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标题: SACC2015：DOCKER和SDN将如何进化？ [打印本页]

作者: niao5929 时间: 2015-07-14 00:57
标题: SACC2015：DOCKER和SDN将如何进化？

获奖名单已公布：http://bbs.chinaunix.net/thread-4185673-1-1.html

说到DOCKER解必然要说到所谓的云计算（其实我一直觉得云计算是商家的称呼，从技术角度讲我更愿意将其成为一种网格计算模式）。DOCKER已经的进化已经有了新的突破。目前在Linux基金会的帮助下，Docker、CoreOS与其他利益相关者携手共进，联手打造开放容器技术项目（OCP），并将建立通用的容器软件技术标准。OCP的出现很可能中止标准之争。而虚拟化必然会让分布式并行系统的架构发生重大变化。虚拟化可以实现轻量级的应用部署，同时这也让应用和硬件进一步的解耦，硬件会进一步向细胞节点的方向演化，SDN将是未来基于DOCKER集群系统的网络树突和轴突模型，细胞节点需要更好的网络模型来完成彼此的信息和数据交流。并且这种交流将是由细胞节点之间自主完成的。这要求SDN必然是一种去中心化结构，管理员需要做的工作就是部署相关简单规则，类似IPTABLES规则那样。而目前来看SDN依然是基于中心化和集中化管理的模式。OCP随着各个厂商以及社区力量的投入将迅速的成长，未来SDN将如何进化也许会成为整个OCP进化的一个重要影响因素。

话题讨论：
1、SDN目前发展的状况给传统网络带来的好处有那些
2、OCP容器技术对网络的需求方向是什么
3、数据中心模式下的大规模集群系统建设对网络产生的压力如何消除
4、SDN如何去中心化形成真正意义上的细胞节点自主网络

讨论时间:
2015-7-14至2015-8-8

活动奖励：
活动结束后将选取4名讨论精彩的童鞋，赠送2015中国系统架构师大会纪念礼品一份。

奖品简介：
小米自拍神器1名

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中国系统架构师大会文化衫2件

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作者: niao5929 时间: 2015-07-14 12:53
我想要件T恤衫。哦。第二件好漂亮

作者: niao5929 时间: 2015-07-14 14:42
论坛里没有人使用或者研究过SDN和DOCKER吗？？！！

作者: 王楠w_n 时间: 2015-07-14 14:45
可以送楼主一件哟

回复 2# niao5929

作者: 王楠w_n 时间: 2015-07-14 16:59
SDN算是一个新趋势，感兴趣的小伙伴，可以过来讨论下。

niao5929 发表于 2015-07-14 00:57
说到DOCKER解必然要说到所谓的云计算（其实我一直觉得云计算是商家的称呼，从技术角度讲我更愿意将其成为一 ...

作者: niao5929 时间: 2015-07-15 09:49
Docker已经实现了容器化，OCP需要实现一套SDN的自我控制系统，让集群能力内化成一套LINUX内核下的节点本身的功能集，这样集群能力将由节点间自律组成，管理员只需要编写简单规则即可，一种自组织能力的细胞节点构成的分布式集群系统就有望实现。并且这是自由软件时间的又一进化。。。。（幻想一下下。哈哈）

作者: will009 时间: 2015-07-15 15:25
1、SDN目前发展的状况给传统网络带来的好处有那些
软件定义网络（Software Defined Network，SDN），是由美国斯坦福大学Clean Slate研究组提出的一种新型网络创新架构，其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来，从而实现了网络流量的灵活控制，为核心网络及应用的创新提供了良好的平台。
SDN目前给传统网络带来的好处有：控制平面和转发平面解耦合；集中化的网络控制；开放接口，网络可编程。在传统的网络交换设备中，控制平面和转发平面是紧密耦合的，被集成到单独的设备盒子中。各个设备的的控制平面被分布到网络的各个节点上，很难对全网的网络情况有全局把控。因此SDN网络一个重要的理念就是把每台单独网络设备中的控制平面从物理硬件中抽离出来，交给虚拟化的网络层处理，整个虚拟化的网络层加载在物理网络上，屏蔽底层物理转发设备的差异，在虚拟空间内重建整个网络。这样一来，物理网络资源被整合成了网络资源池，如同服务器虚拟化技术把服务器资源转化为计算能力池一样，它使得网络资源的调用更加灵活、满足业务对网络资源的按需交付需求。

2、OCP容器技术对网络的需求方向是什么
OCP容器技术对网络的需求方向是开放，近日IT业界达成了共识：统一标准并提供样本软件，将推进容器投入使用的进程。是虚拟化方案的进步。合作将专利权放到了“可依赖、非盈利的组织”，避免以后巨头挟专利以令诸候。

