和厂商，运营商有美国的ATT，还有一些共同合作商，以及我们一些开源社区的贡献者们。

来看一下Architechual，intents主要是当一个出现问题时，将把所属的交换机接管过来，还有其可扩展性，一个节点可以控制多个交换机，横向控制平面需要增大的时候要保证在横向是可扩展的，第二条是我们经常说的一个网络在SDN里面可以创新，ONOS的操作系统可以允许用户撰写自己的控制单元，这里面就需要一个很高级的抽象，可以看到北向层将提供给北向的撰写者。南向是协议层的，会支持很多种协议，最后一个原则是一个大的系统，如果一个组件现在发现它不能满足我的需求了，这时候我可以很轻松的替换掉，当然了还体现在我想安装功能的时候都可以热插拔的方式进行安装激活，这是它的思想。

我们看一下运营商的网络有多大的规模。比如说我们原来用的基础是流量工程，我们大家目前主要用10到50K的，它的规模还在继续扩大，因此它要解决这种场景才是面向运营商的网络操作系统。

ONOS的分布式结构，我们可以看到纵向上有四个，横向是我们的控制单元，把它叫做应用层，下面是核心层，这里有很多的状态管理，我们稍候会讲到这里的状态是什么，以及通信的时候会有一些事件发生，稍后也会展开核心层介绍。灰色的部分是适配，这是一个简要的架构，我们接下来看一下从模块上架构又包含哪些模块呢。这里举了一些例子，我们再看左侧灰色的部分，软件上的模块比如说任何一个操作系统有基本的软件功能模块，红色的部分是面向网络的功能单元，还有面向网络单元。最下面绿色的就是协议。我们看到这些框边上有黄色、橙色是我们2015年正在进行中已经完成的新功能。如果想了解ONOS的架构，最上面是监听某些事件，比如说我想写一个应用，事件发生以后你要通知我，你发现有一个Link断掉了，这将要发事件通知我，这时候就要监听这些事件，而这些Core就会向下，当适配启动了以后会说发现事件以后会向上汇报，这样从北向南就可以下发一个命令，如果设备上有什么事件发生的时候可以一级一级往上报，稍候我们会提到有一个FLOW、还有一些拓扑等等，我们叫做网络状态，所以当一个核心里面受到底下事件的时候，它会向上告诉应用，这些事件告诉你，并且在横向有一个通知，还有横向两个方向上进行事件的扩散。

我们接下来就讲CORE是什么东西。由于时间有限我只能说一下CORE横向北向长什么样子。有拓扑，有flow，有switch。还有一个分配应用，将会预留一些带宽，以及网络的配置。还有应用自己产生的状态，拓扑图可能是大家最熟悉的。应用所编程的时候不管是怎么协调的，它是无论在运行哪个层面上都是看的是全局的拓扑，再接下来是FLOW，都会给switch装FLOW，一个设备同时会连接几个，会有几个主（master）的下发指令。

ONOS的源语会有一些复杂的理论知识和算法，我这里只是列出来，大家可以去看，我们的网络状态会有不同的需求会横向进行同步，比如说我连接了哪个switch，比如说我连了A也连了swichB，还有一些我们的拓扑在时时刻刻变化，我们就要用弱移植性的，这里子网内有一个事件发生了，我逐渐会扩展在方向上，最终我们采用的技术是如果一个事件发生了，有的时候会失败，在横向上传播所有的学习内容，网络上也有，大家登陆官方网站上进行详细介绍，我们对于每一块端的知识做了介绍，这里只是指出来。

然后我们看一下Distributed Core。对不同的网络状态有不同的处理方式。我们看一下Southbound，这是我刚刚讲到的，这个逻辑原理我已经详细阐述了。我们说了运用最简单的表象，这个switch按照哪个流表，这是一个极其复杂的过程，我们有一个高级的抽象，我们管它叫Intent，比如说我想建一个PATH，这时候会进行编译。比如说吞吐量，我们举两个例子，我们和AT&T合作，这个是把SDN网络和传统的网络结合起来，这是面向运营商的，还有对于运营商有控制，这是和几大厂商合作的一个控制。

简单介绍一下它的Deployment，美国、以及欧洲、南美，在韩国也正在进行中的一个部署，还有连接了其他12所大学还有机构等等，这个是一个场景，在澳大利亚、美国，图中是一个全球布局，大家可以感受一下部署情况。在中国区会有一个Training Plan，我们将会在深圳、北京、南京都会有，请大家关注我们的官网，会有短期培训、长期培训可以很快掌握并且使用ONOS，在你的网络中使用并且还可以进行编程。

我今天介绍的是这些，希望大家关注官网，官网上面有我没有提到的很多细节，还有实时的新闻，比如说我们下个版本Emu即将发布，且涉及增加的新内容等等。