局域网SDN硬核技术内幕 29 探赜索隐 —— gRPC Telemetry

前几天，我们介绍的RoCE技术和INT技术，让诊断系统钻进交换机里面去洞察网络体验劣化的瓶颈，是不是很酷炫？

别急，还有更酷炫的。

前面提到，INT技术本质上是通过交换芯片的特殊设计，实现在数据包转发的全路径中增加网络情况相关的记录——Metadata，并将各节点Metadata汇总到采集器进行大数据分析。显然，这依赖于交换芯片的实现。

那么，对于在INT技术出现以前已经建成的网络，有没有办法实现这种网络大数据采集呢？

让我们看看交换机的具体实现。

在交换芯片中，每个接口上有计数器，能实时体现以太网接口的收发包速率、收发计数、各种原因丢弃数据包的数量等。如果可以在交换机里面植入一个探针，实时把这些数据传到采集器以及SDN控制器，那该多好呀！

其实，交换机的CPU就是这个探针。

交换机的CPU，在网络设计中，术语叫控制平面。控制平面处理路由的计算、整机状态的监控以及和网络管理方的通讯。正如前面提到的，传统的网络设备与管理中心的通讯方式为SNMP，它的弊病在于实时性太差，丢失了大量的信息。

我们需要新的方式，获取控制平面监控到的设备信息。

大家想到了谷歌提供的控制平面框架——gRPC。

gRPC和SNMP的根本区别在于，SNMP是查询-响应的工作流程，而gRPC只需要在设备上配置“订阅”信息，设备会将所需信息按一定采样周期推送到采集器，如下图所示。

通过gRPC，可以以秒级为周期采样特定接口下的这些信息：

收发数据包计数；

收发字节计数；

ECN(拥塞标志位)计数；

PFC(流控包)计数；

WRED(Weighted Random Early Detection，权重随机早期检测)丢包计数；

ASIC缓存用量……

以及控制平面其他的一些关键信息：

FIB表项下发计数；

MAC表项学习计数；

光模块发射与接收功率；

系统CPU/RAM使用率；

系统温度……

可见，gRPC以牺牲部分精度为代价，实现了较为精确的采样，作为数据平面不支持INT的妥协方案，也是非常有价值的。

它还可以实时监测系统运行状态，为整网健康度诊断提供依据。

本期的标题来自于《周易》：“探赜索隐，钩深致远。”这句话的意思是，探寻隐藏的奥秘，操控遥远的事物。

在这几天的专题中，我们已经介绍了INT、增强ERSPAN和gRPC技术，但它们只能实现前一半——探赜索隐。如何实现后一半“钩深致远”呢？

让我们期待明天的主题。