3、数据中心模式下的大规模集群系统建设对网络产生的压力如何消除
大规模集群系统建设对网络产生的压力消除：一是扩大网络带宽，二是拆分形成分布式。

4、SDN如何去中心化形成真正意义上的细胞节点自主网络
将控制平面进行集中控制，中央控制器可以获取网络资源的全局信息并根据业务需要进行资源的全局调配和优化，如QOS、负载均衡功能等。同时集中控制后，全网的网络设备都由中央控制器去管理，使的网络节点的部署以及维护更加敏捷。
开放南向、北向接口，南向接口控制SDN交换机，北向接口提供应用对网络的按需调度，实现应用和网络的无缝集成。

作者: niao5929 时间: 2015-07-15 21:07
好贴要顶，另外如果控制集中，那么因此带来的过度集中产生的流量压力以及控制器故障如何解决。回复 7# will009

作者: heguangwu 时间: 2015-07-16 13:06
1、SDN目前发展的状况给传统网络带来的好处有那些
SDN的发展思路是从无管理或自管理的网络形态转换成可管可控的网络形态，SDN从较早的openflow开始演变成多种有竞争力的方案，其本身也赶上了云计算的大潮，主机虚拟机的出现对网络提出了更多的要求，而传统网络要解决这些问题比较难，SDN算是一个比较优的解决方案，能轻松解决虚拟机的迁移，对虚拟机的网络提供灵活的配置和隔离方案，从而提高网络的利用率。

2、OCP容器技术对网络的需求方向是什么
隔离，灵活且开放的API

3、数据中心模式下的大规模集群系统建设对网络产生的压力如何消除
这个问题很难回答，当前宏观的说就是分布式

4、SDN如何去中心化形成真正意义上的细胞节点自主网络
去中心化未必就是一个好的方案，如果中心化能很好的解决问题为什么要去中心化，当然中心化并不是只有一个中心节点，中心也是可以分布式的

作者: niao5929 时间: 2015-07-16 13:16
中心化在结构上是有缺陷的，我还是相信那句话：为伦敦市民提供面包的是伦敦的好几千家面包铺。如果SDN能成为网络中每个细胞节点的固有基因，那我觉得自主网络也许就真的又向前进化了不少。。。回复 9# heguangwu

作者: will009 时间: 2015-07-16 14:35
本帖最后由 will009 于 2015-07-16 14:43 编辑

回复 8# niao5929

为了应对过度集中而产生流量压力，可参考以下解决：
现在驾车为了更快地到达目的地，通常会选择导航工具，因为导航工具会提供到达目的地所有路径的交通信息，推荐给你的选择可能不是物理距离最短路径，但却是一条交通畅通，让你花费时间最短的路径，这里体现了道路交通的一部分智能化。在我们网络上也可以实现类似的功能，和过去不同的是，现在我们可以把全网的所有链路和设备都看作一个资源池，从A点到B点，使用者不需要知道直连的物理链路有多少，只需能够调配资源池里面的所有资源即可，因为从A到B的路径不仅仅只有A->B直连的，也有可能有A->C->B或者A->D->B的。到底使用哪个路径到达目的地，使用者也许不必关心。
如何把不同的流量放到不同的路径上，从而避免网络发生拥塞的情况呢？这就要完全依赖网络控制器了（controller）。Controller不仅仅能看到某条物理专线的带宽，还能看到整个资源池，总体调度是池里的资源，可以判断哪里有网络带宽资源，甚至联动业务应用的计算按照网络资源情况把计算放到有资源的节点进行处理。
集中控制系统就是一个交通枢纽中心，它知道每一条道路的容量、当前流量、在路上的每一辆汽车将要到达的目的地。当它知道所有信息后，它可以通过智能的算法为每一个业务flow计算出最合适的路径。所以集中控制器就成为了在PCEP（Path Computation Element Protocol）协议中的Server端。但在整个控制系统中核心部分是控制系统的逻辑算法，而不是PCEP协议，PCEP（Path Computation Element Protocol）协议只是为传统网络设备提供了北向接口，为控制器提供了南向接口。
综上所述，合理智能化地调度网络资源可以有效缓解流量压力。

解决控制器故障：
为了应对控制器故障，在系统上线前就应该未雨绸缪。控制器负责整个SDN网络的集中化控制，对于把握全网资源视图、改善网络资源交付都具有非常重要的作用。但控制能力的集中化，也意味着控制器的安全性和性能成为全网的瓶颈。另外，单一的控制器也无法应对跨多个地域的 SDN网络问题，基于SDN控制器组成的分布式集群，可以避免单一的控制器节点在可靠性、扩展性、性能方面的问题。

