瞻博網(wǎng)絡(luò )SDN產(chǎn)品營(yíng)銷(xiāo)總監Chole Ma
2014年巴西世界杯已經(jīng)落下了帷幕。值得注意的是，此次世界杯吸引了大量來(lái)自世界各地球迷的關(guān)注，其中美國球迷人數呈現了爆發(fā)性的增長(cháng)，歐洲、亞洲以及美洲其他地區的球迷人數也取得了大幅度的增長(cháng)，觀(guān)賽總人數更是創(chuàng )下了新的記錄。億萬(wàn)球迷通過(guò)應用程序進(jìn)行下注、觀(guān)看比賽直播或者關(guān)注賽事新聞，并通過(guò)社交網(wǎng)絡(luò )與朋友們分享相關(guān)內容。實(shí)際上，有近三分之一（30%）的人群通過(guò)智能手機、平板電腦或者智能電視，收看賽事活動(dòng)。
本屆世界杯采用了包括阿迪達斯智能足球在內的大量高科技產(chǎn)品，因此被譽(yù)為史上最具科技成分的一屆世界杯。作為科技從業(yè)人員的我們對此印象十分深刻。阿迪達斯智能足球裝有內置感應器，能夠對足球承受的撞擊力進(jìn)行監測、追蹤飛行軌跡并確定罰球和角球的落點(diǎn)。該款智能足球還可以通過(guò)藍牙與阿迪達斯推出的miCoach應用進(jìn)行同步，幫助球員在訓練期間，學(xué)習和掌握各種觸球和控球技術(shù)。
本屆世界杯不過(guò)是反映世界高科技前瞻方向的一個(gè)縮影，移動(dòng)性需求的不斷提升，讓人們需要實(shí)時(shí)在線(xiàn)的連通性，以確保通過(guò)各種媒體隨時(shí)隨地對信息和內容進(jìn)行獲取和分享。
信息服務(wù)和基礎設施提供商需要創(chuàng )建能夠有效覆蓋其服務(wù)領(lǐng)域并為他們提供靈活性的高可用性數據中心基礎架構，以確保他們能夠在數據中心的任何地方運行其服務(wù)應用。
因此，他們通常會(huì )在虛擬數據中心的基礎上創(chuàng )建云基礎架構，橫跨多個(gè)分布式物理數據中心，對全球的數據資源進(jìn)行集中和最大化。由于虛擬數據中心的引入，在物理數據中心內部和不同的物理數據中心之間進(jìn)行工作負載的轉移能力，已經(jīng)成為數據中心架構設計的關(guān)鍵所在。這樣做的好處是顯而易見(jiàn)的。工作負載的移動(dòng)性能夠幫助應用程序進(jìn)行靈活的部署，以提高其可用性、避免發(fā)生故障、加快故障修復速度并實(shí)現服務(wù)器資源分配的最優(yōu)化。
現有的數據中心技術(shù)在實(shí)現工作負載移動(dòng)化方面，已經(jīng)變得十分復雜而混亂。通常情況下，需要做大量的規劃和協(xié)調工作，不過(guò)仍然無(wú)法避免應用程序宕機情況的出現。擺在我們面前的挑戰之一，便是如何創(chuàng )建數據中心網(wǎng)絡(luò )。這在嚴格意義上仍然是一個(gè)物理上的問(wèn)題，需要我們進(jìn)行手動(dòng)配置。
軟件定義網(wǎng)絡(luò )（SDN）技術(shù)實(shí)現了網(wǎng)絡(luò )虛擬化、自動(dòng)化和成功編排，有望確保網(wǎng)絡(luò )以更加靈活的方式，對各種動(dòng)態(tài)變化做出響應。不過(guò)，并不是所有的軟件定義網(wǎng)絡(luò )解決方案都能夠勝任這一任務(wù)。不同的軟件定義網(wǎng)絡(luò )控制器，在物理數據中心向虛擬網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴展升級的能力方面，相差十分懸殊。
讓我們看一下其他擴展升級的例子。隨著(zhù)企業(yè)規模的成長(cháng)，它們會(huì )設立分支機構，通過(guò)業(yè)務(wù)經(jīng)理和員工在微觀(guān)層面上處理日常的瑣碎事務(wù)，實(shí)現高層管理人員對整個(gè)組織機構的宏觀(guān)控制并對整個(gè)組織機構的發(fā)展方向進(jìn)行戰略性的思考。與此類(lèi)似的是，如果我們來(lái)觀(guān)察世界上規模最大的單體網(wǎng)絡(luò )--因特網(wǎng)的話(huà)，就不難發(fā)現，接近終端用戶(hù)的網(wǎng)絡(luò )邊緣設備與接近互聯(lián)網(wǎng)核心或骨干網(wǎng)的設備之間，一直就存在著(zhù)很大的不同。一般來(lái)說(shuō)，邊緣設備將主機和應用連接至網(wǎng)絡(luò )，而且擁有豐富的功能；而核心設備通過(guò)連接路由器并創(chuàng )建網(wǎng)絡(luò )實(shí)現數據包快速、高效的傳輸。而這在很大程度上取決于其使用的網(wǎng)絡(luò )協(xié)議：用于數據包高效傳輸的MPLS協(xié)議，以及用戶(hù)路由通告的BGP協(xié)議。
