OpenFlow的前世今生

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DN定义的下一代网络是需要在规模经济效益下生存,SDN需要走产发展之路。ONF组织定义OpenFlow的核心前提是驱动业界提供标准的开放API,这对于生态圈的快速形成,让SDN的思想真正扩大化具有积极意义。

ONF与思科之间的战争还在继续,OpenFlow 与IETF、ITU-T、ETSI等其它的SDN协议之间的发展也愈发引起人们的更多关注。这其中,OpenFlow仍是当前业界影响力最大的SDN协议。OpenFlow并不是SDN规定的必要元素,但SDN之所以成为互联网的前沿科技,很大一部分是因为OpenFlow的兴起。

在这里,需要先向大家解释一下何为SDN。SDN作为一种新型的网络设计思路,较之于传统的网络交换方式,根本不同点在于其控制平面和数据平面不再紧耦合在一起,而是采用了分布式的部署模式。SDN模型具有一个集中式的控制平面,数据平面同控制平面分离,作为独立的实体存在,控制平面和数据平面之间通过特定的网络协议保持通信。控制平面对外提供一组API接口,用户通过这些API接口可以对控制平面进行监控、管理、维护。2009年,SDN被《MIT Technology Review》评为具有影响力的十大新兴技术之一并且引起业界的广泛关注。

OpenFlow是SDN一个网络协议,为SDN要求的控制平面与数据平面分离提供了一种实现方式。SDN的实现与OpenFlow的发展有着紧密联系。

OpenFlow从学院走向商业

与大多数的网络科技起源不同,OpenFlow来自于学院派的环境,其早期的技术实现也是在大学的实验室中。2008年4月,斯坦福大学的Nick McKeown教授在ACM Communications Review上发表的一篇论文《OpenFlow: enabling innovation in campus networks》首先详细论述了OpenFlow的原理,明确地提出了OpenFlow的现实意义--在不改动网络物理设备的前提下,在生产网络上安全地进行新型网络的实验而不影响正常的业务流量。OpenFlow的概念最初是作为一个科研课题提出来的。

OpenFlow模型的提出正好迎合了那些需要超大规模测试的网络项目,此后得已在美国国家科学基金资助的GENI(Global Environment for Network Innovations--全球网络创新环境)项目中应用。从而OpenFlow不只应用于大学实验室,有了因特网对OpenFlow设备的支持,OpenFlow开始走向技术的成熟期。同时,Nick McKeown还与几个伙伴一起成立了Nicira公司,作为OpenFlow商业化的开发平台。从此,OpenFlow开始了快速的产业化进程。

OpenFlow的两个商业枢纽

SDN颠覆使得更为复杂的软件可以在更为廉价、简单的设备上实现运转,被业界视为可以颠覆现有数据交换方式。这自然引起了巨头们的重视,以及国际资本机构的青睐。短短几年间,Openflow已经从一个实验室的学术概念飞速发展为炙手可热的网络产品类型。伴随着Openflow的成熟,SDN的概念也逐渐成型并为产业界接受。

在OpenFlow的发展历史上,ONF的成立和VMware对Nicira的收购有着特别的意义,在某种程度上说决定了SDN的发展方向。

2011年3月,德国电信、Facebook、谷歌、微软、NTT、Verizon和Yahoo联合成立了ONF。这是OpenFlow发展史上的里程碑,ONF成立标志着OpenFlow从散兵游勇的野蛮状态正式过渡到产业化发展的轨道中。ONF的发展异常迅速,其成员列表几乎囊括了IT产业链上下游的所有重要厂家,来自中国的华为和中兴也先后加入了ONF组织。

OpenFlow最初的标准是由OpenFlow.org发布的。2011年2月,OpenFlow.org发布了OpenFlow1.1版本。同年3月ONF接管了标准的后续开发和维护。ONF成立之后,OpenFlow的发展明显加快。2011年ONF批准了OpenFlow 1.2版,并于2012年2月正式发布。ONF目前已经推出了两个可商用化的版本:OpenFlow1.0和OpenFlow1.3。

需要说明的是,ONF的任务是促进SDN的发展,OpenFlow并非是ONF的必选项。若是有更优秀的协议出现,理论上讲ONF很有可能用其替代OpenFlow作为SDN的实现方式。

2012年8月,VMware宣布斥资12亿美元收购Nicira成为业界的重磅炸弹。VMware称,它会把Nicira的名为“Open vSwitch”的核心技术合并到自己的虚拟网络软件产品组合中。很明显,VMware收购Nicira证明了SDN的技术前景。这一点很重要,因为在此之前,SDN仅仅停留在供应商计划中,还没有实际产品出现。

