南通信息港
体育
当前位置:首页 > 体育

软件定义络SDN到底是什么鬼2019iyiou

发布时间:2019-05-14 16:13:40 编辑:笔名

Barefoot Networks可能是目前一个谷歌、阿里、腾讯都投资了的公司。

Barefoot Networks去年11月宣布获得2300万美元C轮融资,由阿里巴巴和腾讯领投。在去年6月,Barefoot 还获得了由谷歌和丹华资本等投资的5700万美元融资。

硅谷密探专访了Barefoot Networks CEO Craig Barratt, Craig此前是Google高级副总裁,Access部门的CEO,领导整个Google Fiber业务,他于今年2月份加入Barefoot Networks担任CEO,而这家成立3年的SDN(软件定义络)芯片公司目前已经筹集了1.53亿美元。

软件定义络(SDN)到底是什么鬼?

好吧,探长就来冒充一次SDN布道师。

近几十年来,计算机络发展飞速,但底层创新不足,特别是络硬件架构还是一如以往的封闭,缺少灵活性,难以适应日益变化的应用需求。

SDN技术的产生,尤其是SDN将络系统的控制层和数据层进行分离和可编程性的特点,为络的开放性和适应性吹来一股劲风,络芯片和设备巨头已经意识到这一颠覆技术的价值。

用个不太恰当的比喻,传统的络系统的数据层就如同现在的道路,而控制层如同红绿灯和交通指示牌。传统络里每个路口红绿灯、交通指示牌的规则都是固定,也是自控制的。

而SDN技术就是把红绿灯、交通指示牌与道路分离,而且给红绿灯等控制进行全局可编程化。这样,就可以根据每个时段和每个路段的交通情况,设置红绿灯、交通指示牌的规则。

SDN的本质定义可以理解为软件定义络,也就是说希望应用软件可以参与对络的控制管理,满足灵活多变的业务需求,简化络运维管理,毕竟传统的络部署方式想要改变组对于运维而言是个头疼的事情。

SDN的应用

SDN的应用已逐步被工业界应用,比较典型的例子是谷歌将SDN技术用来解决数据中心之间流量问题。

(图片来源)

络流量总有高峰和低谷,高峰流量可达平均流量的 2~3 倍。为了保证高峰期的带宽需求,只好预先购买大量的带宽和价格高昂的路由设备,而平均用量只有 30%~40%。

这种浪费是必然的吗?有一篇论文不这么认为!

Google发表的SIGCOMM《B4: Experience with a Globally-Deployed Software Defined WAN》指出,Google数据中心中的流量是有不同优先级的,比如大规模数据同步的流量虽然很大,但是对延迟不敏感,Google 发现高优先级流量仅占总流量的 10%~15%。只要能区分出高优先级和低优先级流量,保证高优先级流量以低延迟到达,让低优先级流量把空余流量挤满,数据中心的广域连接(WAN link)就能达到接近 100% 的利用率。

这样可以省下一大笔钱,要知道Google的很多络链接都经过昂贵的跨国链路和海缆!

Google B4这个基于SDN的络改造项目影响非常大,对SDN的推广有着良好的示范作用,而Amazon、Facebook等公司也都紧跟其后,采用SDN改造现有的络。

SDN被业界广泛应用

SDN不只是停留在少数互联公司的专有骨干或数据中心络中,运营商络也开始拥抱SDN。

Craig Barratt在与硅谷密探的采访中表示,Barefoot Networks 已经和美国的电信运营商AT T开展合作了。AT T将在其络中使用来自Barefoot的可编程交换机,这是北美在通信络中宣布使用可编程交换机的电信运营商。

AT&T已经在其现有的基于MPLS的络部分安装了基于Tofino的白牌机,运行SnapRoute的络操作系统,AT&T利用Tofino芯片的可编程性来添加带内络遥测(INT)。

过去想要添加类似带内络遥测的需求都必须与芯片公司合作,将其设计到下一代芯片中,而集成芯片开发周期要延长到数年时间,而如今Barefoot的芯片可以让迅速用编程实现。

不仅仅是AT T,在今年的Open Networking Summit上,中国联通等电信运行商的也介绍了他们在SDN上的进展。

SDN发展史

SDN初是随着2006年Nick McKeown教授提出的Openflow的概念的提出应运而生,而Nick McKeown也是Barefoot Networks的创始人。

