星融元副總裁李明玉：開源技術促進開放網(wǎng)絡高質量演進

3月16日消息（顏翊）開源、解耦、綠色、靈活、智能是新一代數(shù)據(jù)中心的發(fā)展方向，一張高品質的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡，構成了算力時代的堅實底座，“點亮”社會各行各業(yè)的數(shù)字化轉型之路。面向數(shù)字時代的發(fā)展訴求，數(shù)據(jù)中心的演進，夯實了未來數(shù)字社會的關鍵基礎設施。開源網(wǎng)絡技術在數(shù)據(jù)中心的應用中則扮演著一個重要的角色。

在今天下午舉行的“全光數(shù)據(jù)中心線上研討會”上，星融元數(shù)據(jù)技術有限公司副總裁兼研發(fā)部負責人李明玉發(fā)表主題演講，從網(wǎng)絡設備層面出發(fā)，探討了開源技術是如何促進網(wǎng)絡高質量演進的。他認為，開源開放網(wǎng)絡對于數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運行起到了關鍵的作用。

數(shù)據(jù)中心架構演進

在萬物互聯(lián)時代，由于網(wǎng)絡連接方式的不斷變化，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡支撐工作也變得更加復雜。從早期單體架構、分層集群架構到現(xiàn)在的SOA/微服務架構和云原生架構，應用程序架構的演進也帶來了數(shù)據(jù)中心架構的變化，同時推動了數(shù)據(jù)中心內部網(wǎng)絡技術的演進。

在早期單體架構數(shù)據(jù)中心中，采用這種傳統(tǒng)的接入、匯聚、核心三層的組網(wǎng)，流量流向主要是縱向，應用本身部署位置相對固定，不用考慮遷移問題，網(wǎng)絡訪問的邊界是服務器和網(wǎng)絡設備之間的物理邊界。這一階段的開源網(wǎng)絡技術是一些主機協(xié)議相關的技術，如L4~L7層協(xié)議棧，TCP、OpenSSL、Apache等。

在分層集群架構中，單體應用被拆分成網(wǎng)關層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，由于層與層之間實現(xiàn)了解耦，所以每層應用可以獨立的橫向擴容，并以虛擬機的形式部署在數(shù)據(jù)中心的資源池中。網(wǎng)絡流量流向除了縱向，虛機之間和物理機之間的流向也越來越多。網(wǎng)絡邊界在到層與層之前，vSwitch和物理網(wǎng)絡設備之間。這一階段，虛擬化、半虛擬化以及虛擬交換機等應用實現(xiàn)了大量部署。

云數(shù)據(jù)中心架構本質基于分層架構基礎之上，然后對每一層進行功能的拆分和結構，應用和服務變得更加分布式。網(wǎng)絡流量流向變成網(wǎng)狀，網(wǎng)絡的邊界進一步縮進到了微服務之間，這一階段軟件定義網(wǎng)絡的理念逐漸得到落地，兩方面的開源技術得到應用。軟件定義網(wǎng)絡OpenStack、OpenDaylight和主機內虛擬化技術TAP/TUN，veth，VXLAN/EVPN都在這一階段得到了應用，并且走向了成熟。這一階段開源技術的特點是主機的虛擬化網(wǎng)絡采用的技術都是以Linux協(xié)議棧早年已成熟開發(fā)出的技術為核心，物理網(wǎng)絡功能需求更趨于單一，開源網(wǎng)絡技術從功能上已經滿足了云數(shù)據(jù)中心的需求。

而云原生架構的本質是一種開發(fā)模式，其目的是為了更好的利用云上的資源。這一架構變得越來越彈性，網(wǎng)絡邊界也越來越聚焦到顆粒度更主流的容器或pod之間?？梢哉f，云原生的數(shù)據(jù)中心本質上也是一種軟件定義網(wǎng)絡。在這一階段，容器網(wǎng)絡是一個主流的開源技術，而容器的特點就是生存周期、位置、力度都不可控，因此不像傳統(tǒng)虛機一樣，以vSwitch的形式來接入。這一階段中，每個Node都是一臺軟件的路由器。為了支撐業(yè)務需求，開源網(wǎng)絡技術做了一些原生科研技術的組裝，包括容器技術、namespace技術，路由協(xié)議等。

未來開放網(wǎng)絡技術路線

李明玉表示，在不斷滿足應用對網(wǎng)絡技術的需求過程中，以Linux為核心的開源開放的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)已經被證明是標準、穩(wěn)定、能夠支撐應用快速迭代，更能適應數(shù)據(jù)中心應用的發(fā)展?，F(xiàn)代應用在推進網(wǎng)絡技術演進時，主流的做法都是用保留Linux原生的開源網(wǎng)絡技術去迭代。不過，在硬件場景中，交換機、交換芯片的開放網(wǎng)絡應用還是一個需要探討的問題。

近十年來，開放網(wǎng)絡生態(tài)日益成熟，盡管業(yè)界有大量基于Linux或者是在Linux上進行了深度定制的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)平臺。但是從后期發(fā)展和演進過程來看，無論從質量還是標準性方面都會遇到各種問題。因此，李明玉認為，基于Linux原生協(xié)議棧為核心，以SAI接口為適配層的技術路線是未來開放網(wǎng)絡的主要發(fā)展趨勢。

李明玉指出，開放網(wǎng)絡以應用需求出發(fā)，滿足了數(shù)據(jù)中心對網(wǎng)絡的需求，其主要價值有三點：標準、成熟的網(wǎng)絡協(xié)議棧，是高質量持續(xù)發(fā)展的基礎；面向應用架構演進能力，系統(tǒng)靈活性，和主機網(wǎng)絡同步迭代；硬件抽象層接口基于業(yè)界共識，快速導入各類數(shù)據(jù)平面加速技術。

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