如果Nicira的技术整合到VMware产品中,那么VMware将能够简化虚拟服务器和虚拟网络资源的按需分配。这个新功能可能会给思科带来负面影响。SDN可以实现大范围的网络虚拟化,因此所需要的物理网络组件会大大减少。软件防火墙与VPN供应商Vyatta的CEO Kelly Herrell指出,思科依赖于大量昂贵硬件的销售,这与SDN的未来是“矛盾的”。

如果SDN将网络的数据层面抽象到一个中央控制器,那么交换机是不是会变得多余呢?Big Switch Networks的CEO Guido Appenzeller指出,“SDN的位置与物理硬件不存在冲突”,毕竟SDN技术可能还需要一个覆盖多个控制器的全面管理控制台。

OpenFlow仅是SDN理念实现的方法之一,并非必由之路。OpenFlow当前的优势是,在当前业界的各种标准化协议中,能支持流控制的协议且认知最广的只有OpenFlow。而ONF组织更强调网络开放的标准化,对SDN在产业层面形成规模效应也有积极作用。

OpenFlow走得如此尴尬

然而,OpenFlow正在遭遇着残酷的现实:依靠商用芯片的设备厂商,目前在整个网络设备市场的份额仅有10%,90%的市场被思科、华为、Juniper这些有自主研发、生产芯片的能力的设备厂商所占。在产业前景不明朗的情况下,商用芯片厂商也很难有动力去开发支持OpenFlow的芯片。目前,除华为积极参与到ONF组织中外,思科和Juniper已加入另一阵营,Juniper表示,他们将成为去OpenFlow的支持者。

另外,有人说OpenFlow不支持IPv6、MAC-in-MAC运营商骨干桥接、Q-in-Q虚拟局域网栈、服务质量、流量整形能力、容错和弹性等功能,这些缺陷限制了OpenFlow协议和SDN在他们网络中的应用。

但这些问题没有阻止研究和学术机构应用OpenFlow。斯坦福大学、印地安纳大学和Internet2都在实施网络开发和部署计划 (NDDI),并且宣称这是OpenFlow技术的首次生产性应用,SDN将允许研究人员使用互联网协议和架构进行试验,同时让科学家通过全球协作进行研究。

此前OpenFlow得以在谷歌数据中心成功应用,主要原因在于谷歌自身强大的创新能力,可以自己构建网络模型,可以制造硬件设备,这是其他大部分用户不具备的。谷歌并不适合作为OpenFlow在用户中推广的案例。而且,现在国内运营商主要专注于NFV(网络功能虚拟化)的研发推广,对于OpenFlow,更关注它在云数据中心的表现。

SDN定义的下一代网络是需要在规模经济效益下生存,SDN需要走产发展之路。ONF组织定义OpenFlow的核心前提是驱动业界提供标准的开放API,这对于生态圈的快速形成,让SDN的思想真正扩大化具有积极意义。事实证明理想与现实真的是有差距的,OpenFlow却走得如此尴尬。

OpenFlow发展大事盘点

2009年6月,Nicira完成了第一轮的57.5万美元融资。紧接着7个月后,第二轮的900万美元融资到位。

2010年1月,Google数据中心开始采用OpenFlow,到2012年初,Google全部数据中心骨干连接已经都采用这种架构。

2010年4月,Big Switch初创,瞄准OpenFlow领域。

2011年2月,Nicira完成了第三轮融资,总额达到2600万美元。

2011年3月, ONF(Open Networking Foundation开放网络基金会)成立。

2011年4月,Big Switch获得了总额1375万美元的第一轮融资。

2011年10月,当主流交换机厂家都还没有推出OpenFlow交换机时,NEC公司率先推出支持OpenFlow的交换机,面向虚拟化数据中心和云服务市场。

2011年10月,OpenFlow的第一届年会Open Networking Summit召开。

2012年1月,IBM和NEC形成合作伙伴关系,共同推出了一款OpenFlow产品,支持OpenFlow 1.0版本的可编程网络控制器。

2012年8月,VMware斥资12亿美元收购网络虚拟化供应商Nicira。

2012年11月,Big Switch获得2500万美元融资推动其SDN业务

2013年2月,Big Switch Networks从Intel Capital手中拿到一笔650万美元的融资,这笔融资让Big Switch Networks的总融资额提升到4500万美元

2013年8月,ONF宣布启动OpenFlow一致性测试项目,来认证供应商在交换器,路由器和网络软件中SDN协议的实施。

责任编辑:林琳 来源: 畅享网
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