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OpenFlow式革命与SDN成功之路
关键字：NFV Open Daylight OpenFlow SDN 比特观察
　　软件定义网络(SDN)有很多标准和组织，如OpenFlow、NFV和Open Daylight，后者由、、、Big Switch、、Juniper等发起，基金会合作支持，但似乎没有OpenFlow更为广为关注。
　　这也难怪，因为SDN始作俑者是OpenFlow。SDN诞生于2006年美国GENI资助的斯坦福大学Clean Slate课题，以斯坦福大学教授Nick McKeown为首的研究团队提出了Openflow概念，用来解决繁琐的网络设备配置工作，用软件的方式，对网络进行集中控制，此后，基于Openflow网络可编程特性，催生了SDN概念的诞生。
　　与大学科研需要相比，以为代表的.COM同样被网络设备的问题困扰。作为一种新兴的商业模式，企业对效率以及成本的追逐近乎极致，现有网络设备更新换代周期长，管理和控制不够灵活，这都让编程能力非常强的互联网企业感觉到不便。
　　技术Najam Ahmad曾经指出：传统网络设备，就是一个黑盒子以及一些命令和协议接口，这就是你所购买的全部。更让人沮丧的是你会发现，一些网络设备只能由供应商拨号连接并通过秘密命令到ASIC(专用集成电路 )来解决问题，而这并没有通过CLI(命令行接口界面)提供给用户。
　　“我们不想这样来管理网络环境，我们希望直接写硬件” Ahmad说。
　　为了直接写硬件，Google采取的方法是找网络OEM厂商直接定制设备。对于Google来说，既让可以定制，网络设备定制自然不在话下。与服务器定制相比，网络设备定制更加简单。按照Openflow的思路，网络设备主要是连接，有关交换、路由的控制由上层的软件来完成，也就是说，Openflow的纯属一种傻瓜式的交换机，对于OEM厂商来说，这样的设备是小菜一碟。
　　Google也好，Faceboo可也好，规模化的优势，可以让他们的SDN梦想成为现实。与之相比，传统的行业/企业用户则没有Google、Facebook和大学、科研机构，一来其技术实力和人才队伍相对有限，二来往往会有一些历史的包袱，常常要考虑旧有系统的兼容性，即使行业/企业希望推到重来，他们还是需要依赖第三方专业化的服务，为他们提供网络服务的，主要是思科、Juniper等网络厂商。
　　对于网络厂商而言，“傻瓜式”Openfolw交换机无疑淡化了其地位和作用，没有技术含量的“傻瓜式”交换机是赚不到钱的，网络厂商怎么会甘心做这样的傻事。对于网络厂商而言，支持Opneflow是为了吃着碗里盯着锅里，是为了多分一杯羹。这有点类似，都希望别人的阵列只是单纯的，而自己作为管理控制的核心。
　　网络厂商是不会轻易交出控制权的，另外也不是所有的用户都像Google、Facebook、斯坦福大学一样，自己具有软件定义能力。所以，网络厂商会顺应SDN的趋势，这也是Open Daylight应运而生的原因。
　　不同于Openflow，网络厂商Open Daylight不是一种革命式的变革，而是在现有网络的基础上，透过叠加网(Overlay)实现SDN的诉求。它不是推倒从来，因此更容易得到广泛支持。目前思科、博科，以及都推出了基于Overlay的SDN解决。
　　Overlay没有Openflow理想和彻底，但如果理想脱离了现实，难免也会曲高和寡。与Openflow相比，Overlay更接地气，也具有更好的继承性。对于行业/企业用户来说，也可以更好延续与合作厂商长期以来建立的合作关系。
　　Openflow虽好，但需要自己动手，需要自己有一定的能力，另外，Openflow很难兼容现有网络基础。与之相比，Overlay相对风险要小很多，在保持现状同时，更加具有灵活性，可选择的余地比较大。
　　对于SDN来说，服务器是另一大动因。服务器虚拟化应用，导致网络东西流量(服务器设备之间)大增，而传统网络设备应对这些东西流量效率不高，SDN也是为了很好解决这些问题。可以预见，服务器虚拟化日益普及，其矛盾会更加突出，届时对SDN的需求会更加普遍。从产品角度来看，网络硬件设备受限于生命周期，将很难满足业务灵活发展的需要，只有软件定义才能够满足灵活性的需要，因此，SDN将会大行其道。
[ 责任编辑：宋家雨 ]