既然這些網(wǎng)絡(luò )協(xié)議在廣域網(wǎng)向互聯(lián)網(wǎng)的擴展升級方面所起到的效果如此顯著(zhù)，為何不使用這些網(wǎng)絡(luò )協(xié)議或者其他類(lèi)似的協(xié)議，來(lái)對軟件定義網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行升級呢？實(shí)際上，這也正是Contrail系統（目前已被瞻博網(wǎng)絡(luò )收購）創(chuàng )始人Pedro Marques向IETF（互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組）提交的互聯(lián)網(wǎng)草案。該草案建議將BGP IP VPN模型推廣至主機覆蓋網(wǎng)絡(luò )，用作信號協(xié)議，與XMPP接口一起，在終端式的軟件概念與網(wǎng)絡(luò )設備式的軟件概念之間，架設一道橋梁。采用現有的擴展升級標準的另外一個(gè)優(yōu)勢在于，物理網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)能夠對此類(lèi)協(xié)議進(jìn)行讀取，而且此類(lèi)標準能夠實(shí)現虛擬網(wǎng)絡(luò )與物理網(wǎng)絡(luò )--例如因特網(wǎng)和VPN（虛擬私人網(wǎng)絡(luò )）網(wǎng)絡(luò )--的無(wú)縫融合。
正所謂英雄所見(jiàn)略同，來(lái)自加州大學(xué)伯克利分校的Scott Shenker教授被公認為是軟件定義網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域重要的意見(jiàn)領(lǐng)袖，他認為，MPLS網(wǎng)絡(luò )協(xié)議“是一個(gè)很好的選擇”。他在斯坦福大學(xué)一場(chǎng)名為《處在十字路口的軟件定義網(wǎng)絡(luò )》的演講中公開(kāi)表示，軟件定義網(wǎng)絡(luò )應當采用MPLS網(wǎng)絡(luò )協(xié)議，在完整的數據包頭中加入邊緣路由器并為數據包植入標簽。而核心路由器則僅根據該標簽進(jìn)行切換。這就為我們開(kāi)創(chuàng )了清晰的網(wǎng)絡(luò )模塊，幫助我們對網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴展升級。
瞻博網(wǎng)絡(luò )Contrail系統是從零開(kāi)始進(jìn)行設計的。其設計初衷旨在對橫跨多地的分布式數據中心的虛擬網(wǎng)絡(luò )安全擴展和策略進(jìn)行簡(jiǎn)化。而這正是確保真正實(shí)現工作負載遷移的關(guān)鍵功能。除了遵循上述我們論及的協(xié)議標準之外，Contrail Controller軟件也支持橫向擴展式架構，其配置、控制以及模型分析，均可以在單個(gè)或多個(gè)節點(diǎn)上進(jìn)行。Contrail Controller在物理上的分布式屬性是其突出的特點(diǎn)。由于每一個(gè)節點(diǎn)都有多個(gè)實(shí)例，因此這一采用雙主機模式（與主備模式相反）的系統可以通過(guò)持續運轉來(lái)避免了因節點(diǎn)故障引起的停機。如果一個(gè)節點(diǎn)出現過(guò)載的情況，那么該節點(diǎn)的實(shí)例便會(huì )實(shí)例化。隨后，該工作負載便會(huì )自動(dòng)進(jìn)行重新分配。此舉避免了任何一個(gè)節點(diǎn)成為網(wǎng)絡(luò )瓶頸的風(fēng)險，同時(shí)確保系統能夠對大規模的系統--數以萬(wàn)計的服務(wù)器--進(jìn)行管理。
不過(guò)，盡管Contrail Controller是作為多節點(diǎn)集群進(jìn)行部署的，但是Contrail Controller在邏輯上同樣也是是集中式的，也是作為一個(gè)單獨的邏輯單元進(jìn)行運轉的。這將大幅度簡(jiǎn)化數據中心網(wǎng)絡(luò )的管理。