SDN源于2006年斯坦福大学Nick McKeown教授带领的科研项目。它提出基于OpenFlow的可编程络架构,SDN概念应运而生。此后,Nick团队随后创办了家SDN初创公司Nicira(后被VMware以12.6亿美金的天价收购)。

2008年,Nick McKeown带领的斯坦福大学研究团队发布了开源SDN控制器NOX,2009年又发布了Python版的SDN控制器POX,以及OpenFlow1.0协议和开源络虚拟化软件FlowVisor,2010年Nick的团队发布了Mininet。迄今为止,Nick团队发布的这些软件依然被业界广泛使用。

此外,Nick McKeown极其团队还成立了开放络基金会ONF,成功举办届开放络峰会Open Networkting Summit,为SDN的发展做出了突出贡献。

P4语言:彻底地编程交换机

由Nick McKeown教授和普林斯顿大学的Jennifer Rexford两位教授主导并创立的可编程语言P4,则打开了SDN的另一扇门。

P4自2014年诞生以来就引起了工业界和学术界的极大关注。业内专家和主要学术团队受其启发组建了P4语言联盟,并正在推广该语言,以期形成全行业通用的数据平面编程框架。

P4是一种对底层设备数据处理行为进行编程的高级语言,用户可以直接使用P4语言编写络应用,之后经编译对底层设备进行配置使其完成用户的功能需求。

Barefoot Networks是P4语言的主力支持者之一,他们的CEO Craig也在采访中表示,Barefoot Networks希望成为络领域,就像英伟达在图形处理器领域的地位,而P4语言就是他们的秘密武器,类似于CUDA之于英伟达。

但是不同的CUDA的是,P4语言是一个开源的语言,而且P4社区是一个开放的社区,拥有几十个企业成员和十几个高校成员。

Tofino芯片

传统SDN可以对络控制层进行有效的定制化,但是无法深入到数据层,对于运营商、公有云提供商、大型数据中心来说,络数据层依旧是一个黑盒,连简单的丢包问题都无法有效解决。所以往往我们看到出现了任何络拥塞,或者系统性流量问题的时候,络工程师能做的事情非常有限。

另一方面由于应用层的变化越来越快且越来越垂直化,不同核心应用对于络数据传输也有截然不同的要求(譬如视频站和电商站对络的架构完全不同),类似谷歌、Amazon、Facebook这类流量大户需要在络架构中获得控制权,这类大公司就产生了自主开发交换机的想法。但是由于现有交换机芯片的限制,这些芯片无法真正地支持络按照指定的方向传输数据,或者自定义交换协议,而这也是BarefootTofino芯片诞生的原因。

SDN控制器中核心的部分是芯片,Barefoot便是一家提供SDN芯片的公司,某种意义上,Barefoot Networks是一家软件驱动的硬件公司,从这一点上的确和英伟达相似。

Barefoot的产品是Tofino,Tofino是一种可编程芯片,可实现高达6.5 Tbps的线速率处理。用户或络供应商可以利用P4编程语言来定制白盒解决方案或固定配置产品,提供类似x86的灵活性,同时还能提供类似ASIC的性能,竞争对手是就像Broadcom的 战斧 (Tomahawk),但Barefoot声称Tofino将是市场上快的芯片。

Barefoot可编程的络芯片基于PISA (Protocol Independent Switch Architecture),给大型数据中心,公有云提供商,和络供应商提供了新型交换器软件的开发自主权,大大减少了对传统思科,Juniper network这类传统络设备提供商的依赖,一方面降低了设备的采购成本,另一方面使用Barefoot提供的软件平台,有计划的更新他们的设备,而不需要升级硬件。更无需在数据带宽快速增长的未来,频繁的更新其设备,置换其芯片,带来无形的成本增加。

Tofino完全支持P4,不仅在性能和可编程性远超传统络芯片,Craig表示,得益于Tofino的系统设计,它在价格上也很有竞争力。

软件在吞噬络

Craig表示,Barefoot的愿景是:络应该是快速,完全可编程的。在他们的愿景里,一个可编程络将远胜固定功能络,而对络进行编程应该像对服务器进行编程一样简单, Barefoot已经发明了技术来实现所有这些目标。

套用一句流行的话, Software is eating the network ,怪不得现在络工程师都转码农了!

硅谷密探是什么?

扎根于硅谷湾区的科技新媒体。为您带来正在发生的全球科技创新秘闻。

我们深度剖析海外产品、直播硅谷动态,连接中美创业者

分时租赁是否是新能源汽车发展的救命稻草
供应链痛点
消费金融_金融市场-消费金融头条新闻资讯