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SDN:将不断追踪数据中心演变的脚步


ZDNET网络频道 10月29日 编译: 

流量管理

数据中心一直处在一种发展变化中,但相对近十五年来的网络技术似乎始终没有多大发展。不过网络最终也将顺应不断发展的潮流。鉴于此,我们与博科公司的Julian Starr展开交流,希望了解网络技术当前的状况以及未来的发展方向。我们的第一个问题是有关数据流量控制的。

网络流程

谈到网络的未来,最新关注重点是与IBM公司的Renato Recio讨论OpenFlow。Starr的声明围绕着OpenFlow展开,所以也以此为起点进行说明。

Starr的观点非常明确:他是一位OpenFlow的忠实拥护者,同时也对软件定义网络(简称SDN)技术不吝赞美之词。Starr对于网络流程的相关话题有他的看法,举例来说,传统网络无法处理丢失链路,也无法应对拥堵状况。

他表示,“在网络领域,我们应该拥有与当下存储技术相比肩的实践效果,即有能力以实时方式追踪恢复时间。告别传统树状结构转而向流程化平台进军,在此期间很多大家所熟悉的要素都将相继消失。随着向Trill、OpenFlow以及合理SDN方案的过渡,平台本身也将得到简化。”

Starr从可编程化、监控以及透明度等角度审视OpenFlow。可编程化特性显而易见,因为OpenFlow基本上属于“一个大脑,指导我们的网络体系应该做哪些工作。”

他同时谈到博科交换机的可编程化特性,“如果需要让执行流程以自动化方式运作,那么就需要采用专门为此而生的RESTful API;一系列能够被管理的通用型API集合起来,就成为通用基础设施当中的组成部分,”他指出。

监控与透明度同样非常重要,因为“没人能在无法透彻把握流量传输位置的情况下准确预测故障的影响与自身应变能力”。这会对业务分析能力产生直接影响,Starr认为这种分析能力的重要性正在稳步提升。

快速响应

透明度与监控相当于以自动化形式对OpenFlow的可编程化做出反馈。网络应该根据变化做出响应,而且这种响应不只作用于物理架构而更要能反应流量活动。

数据中心正逐步迈向虚拟化领域。网络流量正以一种前所未有的形式步入动态时代,不同端点之间的工作负载交互已经不再仅遵循从信息到终端用户这一途径,而是不断从一台物理主机传输到另一台,并且日复一日改变着通信指向的目标服务器。

根据Starr的观点,现实世界正对软件定义数据中心背后的软件产生影响。他表示,“某些模型与决策制定结构变得难于编码。有鉴于此,我们将迎来一系列管理工具的回归。”

随波逐“流”

在虚拟化环境下,可以将整个体系概括为被一个小容器盛放着的硬件、操作系统以及应用程序等。在这样的环境下迎来送往,其运作机制也更易于实现概念化。

同样能够通过类似的方式看待网络流量。比起以往将网络流量看作一系列附带QoS、过滤器、二级路由、三级路由等因素的数据包,现在转而将其视为不同系统之间的通信过程,当中繁杂的具体细节则被抽象化所替代。

Starr解释道,“虚拟化的目标在于让一切都拥有同样的形式,我们并不关注数据如何到达,而只关注数据确实已经到达。”

可以看到,虚拟化机制与SDN希望在网络领域达到的目标区别不大。总而言之,Starr认为网络流量将通过与虚拟机类似的方式进行移动。

我们并不关注数据如何到达,QoS如何要求、需要绕开哪些过滤器、在传输途中需经过哪些交换机或者路由器,而只关注数据确实已经到达,而且速度与我们的要求相符。

网络流量分析还能从其它角度为数据中心提供帮助。Starr表示,“我们拥有一套与虚拟机管理程序类似的资源代理机制,用于监管进入服务器的事务负载并测量其实际响应时间。”

观察这些响应时间并为其建立模型。如果峰值出现时,大家能够立刻发现、启动额外的虚拟机并将其加入应用程序控制器、分摊工作负载、降低响应时间并在负载回落后重新释放这些资源。

Starr指出,“大家可以真正对基础设施加以优化。我们目前已经实现了这一点,但在到达完美之前永远存在提升空间。”