如下图所示，采用分布式控制器的方式，每个控制器控制一定数量的交换机。而主控制器将汇总所有控制器的信息形成整个网络的全局视图。几个关键技术要点是：主控制器选举、集群虚拟地址（控制器间的负载均衡）、全网拓扑获取和控制器失效应对。
综上所述，构建控制器高可用环境来应对控制器故障问题。

（以上部分内容参考于SDNLAB）

作者: niao5929 时间: 2015-07-16 14:46
有点意思，推荐下SDN发展比较好的自由开源项目，或者多介绍下相关背景知识吧回复 11# will009

作者: heguangwu 时间: 2015-07-16 17:30
本帖最后由 heguangwu 于 2015-07-16 17:31 编辑

自主网络是很好，但是实现的复杂度很大，或者网络最终会走向你说的，但现阶段或许会以中心化为主，此外，中心化并不是说只有一个中心节点，其本身也是分布式的，就好比伦敦几千家面包店的背后的供货商一样，当然供货商不止一家但也会少于面包店的数目
个人认为在网络规模不那么大的情况下，中心化的网络反而是有优势的
回复 10# niao5929

作者: will009 时间: 2015-07-16 17:38
回复 12# niao5929
控制器
OpenDaylight
OpenDaylight以开源社区为主导，使用Java语言实现的的开源框架，旨在推动创新实施以及软件定义网络透明化。面对SDN型网络，OpenDaylight作为项目核心，拥有一套模块化、可插拔且极为灵活的控制器，还包含一套模块合集，能够执行需要快速完成的网络任务。

OpenDaylight是一个基于SDN开发的模块化、可扩展、可升级、支持多协议的控制器框架。引入SAL屏蔽不同协议的差异性，支持多种南向协议插件。北向接口可扩展性强，REST型API用于松耦合应用，OSGI型用于紧耦合应用。ODL控制平台采用了OSGI框架，实现了模块化和可扩展化，为OSGI模块和服务提供了版本和周期管理。

OpenDaylight控制器可以运行在任何支持JAVA的平台上，如结构图1所示，大体分为三部分，网络APP和业务流程层、控制器平台层以及物理和虚拟网络设备层，并且用北向接口与南向接口将三者连接。控制器向应用层提供北向接口，应用使用控制器收集信息，利用控制器做分析，部署新的网络规则等。南向接口可支持多种协议，openflow1.0、openflow1.3、BGP-LS等，这些协议插件动态地连接在SAL上。

南向接口
ODL向下层提供的接口称之为南向接口，南向接口支持多种协议。如OpenFlow 1.0、 OpenFlow 1.3,OVSDB、NETCONF、LISP、BGP、PCEP和SNMP等。这些协议模块以插件的方式动态挂在SAL上。

南向接口使用netty来管理底层的并发IO。Netty是提供异步的、事件驱动的网络应用框架，该框架健壮性、可扩展性良好，而且还具有延时低、节省资源等特点。Netty使用简单，功能强大，支持多种主流协议。定制性强，可以通过channelHandler对通信框架进行灵活扩展，适用于支持多种协议的南向接口。

协议模块
协议模块主要有OpenFlow、OVSDB、NETCONF、LISP、BGP、PCEP和SNMP等协议模块。其中OF最具代表性，OF是控制器与交换机之间的通信准则，管理网络设备会话连接以及协议交互，一方面监听底层设备的消息，另一方面将上层请求下发到底层设备，此外还支持链路发现服务。

（以上内容来源于SDN中文社区）

作者: niao5929 时间: 2015-07-16 21:36
讨论蛮用心的。也介绍了不少新的技术方向

回复 14# will009

作者: niao5929 时间: 2015-07-16 21:45
openswtich如何？？OCP会不会对SDN有重大的技术影响或整合回复 14# will009

作者: will009 时间: 2015-07-17 14:35
本帖最后由 will009 于 2015-07-17 14:40 编辑

回复 16# niao5929
交换机

Open vSwitch

Open vSwitch是由Nicira公司使用C和Python语言开发实现的遵循开源Apache2.0许可的产品级质量的多层虚拟交换标准！它旨在通过编程扩展，使庞大的网络自动化（配置、管理、维护），同时还支持标准的管理接口和协议，OVS支持跨越多个物理服务器的分布式环境，类似于VMware的vNetwork distributed vswitch以及Cisco的 Nexus 1000V。

Open vSwitch supports the following features:

