變革產(chǎn)業(yè)格局 OpenFlow：網(wǎng)絡(luò )未來(lái)

　　在甲骨文、IBM和惠普等IT巨頭高調推崇“軟硬件一體化”理念并紛紛推出產(chǎn)品之際，網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域卻逆向而行。

　　當前，網(wǎng)絡(luò )設備正在從“軟硬件一體化”向“軟件和硬件分離”狀態(tài)演變。其背后的力量是被InfoWorld評為影響未來(lái)十年的10項技術(shù)之一的SDN(Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò ))。在這項排名中，SDN位居第二。

　　軟件定義網(wǎng)絡(luò )，顧名思義，就是將網(wǎng)絡(luò )設備的控制平面和轉發(fā)平面進(jìn)行分離，路由器等網(wǎng)絡(luò )硬件設備只保留轉發(fā)平面，控制平面的掌控權則交給企業(yè)自身，從而實(shí)現“軟硬件分離”。這將完全顛覆現有的網(wǎng)絡(luò )架構。

　　互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展多年，日益臃腫，承載能力日益下降。為改變這一現狀，多年以來(lái)，包括高等院校、科研機構、設備商等在內的業(yè)界同仁一直在尋找構筑下一代網(wǎng)絡(luò )的最佳路徑。與此同時(shí)，不少?lài)�家都紛紛提出下一代互�?lián)網(wǎng)計劃，代表性的計劃有美國的FIND(未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò )設計)和GENI(全球網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )新環(huán)境)，歐洲的FIRE(未來(lái)互聯(lián)網(wǎng)研究和實(shí)驗)和中國的CNGI-CERNET。

　　最終，走在科技最前沿的斯坦福大學(xué)取得了突破。2007年，在斯坦福大學(xué)的“Clean slate”計劃的引領(lǐng)下，由教授Nick Mckeown主導，斯坦福提出了OpenFlow協(xié)議。隨后，OpenFlow在產(chǎn)業(yè)界引起了轟動(dòng)，并迅速聚集了一批廠(chǎng)商進(jìn)行產(chǎn)品的研發(fā)，如今OpenFlow相關(guān)的硬件和軟件已經(jīng)投入市場(chǎng)。

　　SDN的理念便是起源于OpenFlow。如今，OpenFlow已被認為是構造未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的基礎協(xié)議。

　　變革網(wǎng)絡(luò )

　　互聯(lián)網(wǎng)誕生于上個(gè)世紀70年代初，40年的時(shí)間里，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)發(fā)展成為人們可以依賴(lài)的不可或缺的基礎設施。沒(méi)有人能夠想象，缺少了互聯(lián)網(wǎng)的日子會(huì )是什么樣?互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們生活、學(xué)習和工作離不開(kāi)的工具。

　　數據統計顯示，全球的互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)已經(jīng)超過(guò)25億，每天流經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)的流量高達Z比特字節。然而，隨著(zhù)視頻等業(yè)務(wù)的興起，互聯(lián)網(wǎng)正在承受流量之重。

　　這是因為，互聯(lián)網(wǎng)設計者并沒(méi)有想到如今的規模會(huì )如此龐大，承載的應用會(huì )如此復雜。現在的互聯(lián)網(wǎng)在過(guò)重的壓力下已經(jīng)凸顯出太多亟待解決的問(wèn)題。很多人認為不會(huì )出現在網(wǎng)絡(luò )的“規模經(jīng)濟”效應開(kāi)始顯現。

　　所謂規模經(jīng)濟是指一個(gè)限度。當生產(chǎn)能力或服務(wù)能力在一個(gè)限度之內時(shí)，每增加一個(gè)單位的產(chǎn)量或服務(wù)量，單位成本就會(huì )下降，但如果超過(guò)了這個(gè)極限，單位成本就會(huì )急速上升。這個(gè)限度就是規模經(jīng)濟。在規模經(jīng)濟效應的影響下，龐大的互聯(lián)網(wǎng)變得日益臃腫，“缺乏彈性、管理復雜、成本效率低下”等劣勢等越來(lái)越多的人詬病。同時(shí)，建設者背上了沉重的經(jīng)濟負擔。

　　在彎曲評論上發(fā)表的《OpenFlow——打造彈性化的可控互聯(lián)網(wǎng)》一文中，作者Yeasy寫(xiě)到，互聯(lián)網(wǎng)太危險，惡意攻擊、病毒、木馬每年造成上千億美元的損失；互聯(lián)網(wǎng)太脆弱，無(wú)控制的特性讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò )在精心設計的少數攻擊下陷入崩潰；互聯(lián)網(wǎng)太遲鈍，現代臃腫的路由機制不能支持快速的更新，即便發(fā)現問(wèn)題也無(wú)法快速反應；互聯(lián)網(wǎng)太局促，IPv4的分配地址已經(jīng)捉襟見(jiàn)肘。

　　追根溯源，這一切的問(wèn)題的產(chǎn)品在于互聯(lián)網(wǎng)存在一個(gè)無(wú)法跨越的軟肋——可控性。Yeasy將缺乏有效控制措施的互聯(lián)網(wǎng)形容為一頭臃腫而暴躁的惡獸，掙扎著(zhù)要擺脫人類(lèi)所施加的脆弱枷鎖。

　　OpenFlow則為解決互聯(lián)網(wǎng)的軟肋找到了有效的方法。OpenFlow的理念是將路由器和交換機的控制平面和轉發(fā)層面進(jìn)行分離。即將原來(lái)由路由器或交換機控制的數據包轉發(fā)過(guò)程，轉化為由OpenFlow交換機和控制服務(wù)器(OpenFlow Controller)分別完成。

　　轉變的背后實(shí)際上是控制權的更迭。專(zhuān)家向記者解釋道，傳統網(wǎng)絡(luò )中數據包的流向是人為指定的，雖然路由器或交換機擁有控制權，卻沒(méi)有數據流的概念，根據路由表進(jìn)行數據包級別的交換；而在OpenFlow網(wǎng)絡(luò )中，由控制服務(wù)器決定所有數據包在網(wǎng)絡(luò )中的傳輸路徑。

　　如此一來(lái)，互聯(lián)網(wǎng)的流量不會(huì )再出現“到國外繞一圈”的尷尬情況，將根據控制服務(wù)器預設的最佳傳輸路徑進(jìn)行轉發(fā)。所以說(shuō)，OpenFlow大大提高了網(wǎng)絡(luò )的利用率。運營(yíng)商不用為了應對用戶(hù)的增加和流量的增長(cháng)而不停地向互聯(lián)網(wǎng)中扔一堆鐵皮盒子。