網(wǎng)絡(luò)虛擬化—互聯(lián)網(wǎng)的下一波革命

　　成立于5年前的Nicira被認(rèn)為是硅谷最吸引人的初創(chuàng)企業(yè)。簡單來說Nicira是一家網(wǎng)絡(luò)虛擬化公司，它的任務(wù)是把內(nèi)核從網(wǎng)絡(luò)硬件移植到軟件中。這家公司的使命是建設(shè)只存在于軟件之中的網(wǎng)絡(luò)，使得底層的網(wǎng)絡(luò)硬件對于網(wǎng)絡(luò)用戶來說不可見。從而讓網(wǎng)絡(luò)的組建、改造、重建都易如反掌，最最終支撐web上最大規(guī)模的服務(wù)想想物聯(lián)網(wǎng)的規(guī)模。

　　其CTO為Martin Casado，此人聰穎過人，是OpenFlow參見OpenFlow能否成為網(wǎng)絡(luò)的Android？第一份規(guī)范草案的擬定者。Martin Casado的愿景是網(wǎng)絡(luò)可以像計算機一樣可編程。

　　他認(rèn)為既然誰都可以買一堆計算機然后投入一群軟件工程師去做出一些了不起的東西，那么網(wǎng)絡(luò)也理應(yīng)如此。理想的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)該具備計算機的靈活性，可適用于任何網(wǎng)絡(luò)硬件，換句話說，應(yīng)該有一種通用網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，在此平臺下，硬件只負(fù)責(zé)收發(fā)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包，由軟件負(fù)責(zé)思考。

　　Nicira的平臺用戶包括AT&T、eBay、NTT、金融巨頭Fidelity以及僅次于Amazon的云服務(wù)供應(yīng)商Rackspace。還有一些雖不具名但絕對是大名鼎鼎的互聯(lián)網(wǎng)公司。

　　為什么這些公司愿意跟Nicira合作？因為當(dāng)今的硬件網(wǎng)絡(luò)的改造難度已經(jīng)到了荒謬的地步。Yahoo的前CTO Raymie Stata把復(fù)雜的計算機網(wǎng)絡(luò)比作是15 Puzzle游戲有點類似華容道，必須在16個格子的正方形中重新安排15個方格塊，一旦要對網(wǎng)絡(luò)做出調(diào)整，就得就硬件進行物理性地重新安排。

　　Nicira的做法就是網(wǎng)絡(luò)虛擬化，用軟件實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，底層的硬件引擎無需改動。其實就是把交換機和路由器里面的智能部分取出移到軟件上，這樣交換機就不需要知道太多東西。Nicira自2009年以來就一直跟Rackspace在合作，為后者的一項云服務(wù)新的beta版提供幫助。使得網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師把云服務(wù)的大權(quán)讓位給了云架構(gòu)師。

　　傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的問題：有史以來最安全網(wǎng)絡(luò)的麻煩

　　Martin Casado曾跟一家不具名的美國情報機構(gòu)工作過，該機構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)被他認(rèn)為是有史以來最安全的計算機網(wǎng)絡(luò)。但該網(wǎng)絡(luò)的麻煩是建設(shè)這樣的網(wǎng)絡(luò)近乎不可能，而且一旦想要改動網(wǎng)絡(luò)，同樣的問題還會再次出現(xiàn)。

　　這個事件給Casado的啟示是市場的力量缺位，盡管政府有錢卻買不到想要的產(chǎn)品—安全和易于管理的網(wǎng)絡(luò)。他舉了個例子，改動一臺計算機就得進行8項不同的配置變更，所以基本上這樣的網(wǎng)絡(luò)搭建好之后什么都不能動。

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造商不允許對硬件進行重新編程，代碼都是直接寫進交換機或著路由器的。當(dāng)然，他們這么做也是由原因的，用戶買一個東西回來當(dāng)然希望插上電就能用，另外網(wǎng)絡(luò)公司也不希望因為用戶修改而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓。但是這種限制會給網(wǎng)絡(luò)的擴容改造帶來大問題。而對于業(yè)務(wù)規(guī)模不斷擴大的大型互聯(lián)網(wǎng)公司來說，這樣的情況是常有的事。

　　Google從2005年開始甚至開始自己造網(wǎng)絡(luò)硬件，部分原因就是由于它需要對硬件能夠有更多的控制。服務(wù)器之間需要高帶寬的連接，同時網(wǎng)絡(luò)還需要能夠伸縮自如。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商做不到這一點，成本過高，系統(tǒng)太封閉，以Google的這種網(wǎng)絡(luò)規(guī)模是其無法管理的。

　　所以Martin Casado到了斯坦福大學(xué)研究生院后就開始著手建設(shè)一種靈活的、能夠像計算機一樣可編程的網(wǎng)絡(luò)。

　　通心面式代碼之死

　　Casado的博士論文題目是《一種名為Ethane的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)》，該論文得到了Nick McKeown 、Scott Shenker的幫助，2007年，這三人成立了Nicira。而這一年正好是是軟件定義網(wǎng)絡(luò)的元年。

　　SDN追求的目標(biāo)是更好地控制網(wǎng)絡(luò)，即把網(wǎng)絡(luò)控制模塊化，對網(wǎng)絡(luò)控制平面進行適當(dāng)?shù)能浖橄?，使之可演進。

　　SDN的第一個突破就是OpenFlow，這是一種遠(yuǎn)程控制交換機和路由器的標(biāo)準(zhǔn)方式?？梢岳斫鉃橐环N通用語言或指令集，有了它就可以編寫網(wǎng)絡(luò)的控制程序而無需為每一臺路由器重寫代碼。OpenFlow的大旗一扯，眾人即集結(jié)在其鞍前馬后，其中不乏業(yè)界的大佬，如Google、HP、NEC、愛立信等，眾多媒體都把它稱為是將網(wǎng)絡(luò)帶出野蠻的中世紀(jì)的救主。

　　不過有一點比較麻煩，如果硬件供應(yīng)商不把OpenFlow加入自己的設(shè)備的協(xié)議支持清單，那么OpenFlow就無法在交換機和路由器上使用，就只能叫好不叫座。從結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)的角度來看，OpenFlow無疑是重要的，但是從架構(gòu)的角度而言卻并非如此，因為更重要的組件關(guān)心的是協(xié)調(diào)交換機的活動，以便行為能夠連貫協(xié)調(diào)。

　　OpenFlow的終極目標(biāo)不是更好地管理網(wǎng)絡(luò)硬件，而是創(chuàng)建一種無需關(guān)心硬件即可組網(wǎng)的軟件架構(gòu)，也就是說實現(xiàn)組建虛擬網(wǎng)絡(luò)的能力。

　　所以這家公司決定推出自己的解決方案—網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺。

　　Nicira經(jīng)常被用來跟VMware類比，大家都是從斯坦福的研究孕育而出的這正是硅谷成功的三大秘密之一，參見創(chuàng)新大師Steve Blank訪談;大家做的都是虛擬化，后者是服務(wù)器的虛擬化，前者則是網(wǎng)絡(luò)的虛擬化。虛擬層可以屏蔽底層硬件的復(fù)雜性。

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