科技創(chuàng)新，依然是2017年過去半年最貼切的標簽。
無論是VR讓虛擬世界照進現(xiàn)實、人機對弈再掀AI熱議、共享經濟站上風口，還是云計算邁入下半場、FinTech領銜行業(yè)IT變革、無人駕駛時代呼之欲出，新一輪的科技革命與產業(yè)革命正在孕育。
創(chuàng)新，就是要顛覆。這是一個要么顛覆，要么被顛覆的時代。
網絡產業(yè)，也是如此。
“Today I believe we're reinventing the network for the next 30 years," Cisco CEO Chuck Robbins said in a media and analyst event in San Francisco. "We're truly building the network of the future."
1. 一場網絡產業(yè)的蝴蝶效應
站在未來看今天，每一步微小的創(chuàng)新，都可能是一場蝴蝶效應的開始。如同蘋果引領了智能機時代，安卓系統(tǒng)讓移動互聯(lián)網爆發(fā)，Uber帶出共享經濟創(chuàng)業(yè)潮一樣。
在數據中心網絡領域，斯坦福大學的博士生Martin Casado敏銳地發(fā)現(xiàn)了問題：網絡設備中多平面的緊耦合導致的互相依賴，將會制約系統(tǒng)技術革新、穩(wěn)定性、規(guī)模性，而規(guī)模問題可能帶來性能問題。Martin領導了一個網絡安全與管理的科研課題，實現(xiàn)一個靈活的、能夠像計算機一樣可編程的網絡系統(tǒng)。2006年，名為Ethane的網絡模型作為項目成果發(fā)表，Ethane包括了SDN架構中的兩個重要內容：基于流表的轉發(fā)和中央控制器。它不僅是SDN架構的雛形，也是OpenFlow的前身。
《OpenFlow : Enabling Innovation in Campus Networks》，這篇于2008年發(fā)表在通信網絡領域頂尖會議(ACM SIGCOMM)的文章，由Martin 的導師Nick教授的團隊提出，被引用6000多次。OpenFlow浮出水面，軟件定義網絡(SDN)被首次提出，為網絡領域開辟了一個全新視野，也醞釀著一場網絡產業(yè)的蝴蝶效應。
SDN是網絡變革的星星之火
這是最好的時代，也是最壞的時代。
SDN，是創(chuàng)新者的夢想，也是固守者的夢魘。
沉寂多年的網絡界隨著SDN而煥發(fā)生機。當運營商、大型企業(yè)都在憧憬SDN將打破網絡現(xiàn)有弊端的時候，設備商則意識到危機的到來。
如同當年PC市場被分割成芯片、硬件、操作系統(tǒng)和應用軟件，成就了“WinTel”(Windows和Intel)帝國、創(chuàng)造了軟件開發(fā)產業(yè)一樣。SDN，讓網絡產業(yè)將被分割。
OpenFlow開篇之作，以及其作者Nick創(chuàng)立的第一家SDN企業(yè)Nicira被VMware巨額收購，煽動起了這場蝴蝶效應。原本封閉的、巨頭占據、大廠分割的市場中，SDN為創(chuàng)新者打開了夢想之門。一時間，在網絡產業(yè)中的交換芯片、網絡操作系統(tǒng)、白盒設備、SDN控制器、網絡應用等細分市場，新興玩家林立而起，競相逐鹿。在國外，超過30家新興網絡企業(yè)加入這場革命，Apstra、Barefoot、Big Switch、Cumulus、Nuage…，在國內，盛科、云杉、大河成為中國網絡生態(tài)中的新興力量。
傳統(tǒng)巨頭如何應對SDN帶來的沖擊?
