如今，SDN作為行業(yè)熱詞經(jīng)常進(jìn)入人們的視野，甚至被命名為當(dāng)前產(chǎn)業(yè)的大趨勢(shì)。SDN的出現(xiàn)，促使網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重新被定義，通過(guò)控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面的解耦，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)資源的池化，這徹底改變了原來(lái)垂直封閉的產(chǎn)業(yè)形態(tài)，給了運(yùn)營(yíng)商更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)掌控能力。

　　近日，騰訊系統(tǒng)架構(gòu)師何權(quán)在某公開(kāi)場(chǎng)合向業(yè)界闡釋了針對(duì)SDN控制器的探索和應(yīng)用，騰訊都做了哪些方面的努力，并取得了怎樣的突破。談到SDN，何權(quán)說(shuō)：“我們?cè)谔旖颉⑸虾?、深圳等地建立了?shù)據(jù)中心，規(guī)模各異。同時(shí)，基于分布式的復(fù)用計(jì)算進(jìn)行路由，建了一條隧道，在這樣的運(yùn)作模式下缺乏一種全局的視野和統(tǒng)一的調(diào)度能力，它會(huì)導(dǎo)致我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)帶寬的利用方面效率降低?！毖韵轮?，SDN是補(bǔ)充全局視野和提升統(tǒng)一調(diào)度能力的有效方法。

　　數(shù)據(jù)中心構(gòu)建

　　針對(duì)數(shù)據(jù)中心云化的問(wèn)題，騰訊也在跟一些設(shè)備廠商合作，構(gòu)建數(shù)據(jù)中心的云化，用Overlay的方案實(shí)現(xiàn)虛擬化租戶(hù)的應(yīng)用?！拔覀円呀?jīng)接觸了很多用戶(hù)，有個(gè)人用戶(hù)，還有一些大小不同的企業(yè)，這些企業(yè)會(huì)根據(jù)自身業(yè)務(wù)的不同提出各種各樣的需求，但這些需求在現(xiàn)有的系統(tǒng)上是沒(méi)法滿足的。

　　例如，普通用戶(hù)可能僅僅需要租用一臺(tái)虛擬機(jī)，但是大型租戶(hù)需要強(qiáng)化的計(jì)算性能，這就意味著可能會(huì)需要一大批物理機(jī)器；在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，我們發(fā)現(xiàn)VM跟物理網(wǎng)絡(luò)是混在一起的，在部署方面，在現(xiàn)有的系統(tǒng)上進(jìn)行部署彈性很差；另外租戶(hù)之間的安全隔離也是一個(gè)很重要的問(wèn)題，我們?cè)趥鹘y(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中利用VXLAN技術(shù)運(yùn)作用戶(hù)的可視化會(huì)受到很大限制，因?yàn)閂XLAN的資源本身就很少，所以我們采用Overlay的方式去做?！焙螜?quán)闡釋說(shuō)。

　　大規(guī)模數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，從IDC模塊建設(shè)角度出發(fā)，數(shù)量從原來(lái)的五千臺(tái)到現(xiàn)在的兩萬(wàn)，甚至是五萬(wàn)、幾十萬(wàn)臺(tái)規(guī)模，基于原來(lái)的方式管理就會(huì)存在很大缺陷。例如通常調(diào)度的云都是基于網(wǎng)端調(diào)用，傳統(tǒng)的路由網(wǎng)絡(luò)中我們有一個(gè)比較好的業(yè)務(wù)LOL，但曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)網(wǎng)絡(luò)的堵塞情況。利用傳統(tǒng)的手段，很難發(fā)現(xiàn)到底哪個(gè)地方出現(xiàn)了堵塞，所以如何快速地解決這樣的問(wèn)題是目前的關(guān)鍵。騰訊考慮的是想利用一些比較新的網(wǎng)絡(luò)硬件，通過(guò)特性，從Openflow的角度分析，基于流量的方式去監(jiān)控，來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的故障診斷。

　　統(tǒng)一控制器平臺(tái)

　　騰訊已經(jīng)在很多方面嘗試應(yīng)用SDN的解決方案，在解決方案中希望所有的SDN解放都是基于一個(gè)統(tǒng)一的控制器平臺(tái)。對(duì)于現(xiàn)在的SDN控制器來(lái)說(shuō)，它需要承載各種各樣的應(yīng)用。如果試圖總結(jié)SDN控制器方面的特性，可以從以下幾個(gè)角度去著手：例如必須具備較高的可靠性、強(qiáng)大的雙備份能力以及很好的擴(kuò)展性。

　　對(duì)于控制器來(lái)說(shuō)，未來(lái)支持的網(wǎng)絡(luò)規(guī)?？缍瓤赡軙?huì)從2萬(wàn)臺(tái)到10萬(wàn)臺(tái)，與此同時(shí)在控制器上進(jìn)行應(yīng)用開(kāi)發(fā)，對(duì)于不同時(shí)期、不同場(chǎng)景的條件會(huì)生發(fā)不同應(yīng)用。

　　動(dòng)態(tài)的負(fù)載均衡的能力方面，在大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)背景下，控制器需要接入很多設(shè)備，這樣就需要控制器能夠從一個(gè)動(dòng)態(tài)的角度將所有的連接負(fù)載均衡到設(shè)備上。如果從南向協(xié)議的角度思考，SDN可以從很多方面加以利用，在應(yīng)用場(chǎng)景中，我們可能需要像openflow、VDP等這些接口的應(yīng)用；除此之外就是高安全性的要求，控制器其實(shí)已經(jīng)跟網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的境遇類(lèi)似，面臨的關(guān)鍵問(wèn)題都是會(huì)受到一些攻擊，所以控制器的連接其實(shí)也需要安全可靠。