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& 虚拟化的逆袭：OpenFlow和SDN
虚拟化的逆袭：OpenFlow和SDN
日 14:57 来源：EMC中国研究院 作者：万林涛 编辑：闫志坤
　　OpenFlow标准和规范　　自2010年初发布第一个版本(v1.0)以来，OpenFlow规范已经经历了1.1、1.2以及最近刚发布的1.3等版本。同时，今年年初OpenFlow管理和配置协议也发布了第一个版本(OF-CONFIG 1.0 & 1.1)。下图[8] 列出了OF和OF-CONFIG规范各个版本的发展历程及变化，从图中可以看到目前使用和支持最多的仍然是1.0和1.1版本。&　　在这里，我们将详细介绍一下OpenFlow Switch的最新规范(即OF-1.3)[9]。下图选自Nick等人的论文OpenFlow：EnablingInnovation in Campus Networks [4] 。这张图常被用来说明OpenFlow的原理和基本架构。其实，这张图还很好地表明了OpenFlow Switch规范所定义的范围&从图上可以看出，OpenFlow Switch规范主要定义了Switch的功能模块以及其与Controller之间的通信信道等方面。&　　OF规范主要分为如下四大部分，　　1. OpenFlow的端口(Port)　　OpenFlow规范将Switch上的端口分为3种类别：　　a) 物理端口，即设备上物理可见的端口;　　b) 逻辑端口，在物理端口基础上由Switch设备抽象出来的逻辑端口，如为tunnel或者聚合等功能而实现的逻辑端口;　　c) OpenFlow定义的端口。OpenFlow目前总共定义了ALL、CONTROLLER、TABLE、IN_PORT、ANY、LOCAL、NORMAL和FLOOD等8种端口，其中后3种为非必需的端口，只在混合型的OpenFlow Switch(OpenFlow-hybrid Switch，即同时支持传统网络协议栈和OpenFlow协议的Switch设备，相对于OpenFlow-only Switch而言)中存在。　　2. OpenFlow的FlowTable(国内有直译为&流表&的)　　OpenFlow通过用户定义的或者预设的规则来匹配和处理网络包。一条OpenFlow的规则由匹配域(Match Fields)、优先级(Priority)、处理指令(Instructions)和统计数据(如Counters)等字段组成，如下图所示。　　在一条规则中，可以根据网络包在L2、L3或者L4等网络报文头的任意字段进行匹配，比如以太网帧的源MAC地址，IP包的协议类型和IP地址，或者TCP/UDP的端口号等。目前OpenFlow的规范中还规定了Switch设备厂商可以选择性地支持通配符进行匹配。据说，OpenFlow在未来还计划支持对整个数据包的任意字段进行匹配。　　所有OpenFlow的规则都被组织在不同的FlowTable中，在同一个FlowTable中按规则的优先级进行先后匹配。一个OpenFlow的Switch可以包含一个或者多个FlowTable，从0依次编号排列。OpenFlow规范中定义了流水线式的处理流程，如下图所示。当数据包进入Switch后，必须从FlowTable 0开始依次匹配;FlowTable可以按次序从小到大越级跳转，但不能从某一FlowTable向前跳转至编号更小的FlowTable。当数据包成功匹配一条规则后，将首先更新该规则对应的统计数据(如成功匹配数据包总数目和总字节数等)，然后根据规则中的指令进行相应操作--比如跳转至后续某一FlowTable继续处理，修改或者立即执行该数据包对应的Action Set等。当数据包已经处于最后一个FlowTable时，其对应的Action Set中的所有Action将被执行，包括转发至某一端口，修改数据包某一字段，丢弃数据包等。OpenFlow规范中对目前所支持的Instructions和Actions进行了完整详细的说明和定义。&　　另外，OpenFlow规范中还定义了很多其他功能和行为，比如OpenFlow对于QoS的支持(即MeterTable和Meter Bands的定义等)，对于GroupTable的定义，以及规则的超时处理等。
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