在软件定义网络中,控制器是网络体系结构的焦点,位于对网络提出要求的应用程序和网络设备本身之间。对于网络专业人士来说,中央控制器承担了控制平面的角色,在那里,分布式路由协议,如BGP和OSPF传统地存在。
我们仍处于SDN的早期阶段,集团和供应商都在争夺地位和主导地位,因此有大量的控制器可供选择。SDN控制器可分为以下几类。
- 学术项目。
- 行业支持的开源项目。
- 垂直的姿势,特定于供应商的产品。
事实上,SDN的新用户可能会被所有的选择所淹没。
然而,经过进一步观察,SDN控制器市场的趋势正变得明显——整合。虽然仍有许多控制者在发挥作用,但市场缓慢但肯定地看到了两个关键点,都在开源世界。一个是Linux基金会的OpenDaylight项目。另一个是ON。实验室的开放网络操作系统。
这次合并是SDN世界的重要一步:
•企业商店一直受到各种控制器的阻碍。在游戏的早期阶段,我们很难押注于SDN控制器,特别是在尝试围绕平台构建新的操作策略时。合并意味着他们可以做出一个可以接受的选择。
•对互操作性感兴趣的供应商也受到太多控制器的影响。但是,随着ODL和ONOS获得广泛接受,供应商可以基于一个控制器构建一个控制器,而它将成为孤儿的风险很小。
•一些SDN应用程序开发人员一直处于“坐等”模式,因为在各种控制器平台上支持一个应用程序需要时间和金钱。随着行业对ODL和ONOS的青睐,应用程序开发人员可以发布针对这些平台的产品,因为他们知道这些产品可以在用户社区中广泛使用。
这丝毫不影响许多学术SDN控制器项目所作的重要贡献。这些努力仍然是有用的概念证明,或尝试新的想法。但它们的设计并不一定是为了大规模工作或处理企业或服务提供商可能拥有的每个SDN用例。
此外,厂商设计的垂直集成控制器在他们自己的生态系统中工作,只是一个特定堆栈的一部分,目的是在一个统一的产品线中工作。这些特定于供应商的控制器不太可能永远消失,因为它们可能永远是特定供应商产品的一部分。
那不是坏事。客户网络中有一个以上的控制器的空间,具体取决于所解决的问题和所使用的产品。但是,有趣的是,有趣的是,部分合并运动来自供应商。其中一些是在开源项目中基于开源项目的控制器,特别是OpenDaylight。
让我们简单看看市场似乎正在反弹的两个SDN控制器。
1.OpenDaylight(光延迟线)
OpenDaylight项目成立于2013年,是一个由供应商组成的联盟,公开致力于创建模块化SDN控制器。这项工作是真正的开源,任何愿意贡献有用代码、文档或想法的人都可以通过IRC论坛、公开可访问的会议、wiki等来参与这个过程,以推动项目向前发展。
ODL在早期取得了巨大的成功,越来越多的供应商加入到ODL的行列中,贡献代码并参与到治理过程中。ODL最近庆祝了它的两周岁生日,并取得了一些重要的成就,包括:
- 超过1000人的20个ODL用户组
- 在各种组织的实际部署,包括学术界,电信业和政府
- 关于基于yang的建模,一种描述网络设备配置和状态的标准(IETF)模块化方法的共识日益增长
- 着眼于策略,其中现实世界的业务策略被转换为网络配置
关于后者,尽管大多数人同意,以编程方式定义模糊的策略概念对于推进网络配置是必要的,但策略充满了挑战。采用一个策略想法并将其转换为特定的任务,需要在具有不同功能的网络设备上建立复杂的抽象层。如何最好地表达意图?怎样才能最好地抽象这种意图呢?当一个策略被定义时,满足该策略所需的配置步骤应该被明确地表达出来,还是被暗示出来,让设备自己决定如何满足要求?
这是一个复杂的问题,但ODL是业内正在进行政策讨论的主要项目之一。顺便提一下,OpenStack的国会项目是另一个重点关注政策的关键开源项目。思科也表达了自己的政策观点,向开源社区提交了OpFlex协议。
虽然有人批评ODL涉及“太多的供应商和太少的用户”,但该组织通过创建ODL咨询小组解决了这个问题。ODL的执行董事尼拉·雅克(Neela Jacques)将这个咨询小组描述为“一个由顶尖金融、企业、电信和云服务提供商的顶尖思想家、工程师和架构师组成的多元化团队。”该小组将“提供路线图、特性优先级和用例开发方面的指导。”与所有ODL程序一样,咨询小组的电话是公开的,任何人都可以听到。
ODL的软件不断更新,但只发布了两个主要版本:2014年2月的Hydrogen和2014年9月的Helium。最新的版本是2015年3月发布的氦- sr3。
这个项目势头强劲,正在开发和维护新的代码,并且有大量的合作伙伴提供支持。但更有趣的是,一些供应商正在使用ODL作为他们自己的控制器的基础。
例如,Brocade Vyatta控制器就是基于OpenDaylight的。Brocade将代码回馈给改进ODL的项目。极端网络公司的OneController也是基于ODL的,客户正在康涅狄格州的恩菲尔德镇和玛丽山大学等地进行部署。
思科的开放式SDN控制器还基于OpenDaylight。该公司一直是Opendaylight项目的主要贡献者,是博客,Citrix,Dell,爱立信,惠普,英特尔和RedHat的铂金级合作伙伴。
针对运营商的两种基于opendaylight的控制器包括Ciena的Multilayer WAN Controller和ConteXtream的ContexNet。
