华为香农实验室:SDN网络的挑战与研究进展

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SDN论坛-SDN网络的技术挑战和研究进展PDF文件深入探讨了软件定义网络(Software Defined Networking, SDN)这一领域的关键技术和当前的发展趋势。演讲者WuChou(周芜),作为华为香农(IT)实验室的VP和首席IT科学家,分享了关于SDN的见解和华为的研究成果。 首先,演讲概述了SDN带来的网络变革,强调了以下几个主要特点: 1. 众核与异构设计:SDN通过超大规模并行单元提升了数据处理和转发的能力,将网络功能内置于处理器内部,提高了效率,同时支持动态内核任务调度以平衡性能和能耗。 2. 网络虚拟化与云计算融合:SDN允许不同类型的任务利用专用处理器进行加速,显著提升处理速度。同时,网络虚拟化在云计算环境中使得复杂的网络拓扑、多租户和多路径得以大规模实现,优化数据中心网络以应对大规模虚拟化需求。 3. 解耦与开放性:SDN提倡转发与控制层面的解耦,以及应用与网络的解耦,使得网络更加软件化、动态、扁平化,并且支持全局优化,为应用程序提供更灵活的接入。 4. 全路径优化:SDN强调基于全路径的网络管理和路由,而非仅仅依赖局部转发信息表(Forwarding Information Base, FIB),以实现更全面的优化。 5. 开放接口与应用驱动:SDN提供了开放的接口,使网络能够快速适应不断变化的应用需求,实现动态和高效的网络配置。 6. 行业趋势与商业化:尽管SDN起源于数据中心和广域网(WAN),如Google和Nicira的成功案例,但现在正逐步扩展到其他领域。众多网络设备商、新兴公司(如BigSwitch)以及IT巨头(Google、Facebook、Microsoft和Intel)纷纷投入SDN研究,并建立了联盟来推动技术发展。 SDN被视为一种颠覆性的创新技术,它将传统的电信网络(Telecommunication Network, CT)的控制逻辑剥离到软件层,使得网络能够更好地适应IT技术的进步,如通用硬件、云计算等。随着技术的成熟和应用的扩大,SDN正引领一场网络架构的革命,预示着未来网络服务的灵活性、可扩展性和效率将会大幅提升。
2020-02-14 上传
长久以来, 硬件在网络世界中保持着至高无上的地位。直到 2008 年斯坦福大学的学者 提出 OpenFlow[1], 并于 2009 年将其扩展为 SDN(software-defined networking)概念[2]之后, 软件定义网络概念逐渐进入人们的视野,并作为一种新思维模式的突破慢慢改变着网络世界 的格局。 SDN 是一种将网络控制平面与转发平面分开的技术, 使得控制平面和数据平面可 以独立演进,此外还设计了逻辑集中的、开放的、可编程的控制平面以及统一的、标准化的 南向接口, 实现了更加自动化的配置和基于策略的网络资源管理。 SDN 自提出以来, 相关 研究和产业化应用迅速展开, 为未来网络的创新突破提供了新的方向。 2012 年 4 月,谷歌 宣布其骨干网络整体运行在 Openflow 上,已经证明 SDN 逐步从学术概念走向实际应用。 2015 年, Google 确认在其 Jupiter & Andromeda 项目里面采用 SDN 来管理大规模环境, 并 且当时具有一定研发实力的公司都逐渐倾向于自研自建网络架构,而不是完全依赖网络设备 商,证明了 SDN 技术已经在一些大公司的实验室中逐渐发展成熟。特别是 16 年以来, SDN 技术不断深入商业化市场并给投入公司带来了超乎预期的利润, 典型的如“VMware 宣布其 NSX 有 2400+客户, 带来了 10 亿美元销售额”这一重大事件。 自 21 世纪以来, 移动数据、 物联网、大数据和云计算 4 个领域的兴起与发展,使得现代网络应用类型急剧丰富,网络规 模迅速膨胀,网络需求不断增加。 而作为现代计算机网络主体的互联网,其管控能力有限的 弊病逐渐凸显出来, 此外“新问题-打补丁-新问题”现象循环往复的出现使得当代的网络核心 即路由器的功能和结构日益复杂, 上述种种现象说明现有的传统网络体系结构亟待革新, 而 SDN 作为一种理想的解决方案则顺应时代而生。