　　基于SDN基礎(chǔ)特性的討論，何權(quán)表示：“我們第一次做了一個(gè)自研的控制器，做自研控制器的想法是想把普通的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制平面抽象出來(lái)，放在控制器上進(jìn)行集成計(jì)算，而制作這個(gè)控制器的目標(biāo)就是驗(yàn)證控制器的性能。我們將開(kāi)源的組建集成，使用openflow去通信。下發(fā)流表時(shí)，發(fā)現(xiàn)openflow沒(méi)有辦法滿足現(xiàn)實(shí)的需求，所以當(dāng)時(shí)就在openflow1.0上進(jìn)行了相關(guān)擴(kuò)展?！?/p>

　　盡管騰訊著手制作的控制器不算復(fù)雜，但提升了多角度的功能，例如流表的管理、拓?fù)涔芾淼龋@些都是比較基本的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。但是在控制器的關(guān)鍵性能上，騰訊使用的系A(chǔ)pollo開(kāi)源組建，實(shí)現(xiàn)了控制器的集群能力；使用MQ開(kāi)源組建成功構(gòu)建了一個(gè)集群之間的消息通信總線，并在南向連接實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的負(fù)載均衡。

　　自研性控制器平臺(tái)的反思與更新

　　第一代自研控制器后，騰訊也驗(yàn)證了控制技術(shù)需要的一些開(kāi)源組建以及對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求。在SDN發(fā)展方向上，何權(quán)認(rèn)為十分需要廠商、開(kāi)源組建一起參與。因?yàn)橛写罅康脑O(shè)備存在，如果從現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)走向開(kāi)源的網(wǎng)絡(luò)，就必然需要各個(gè)廠商的配合。

　　他說(shuō)：“NOX架構(gòu)基于C++進(jìn)行開(kāi)發(fā)，我們做了比較，這個(gè)框架上的擴(kuò)展性不夠理想。ODM控制器基于NOX架構(gòu)開(kāi)發(fā)可以加載更多的功能，相比之前的NOX實(shí)現(xiàn)的開(kāi)源軟件更豐富一些。NOX關(guān)鍵的特性，集群能力、北向接口標(biāo)準(zhǔn)化、分布式存儲(chǔ)、南向負(fù)載均衡，對(duì)于NOX應(yīng)用來(lái)說(shuō)非常關(guān)鍵，但在NOX上并沒(méi)有看到這些能力，我們希望更多的廠商能夠參與進(jìn)來(lái)，把控制器的基礎(chǔ)框架進(jìn)行完善和優(yōu)化?！?/p>

　　從現(xiàn)實(shí)的角度看，自研的控制器已經(jīng)不太滿足實(shí)際需求。相比之下，CBN控制器可以從全局的角度達(dá)成端到端的優(yōu)化流量路徑；在獲取網(wǎng)絡(luò)信息方面，通過(guò)PCE的協(xié)議獲取網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的鏈路信息以及帶寬信息，再通過(guò)一個(gè)比較普通的方式，用SMP把所有的流量進(jìn)行采集。通過(guò)現(xiàn)在的流量狀況，還有網(wǎng)絡(luò)的帶寬去計(jì)算端到端之間的最優(yōu)化的路徑。DC控制器，位于控制器定位中比較高的層次，業(yè)界希望在未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)中，有一個(gè)控制器能夠接入所有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行重新建模。建模之后能夠提供給不同的人看，其中包括基礎(chǔ)的運(yùn)維人員、網(wǎng)絡(luò)操作人員以及有網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員等，分不同的角度詮釋網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)狀態(tài)。

　　最后，何權(quán)總結(jié)說(shuō)：“SDN控制器還處在發(fā)展時(shí)期，需要進(jìn)行優(yōu)化與完善，我們希望能夠與業(yè)界一起推動(dòng)其發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)大趨勢(shì)的升級(jí)貢獻(xiàn)力量?！?/p>

　　相關(guān)鏈接

　　如今，騰訊公司的業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展，需要更多的計(jì)算資源提供支撐；另外超大集中資源帶來(lái)的規(guī)模效應(yīng)，也可有效減低經(jīng)濟(jì)成本，提供具有成本效益的高效計(jì)算環(huán)境。這些訴求驅(qū)動(dòng)騰訊數(shù)據(jù)中心服務(wù)向SDN方向探索發(fā)展。

　　SDN的應(yīng)用涉及到數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化，為此，騰訊構(gòu)建新的SRP協(xié)議（Sequoia Routing Protocol，騰訊自研的路由協(xié)議）。根據(jù)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)固定簡(jiǎn)單的CLOS架構(gòu)組網(wǎng)和基于運(yùn)營(yíng)的預(yù)先規(guī)劃的子網(wǎng)特點(diǎn)，通過(guò)預(yù)設(shè)好的靜態(tài)路由以及根據(jù)鄰居狀態(tài)信息動(dòng)態(tài)解析相結(jié)合的方式生成實(shí)際可用的路由轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。

　　其主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：非計(jì)算的路由協(xié)議，可構(gòu)建超大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)；規(guī)劃到運(yùn)營(yíng)的閉環(huán)，避免學(xué)習(xí)未規(guī)劃的IP子網(wǎng)帶來(lái)的安全隱患；平面上操作靜態(tài)路由，快速實(shí)現(xiàn)和方便移植到不同交換機(jī)平臺(tái)。除了內(nèi)部研發(fā)，騰訊對(duì)SDN的人才培養(yǎng)以及產(chǎn)業(yè)合作都非常重視。

　　本報(bào)記者 劉晶晶

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