星融元副總裁李明玉：開(kāi)源技術(shù)促進(jìn)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量演進(jìn)

3月16日消息（顏翊）開(kāi)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(zhì)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成了算力時(shí)代的堅(jiān)實(shí)底座，“點(diǎn)亮”社會(huì)各行各業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路。面向數(shù)字時(shí)代的發(fā)展訴求，數(shù)據(jù)中心的演進(jìn)，夯實(shí)了未來(lái)數(shù)字社會(huì)的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施。開(kāi)源網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用中則扮演著一個(gè)重要的角色。

在今天下午舉行的“全光數(shù)據(jù)中心線(xiàn)上研討會(huì)”上，星融元數(shù)據(jù)技術(shù)有限公司副總裁兼研發(fā)部負(fù)責(zé)人李明玉發(fā)表主題演講，從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層面出發(fā)，探討了開(kāi)源技術(shù)是如何促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)高質(zhì)量演進(jìn)的。他認(rèn)為，開(kāi)源開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)對(duì)于數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定運(yùn)行起到了關(guān)鍵的作用。

數(shù)據(jù)中心架構(gòu)演進(jìn)

在萬(wàn)物互聯(lián)時(shí)代，由于網(wǎng)絡(luò)連接方式的不斷變化，數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)支撐工作也變得更加復(fù)雜。從早期單體架構(gòu)、分層集群架構(gòu)到現(xiàn)在的SOA/微服務(wù)架構(gòu)和云原生架構(gòu)，應(yīng)用程序架構(gòu)的演進(jìn)也帶來(lái)了數(shù)據(jù)中心架構(gòu)的變化，同時(shí)推動(dòng)了數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的演進(jìn)。

在早期單體架構(gòu)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(yīng)用本身部署位置相對(duì)固定，不用考慮遷移問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)訪(fǎng)問(wèn)的邊界是服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間的物理邊界。這一階段的開(kāi)源網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是一些主機(jī)協(xié)議相關(guān)的技術(shù)，如L4~L7層協(xié)議棧，TCP、OpenSSL、Apache等。

在分層集群架構(gòu)中，單體應(yīng)用被拆分成網(wǎng)關(guān)層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)層，由于層與層之間實(shí)現(xiàn)了解耦，所以每層應(yīng)用可以獨(dú)立的橫向擴(kuò)容，并以虛擬機(jī)的形式部署在數(shù)據(jù)中心的資源池中。網(wǎng)絡(luò)流量流向除了縱向，虛機(jī)之間和物理機(jī)之間的流向也越來(lái)越多。網(wǎng)絡(luò)邊界在到層與層之前，vSwitch和物理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間。這一階段，虛擬化、半虛擬化以及虛擬交換機(jī)等應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了大量部署。

云數(shù)據(jù)中心架構(gòu)本質(zhì)基于分層架構(gòu)基礎(chǔ)之上，然后對(duì)每一層進(jìn)行功能的拆分和結(jié)構(gòu)，應(yīng)用和服務(wù)變得更加分布式。網(wǎng)絡(luò)流量流向變成網(wǎng)狀，網(wǎng)絡(luò)的邊界進(jìn)一步縮進(jìn)到了微服務(wù)之間，這一階段軟件定義網(wǎng)絡(luò)的理念逐漸得到落地，兩方面的開(kāi)源技術(shù)得到應(yīng)用。軟件定義網(wǎng)絡(luò)OpenStack、OpenDaylight和主機(jī)內(nèi)虛擬化技術(shù)TAP/TUN，veth，VXLAN/EVPN都在這一階段得到了應(yīng)用，并且走向了成熟。這一階段開(kāi)源技術(shù)的特點(diǎn)是主機(jī)的虛擬化網(wǎng)絡(luò)采用的技術(shù)都是以L(fǎng)inux協(xié)議棧早年已成熟開(kāi)發(fā)出的技術(shù)為核心，物理網(wǎng)絡(luò)功能需求更趨于單一，開(kāi)源網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從功能上已經(jīng)滿(mǎn)足了云數(shù)據(jù)中心的需求。

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

未來(lái)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)技術(shù)路線(xiàn)

李明玉表示，在不斷滿(mǎn)足應(yīng)用對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的需求過(guò)程中，以L(fǎng)inux為核心的開(kāi)源開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)已經(jīng)被證明是標(biāo)準(zhǔn)、穩(wěn)定、能夠支撐應(yīng)用快速迭代，更能適應(yīng)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的發(fā)展?，F(xiàn)代應(yīng)用在推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)演進(jìn)時(shí)，主流的做法都是用保留Linux原生的開(kāi)源網(wǎng)絡(luò)技術(shù)去迭代。不過(guò)，在硬件場(chǎng)景中，交換機(jī)、交換芯片的開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用還是一個(gè)需要探討的問(wèn)題。

近十年來(lái)，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行了深度定制的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)平臺(tái)。但是從后期發(fā)展和演進(jìn)過(guò)程來(lái)看，無(wú)論從質(zhì)量還是標(biāo)準(zhǔn)性方面都會(huì)遇到各種問(wèn)題。因此，李明玉認(rèn)為，基于Linux原生協(xié)議棧為核心，以SAI接口為適配層的技術(shù)路線(xiàn)是未來(lái)開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)的主要發(fā)展趨勢(shì)。

李明玉指出，開(kāi)放網(wǎng)絡(luò)以應(yīng)用需求出發(fā)，滿(mǎn)足了數(shù)據(jù)中心對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求，其主要價(jià)值有三點(diǎn)：標(biāo)準(zhǔn)、成熟的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧，是高質(zhì)量持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)；面向應(yīng)用架構(gòu)演進(jìn)能力，系統(tǒng)靈活性，和主機(jī)網(wǎng)絡(luò)同步迭代；硬件抽象層接口基于業(yè)界共識(shí)，快速導(dǎo)入各類(lèi)數(shù)據(jù)平面加速技術(shù)。

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