理解三個(gè)網(wǎng)絡(luò)熱點(diǎn)名詞：SDN，NFV與NV

SDN(Software Defined Network)，NFV(Network FuncTIon Virtulizaiton)，NV(Network VirtulizaTIon)，三個(gè)網(wǎng)絡(luò)名詞是電信界與IT界的熱點(diǎn)詞匯，它們與運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)、云計(jì)算，虛擬化密切相關(guān)，所以頻繁的在不同領(lǐng)域，不同場合出現(xiàn)，以致于很多人對(duì)它們混為一談，在此，就自己前一段的學(xué)習(xí)與體會(huì)，談?wù)勊斫獾腟DN，NFV與NV。

SDN即軟件定義網(wǎng)絡(luò)，開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)(ONF)將軟件定義網(wǎng)絡(luò)定義為三個(gè)特征：

控制平面與轉(zhuǎn)發(fā)平面分離

控制平面集中化

網(wǎng)絡(luò)可編程

了解現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的人一看就明白，我們現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)無論運(yùn)營商骨干網(wǎng)，城域網(wǎng)，接入網(wǎng)，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)以及企業(yè)的園區(qū)網(wǎng)，辦公網(wǎng)，都是非SDN的，即硬件定義的網(wǎng)絡(luò)，特點(diǎn)是：

控制部件與轉(zhuǎn)發(fā)部件一體化，形態(tài)上體現(xiàn)為廠家專用的、封閉的、控制與轉(zhuǎn)發(fā)平面緊耦合的設(shè)備;

控制平面工作方式是分布式的，每臺(tái)設(shè)備獨(dú)立通過二層，三層的協(xié)議學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，形成轉(zhuǎn)發(fā)表與路由表，報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)自主決定。

不可編程，網(wǎng)絡(luò)的部署通過設(shè)備廠家的特有命令行，命令行各家不一，沒有標(biāo)準(zhǔn)。

SDN描繪的理想網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是這樣的：

轉(zhuǎn)發(fā)平面通用化(Openflow的目標(biāo))，轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的研發(fā)，生產(chǎn)，制造不再有門檻，制造商僅需要將通用芯片組裝成設(shè)備即可，廠家設(shè)備差異化消失。轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備受控于控制器，轉(zhuǎn)發(fā)信息由控制器下發(fā)。

控制器即Controller，要性能強(qiáng)(控制相當(dāng)規(guī)模的網(wǎng)絡(luò))，可部署復(fù)雜業(yè)務(wù)(高級(jí)服務(wù))，支持高可用。Controller能形成集群組，支持更大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)。

公開的北向接口，應(yīng)用或云平臺(tái)可以通過這個(gè)接口調(diào)用控制器，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)所需的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

在這里啰嗦大家熟悉的SDN的定義以及SDN實(shí)現(xiàn)的理想網(wǎng)絡(luò)，是因?yàn)闃I(yè)界對(duì)SDN有不同的解讀，有種說法是SDN重在第三項(xiàng)特征可編程，第一，二特征沒這么重要。我的看法是，如果控制不集中，在現(xiàn)有設(shè)備商上是可以實(shí)現(xiàn)一定程度的可編程，可其帶來的好處是有很大局限的，局限之處在于：

配置上下文一致性沒保證

無統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行狀態(tài)信息

因此，SDN的三個(gè)特征是互為補(bǔ)充的，只有這三者之間的有機(jī)結(jié)合才能真正解決硬件定義網(wǎng)絡(luò)的束縛，上層業(yè)務(wù)才能隨心所欲調(diào)用網(wǎng)絡(luò)，使其為之服務(wù)。

Google的B4以及Facebook最新的數(shù)據(jù)中心都證明了這一點(diǎn)，其核心建設(shè)思想都在強(qiáng)調(diào)Controller對(duì)網(wǎng)絡(luò)的全面掌控?？梢?，強(qiáng)調(diào)滿足一、二特征還是必須的。

談SDN需提及Openflow(盡管它表面上只是一個(gè)南向接口協(xié)議)，因?yàn)樗鼈儽煌瑫r(shí)提出并緊密相關(guān)，在此，說說我理解的Openflow。

從SDN提出第一天起，以斯坦福大學(xué)Nick教授為代表的學(xué)術(shù)界就一直在致力于轉(zhuǎn)發(fā)平面的通用化，Openflow充分體現(xiàn)了這一設(shè)想。但大家都了解，Openflow的進(jìn)展到目前為止并不順利，原因有三點(diǎn)：一：目前的商業(yè)芯片無法有效支持Openflow定義的多字段匹配;二：商業(yè)芯片對(duì)匹配、動(dòng)作多級(jí)流水線的支持也很有限;第三點(diǎn)倒是與Openflow沒有直接關(guān)系，業(yè)界各廠家推出的controller+switch方案與現(xiàn)網(wǎng)的互通性過于簡單，不滿足生產(chǎn)要求，使得所建的網(wǎng)絡(luò)成為孤島，只能用于特定場合(如研究與測試)，并非可以全面推廣的通用方案。

盡管現(xiàn)狀如此，但Openflow實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)層面通用化的努力還是有非常大的意義。假設(shè)Openflow的標(biāo)準(zhǔn)固定下來，基于Openflow的商業(yè)芯片量產(chǎn)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)界的意義不亞于x86對(duì)于服務(wù)器行業(yè)的意義。

NFV是ETSI(即歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì))旨在通過采用通用硬件及在其上流行的虛擬化技術(shù)，來取代目前由電信設(shè)備廠商給運(yùn)營商提供的專用硬件設(shè)備，從而降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的昂貴成本支出。NFV背后的支持者是電信業(yè)界的各大巨頭。

IT業(yè)者不大了解電信網(wǎng)絡(luò)，以為NFV的目標(biāo)是拿通用服務(wù)器代替數(shù)據(jù)中心的交換機(jī)、路由器等設(shè)備。實(shí)際上，NFV所涵蓋的范圍要廣泛的多，電信網(wǎng)絡(luò)中除了數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)外還有固定網(wǎng)絡(luò)，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)以及傳輸網(wǎng)絡(luò)，涉及的網(wǎng)元類型達(dá)百十種之多(電信業(yè)內(nèi)的專家都難準(zhǔn)確說出電信網(wǎng)絡(luò)究竟有多少種網(wǎng)元)，都在NFV所涵蓋的范圍。

既然NFV的目標(biāo)是通用服務(wù)器替代專用電信設(shè)備，那就需要了解它們各自的特點(diǎn)。專用電信設(shè)備的特點(diǎn)是性能強(qiáng)，可靠性高，有較強(qiáng)的可擴(kuò)展能力。而通用服務(wù)器的長處是計(jì)算能力強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)化，有成熟、開放的虛擬化技術(shù)支持。