实施准备

这一切听起来都如此美好,但有多少公司已经做好了享受自动化优势的准备?博科公司认为,达到理想化SDN效果应该是一个渐进的过程。

Starr 指出,“如果大家第二天需要购置一台电视,那肯定不会再考虑那些不支持高清显示的机型。我认为这不只是观念问题、而主要取决地技术的成熟程度。成熟模式背后的前提在于,我们在购买每一台新设备时都相当于做出了正确的选择——全动态特性、按秒计费等等。成熟的另一大标志在于,人们不再过分关注设备的具体品牌。品牌实际上是一种附加价值,一种‘解决方案。”

在网络领域,最重要的是确保网络已经为IP基板做好充分准备。从机架到机架、从一排服务器到另一排服务器,再从数据中心到其它数据中心,这套已经拥有二十年历史的三层架构如今无法再真正满足业务需求。

正因为如此,我们需要一整套流程化处理机制。这种IP基板的作用在于为基础设施带来自动化与交互性,这样我们才有机会将智能化引入网络。

根据Starr的说法,到这里还不算是终点。他指出,“这还不是SDN的全部效力。大家还可以引入应用程序感知功能,让基础设施了解接入的是什么样的应用。处理过程可以分为两种。一种是通过重量级设备组合打造一套‘专门服务于特定应用程序的网络’,另一种则是建立起能力发现并识别接入对象的网络体系。”

并表示,“现在已经没人再创建专为某种应用程序打造的基础设施。目前的主流做法是选择一套能够快速实现配置的网络方案作为基础设施的组成部分。它并不需要具备完整的SDN功能;只需能够初步满足要求即可。”因此,一套能够检测所接入工作负载并自动进行自我配置以迎合需求的网络方案?

物有所值

一家企业为什么要为那些尚不需要的机制付费?Starr强调称,“准高清”思维在推动网络发展的道路上非常关键。他希望这种支持能力可以扩展到更多网络方案当中。他解释道,“当人们开始使用SDN时,一般会先从通道起步。其中的关键点在于流量可视性以及对其加以调整的能力,这种可视性非常重要,因此而铺设的前期基石同样不容忽视。大家可能暂时还不需要采用可编程化路由,也就是OpenFlow路由,或者一时半会用不上这些功能;但这些基础设施中的后备机制仍能为我们提供一些价值并在应对未来挑战时带来充足的底气。”

在Starr看来,这一切归根结底都在于选择。他表示,“最重要的是,大家在网络领域选择怎样的处理方式来实现通用性管理工作,其中一部分方案在部署方面非常简单。举例来说,我们的负载平衡平台完全可以由一套虚拟机或者硬件客户机来实现,如果大家选择了硬件客户机方式,那么可以对其进行后续划分。这样做的潜台词就是‘先准备好余量,再静等实际需求增加’。当然,除了建立大型硬件方案之外,我们也可以选择虚拟机系统并随着业务量的扩展陆续添加资源。”

Starr指出,博科公司在迎接SDN概念方面表现得非常积极,这一点在硬件负载平衡与路由角度乃至硬件的具体选择上都有所体现。

折衷方案

有些客户需要一套非常庞大的平台,有些则只需要部署单一虚拟机系统即可完成任务。这些需要都将找到适合自己的折衷方案,因为以英特尔DPDK为代表的众多处理机制已然诞生。”

甚至对于那些专门针对SDN所打造的网络设备,Starr也从中看到了差异化定价的空间。他认为不同标准之间还是有所区别的。并讲到,“大家可以拿来一块IP基板,抛开其中存在的大量历史性遗留限制;但即便是这样,我们也会发现不同供应商的方案之间在队列深度方面存在差别——这些队列机制在处理特定流量类型时区别显著。不考虑缓冲深度,队列功能本身对于性能表现以及每个端口的成本同样存在影响。”

Starr 认为SDN的潜力非常巨大,不仅适用于大型企业以及云服务供应商,中端市场的用户们也完全能够从中受益。如果博科能够实现其发展愿景,那么Starr的结论也许就得到了印证。适应性交换机在与流程化机制并行协作的同时,也仍然可以在必要时采取比较复古的处理方式,这相当于在新老两个领域之间架起了互通的桥梁。


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