当然还有其他的,这些都说明了OpenDaylight正在被行业的大部分人所采用。企业和服务提供者用例都在出现。
2.开放网络操作系统(ONOS)
然而,OpenDaylight并不是唯一得到广泛支持的开源SDN控制器。在最近几个月里。实验室开放网络操作系统(ONOS)项目引起了人们的极大兴趣,项目增长迅速。在最近与ON的简报中。很明显,ONOS解决的关键因素之一是规模。尽管SDN控制器的可扩展性是任何网络都要考虑的问题,但对服务提供商来说尤其重要。
为什么控制量表很重要?在一台x86机器上运行的控制器应用程序受到本地CPU、内存、总线架构和存储I/O等功能的限制。当应用程序绑定到单个系统时,它的性能无法超越任何瓶颈。要扩展设计为在单个框上运行的应用程序,框的大小必须更大。从业者知道这意味着破坏性升级过程。即使在虚拟计算的环境中,将应用程序移动到更大的容器中也是一个挑战。
分布式计算系统通过描述应用程序可以在多个系统中以分布式方式运行的架构来解决缩放挑战。缩放应用程序意味着添加更多系统,而不是升级单个系统。
ONOS的目标是创建一个SDN控制器,它可以每秒处理多达1M的路径设置,每秒处理多达6M的网络状态操作。换句话说,ONOS控制器需要定义大量通过网络的路径以及网络的变化。单盒架构无法满足这些需求,因此ONOS出现了分布式控制器架构。
这并不是说其他SDN控制器架构忽略了伸缩需求。一些SDN架构通过创建几个SDN域,然后将它们联合在一起来处理负载分配问题。在这种体系结构中,每个域由单独的控制器集群管理,控制器集群交换彼此域的数据以形成联合。这不是分布式计算模型,而是一系列围绕各自的域相互通信的集中控制器。
ONOS控制器架构遵循真正的分布式计算模型;集中式控制器操作系统分布在多个控制器节点上。这种差别看似细微,但却很重要。通过ONOS,一个单独的、分布式的ONOS实例维护一个统一的、全局的网络状态视图。
ONOS与ODL的区别还在于它明确地以服务提供商为目标。虽然这并不排除企业用户,他们中的许多人的网络架构看起来与服务提供商相似,但ONOS考虑到了服务提供商的全球规模和超高端点连接数量。ONOS还指出,它从一开始就把终端用户和供应商联系在一起。这是对ODL的一个不那么微妙的抨击,一些人批评ODL过于依赖供应商。
虽然企业商店不太可能采用ONOS(至少目前看起来是这样),但分布式控制器架构可能会很有趣。认为ODL是SDN规模的瓶颈的企业可能希望在他们的环境中测试ONOS,看看该架构是否满足他们的期望。
ONOS的第二个版本叫做黑鸟,从2015年3月开始就可以使用了。ONOS的第三个版本Cardinal于2015年6月2日发布。ONOS打算在一个比ODL更快的时间表上发布(大约每个季度),尽管与ODL主要版本中可能发现的“新”数量相比,这些版本中可能没有那么多的新内容。
ONOS已经开始在现实世界中使用,包括最近宣布的Internet2部分部署。ONOS涉及的主要组织包括AT&T、NTT通信、SK电信、Ciena、思科、爱立信、富士通、华为、英特尔、NEC、开放网络基金会(OpenFlow的维护者)、Infoblox等。
另一个有趣的连接是ONOS与OPNFV项目的联系,该项目正在为服务提供商创建一个网络功能虚拟化框架。上。5月8日,实验室宣布批准了一个将OPNFV框架绑定到ONOS的项目。这是一个及时的连接,因为OPNFV也处于早期阶段。ONOS很可能会很好地映射到OPNFV结构中,从而形成一个一些服务提供商在规模和功能上都要考虑的平台。
这一切意味着什么?
对于网络消费者来说,SDN控制器的合并至少提供了两个关键好处。
开发人员可以满怀信心地开始编写SDN应用程序,因为他们知道哪些控制器可以长期使用。在ODL的开源发行版上运行的应用程序也应该在网络供应商发布的基于ODL的控制器上运行。这意味着编写ODL应用程序是一个值得进入的市场。
这并不是说为专有的供应商控制器(如思科的APIC或惠普的VAN)编写应用程序是没有未来的,但这些供应商特定的控制器可能代表较小的市场,应用程序开发人员将更难利用。随着ODL的市场渗透,特别是在这个早期阶段,网络消费者应该会看到越来越多的应用程序出现。
当行业正在努力确定SDN到底是什么样子以及如何运营时,我们可以从关注具体细节转向研究运营影响。SDN一直以来都很难为供应商推向市场,因为很多客户认为他们不需要购买SDN。也就是说,SDN本身并不是一个卖点。相反,SDN是提高运营效率和新的网络能力的催化剂。
SDN在很大程度上是一组工具,虽然有趣,但不容易被平均网络从业者利用。控制器整合意味着普遍商定的SDN架构将允许完整的和(敢于我们说)成熟的SDN产品从供应商上市。当发生这种情况时,我们会看到更广泛的SDN采用。
不要误解我们。当供应商和终端用户共同努力创建一个长期有意义的SDN时,仍然存在争论、立场和提案的输赢。但早期成果已经出现,未来12个月充满了取得进展的希望。
伊森·班克斯自1995年以来一直在管理高等教育、政府、金融和高科技领域的网络。伊森是Packet Pushers播客的联合主持人。在剩下的时间里,伊森为了乐趣和利益而写作,为了证书而学习,还喜欢科幻小说。@ecbanks