Visibility into inter-VM communication via NetFlow, sFlow(R), IPFIX, SPAN, RSPAN, and GRE-tunneled mirrors
LACP (IEEE 802.1AX-2008 )
Standard 802.1Q VLAN model with trunking
Multicast snooping
IETF Auto-Attach SPBM and rudimentary required LLDP support
BFD and 802.1ag link monitoring
STP (IEEE 802.1D-1998 ) and RSTP (IEEE 802.1D-2004)
Fine-grained QoS control
Support for HFSC qdisc
Per VM interface traffic policing
NIC bonding with source-MAC load balancing, active backup, and L4 hashing
OpenFlow protocol support (including many extensions for virtualization)
IPv6 support
Multiple tunneling protocols (GRE, VXLAN, STT, and Geneve, with IPsec support)
Remote configuration protocol with C and Python bindings
Kernel and user-space forwarding engine options
Multi-table forwarding pipeline with flow-caching engine
Forwarding layer abstraction to ease porting to new software and hardware platforms

Open vSwitch，根据其名就可以知道这是一个开放的虚拟交换机（open virtual switch）；它是实现网络虚拟化SDN的基础，它是在开源的Apache2.0许可下的产品级质量的多层虚拟交换标准。设计这个Open vSwitch的目的是为了解决物理交换机存在的一些局限性：Open vSwitch较物理交换机而言有着更低的成本和更高的工作效率；一个虚拟交换机可以有几十个端口来连接虚拟机，而Open vSwitch本身占用的资源也非常小；可以根据自己的选择灵活的配置，可以对数据包进行接收分析处理；同时还支持标准的管理接口和协议，如NetFlow、sFlow、SPAN、RSPAN等。

OCP会不会对SDN有重大的技术影响或整合

按照目前业界发展，OCP应该会对SDN有所技术影响，举个例子来看：Docker收购网络初创公司SocketPlane 3个月后就推出了一款软件定义网络插件，在开源容器工具组中添加了容器级别的网络虚拟化功能。该容器的非正式名称是Docker Network。

在虚拟环境支持Docker的基础上网络公司可以采用这个插件，目前Docker已经和Microsoft、 VMware、 Cisco、 Nuage Networks以及Project Calico达成合作共同拓展Docker平台。Docker认为他们的职责是创建一个插件式平台并向开发者开放，最终开发出很多优质的产品。

该插件是基于Docker容器的网络虚拟化功能的重大转折，已经成为虚拟机的轻量级替代品。Docker原来的网络方案可以帮助应用开发者在笔记本上进行开发，但是却不能支持容器运行在多台计算机上，而且防火墙和负载均衡器也没有接入点。但是新版的Docker将会预加载microsegmentaion和网络策略功能，支持开发者横跨多个计算机将容器连接到虚拟网络中。除此以外，新功能还包括容器级别的DNS接口，让容器网络之间互相可见。

Docker企业营销副总裁表示Docker Network将会整合或是替代 Cisco 和VMware的传统网络产品。Docker的战略是与开发商达成协作并且为Docker提供充分的灵活性以应对生产环境的挑战。

（以上部分内容来自SDNLAB)

作者: hiyachen 时间: 2015-07-19 23:12
云计算（cloud computing）
1：是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。
2：云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。
3：云计算甚至可以让你体验每秒10万亿次的运算能力，拥有这么强大的计算能力可以模拟核爆炸、预测气候变化和市场发展趋势。
4：用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。
5：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问，进入可配置的计算资源共享池
（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供
应商进行很少的交互。
6：包括核心技术：虚拟化、SDN、存储（共享、对象、块）、容器、监控、大数据处理方式。
其他技术如：NUMA、gre、iscsi 、nosql

作者: 陌路巨额投入 时间: 2015-08-02 11:47
1、SDN目前发展的状况给传统网络带来的好处有那些
      1.应用程序特定的对等互联：支持SDN的OpenFlow协议允许网络基于一系列数据包表头来自定义转发政策。这意味着运营商可以基于流量类型创建定制化对等互联协议。此外，他们还可以为流量建立对等互联，这些流量被路由到特定DNS域名或服务。
　　  2.远程对等互联：远程控制对等互联路径的能力意味着网络运营商可以重定向流量到更好配置的路径或者具有预先确定或者可预测水平的服务质量的路径。IXP运营商可以管理额外水平的控制，这可以提供到其会员和客户。
　　  3.质量控制：SDN为IXP运营商提供了更大的控制，通过该交换机架构支持的对等互联政策，让他们只允许满足特定安全和路由政策要求的政策。
　　  4.动态流量工程：不需要手动监控和平衡比例来符合对等政策协议，SDX控制器可以被设置自动响应关于流量的信息，和重新平衡流量来遵守政策要求。

2、OCP容器技术对网络的需求方向是什么
      OCP容器技术对网络的需求方向是开放和隔离

3、数据中心模式下的大规模集群系统建设对网络产生的压力如何消除
   扩大网络带宽，拆分形成分布式。

作者: rickcafe 时间: 2015-08-19 10:18
回复 7# will009

毒德大学

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