中美兩大網絡巨頭的掌門人表達了對SDN時代的戰(zhàn)略思考。
誕生于1984年的思科，開拓網絡疆土三十余年，依靠技術和對網絡經濟模式的深刻理解，成為最成功的網絡解決方案供應商之一。華為，這家成立于1987年的民族企業(yè)，與思科在全球通信業(yè)抗衡，成為中國最值得尊敬的民族企業(yè)之一。巨頭鎖住的利益遭遇前所未有的挑戰(zhàn)之時，思科以最高戰(zhàn)略回應SDN，任總對SDN的深度解讀，足見SDN的巨大顛覆力。面對顛覆，及時轉身，昨日夢魘也能變成明日夢想。
相比思科華為30余年的征戰(zhàn)史，VMware只是一個網絡新手，卻是一個18歲的虛擬化高手。統(tǒng)治X86服務器虛擬化市場(80%市場份額)數年，正當其發(fā)展遭遇天花板時，SDN的萌發(fā)，讓其鎖定住了千載難逢的機遇。下注網絡虛擬化、巨額收購Nicira、快速推出NSX，這項決策也即將為其帶來又一個10億美金的業(yè)務。
SDN，正以前所未的爆發(fā)力，加速網絡價值向軟件轉移。傳統(tǒng)網絡，巨頭對壘不分伯仲。SDN時代，中國能否出現(xiàn)網絡領域中的軟件領導力？
新的十年，蓄勢爆發(fā)
從機械化、電氣化到自動化，每一次工業(yè)革命都持續(xù)數個十年，智能化被認為將開啟第四次工業(yè)革命，這更是一次徹底和漫長的變革。每一次革命，不僅是一場技術變革，更是一場產業(yè)和社會變革。SDN，在自動化和智能化的大背景下誕生，加之IT變革、數據時代、云計算發(fā)展的驅動，SDN的能量正在蓄積。
在SDN的第一個十年里，軟件基因和硬件基因的陣營持續(xù)博弈，全球網絡領域的收購事件超過30起，平均每年3起，而近兩年就發(fā)生了十余起。VMware連續(xù)收購網絡企業(yè)Nicira、Arkin、PLUMgrid，Cisco連續(xù)收購網絡企業(yè)Insieme、Embrane、Viptela。其中，12.6億美元購Nicira，6.1億美元購Viptela，分別是VMware和Cisco在 SDN布局中下的重要一步棋。
十年歷程，經歷了巨頭的逐鹿、并購的沖擊、漫長的市場轉型，依然有很多獨立經營的企業(yè)在堅持自己的創(chuàng)新。國外有Barefoot、Cumulus、Big Switch，國內有云杉網絡、大河云聯(lián)、云啟科技。無論SDN去向何方，蝴蝶效應已經讓變化和創(chuàng)新在持續(xù)發(fā)生，也讓網絡生態(tài)變得開放且生機勃勃。這正是SDN的價值所在。
過去的十年，冰山一角，大幕剛剛開啟。
2017，站在SDN新十年的起點。在喧囂之中，回歸理性的思考，SDN將會給網絡使用者、給IT和業(yè)務帶來什么價值？
2. SDN，能否根治網絡之痛
阿里巴巴集團技術委員會主席王堅曾說，“世界上最遙遠的距離是紅綠燈和交通監(jiān)控攝像頭之間的距離。它們都在一根桿子上，卻從來沒有通過數據被連接過。”
新技術的應用，一定需要圍繞痛點和需求，才能盡情釋放價值。
網絡之痛，猶如交通之痛
想象一下，當你被堵在道路上緩慢行進時，這樣的交通系統(tǒng)酷似IT系統(tǒng)中的網絡。一輛輛車(數據包)穿梭在道路(網線光纖廣域網)上，通過立交橋十字路口轉盤高速口等交通樞紐(交換機路由器)，從起點(源地址)駛向終點(目的地址)。
當傳輸能力不足時，可以興修或加寬道路，建設立交，還可以規(guī)劃專用道以保障特殊車輛的運行速度，也可以建設輕軌和地鐵，還有對道路空間利用率的探索。這些道路建設的方式，已經接近極致。但是，它們僅僅是交通系統(tǒng)中的基礎設施，正如網絡系統(tǒng)中的網絡管道。
關鍵路線和節(jié)點擁堵;某些道路的利用率極低，而某些道路常年擁堵;人工改道的方式進行調流、限流和封路，效率低下;大量的車擠在同向車道，等待信號燈切換時爭搶著通過路口，而交叉路上卻車輛稀疏。這些痛點，我們深有體會，本質上是技術、管理和運營效率尚未發(fā)展到更高水平。智能交通，正是為了解決這些痛點而提出的方向。交通大數據、區(qū)域統(tǒng)一調度、全自動地鐵列車、動態(tài)交通控制系統(tǒng)等等，都是智能交通的重要課題。
要讓紅綠燈和交通監(jiān)控攝像頭聯(lián)動和協(xié)作，唯有數據。基于一個路口的數據，實現(xiàn)一個路口紅綠燈的動態(tài)調整;基于整個城市的交通數據，就可以實現(xiàn)整個城市范圍的交通智能調度。數據，是滴滴打車成功的基石，是無人駕駛的前提，也是智能交通的樞紐。
SDN，賦予網絡數據新的生命力
回到網絡系統(tǒng)，數據中心網絡端口速度向著40GbE、100GbE發(fā)展，驚人的傳輸速度就像道路上也可以跑F1賽車一樣，速度可以無上限，但是，帶寬低利用率、數據阻塞、時延不可控、故障排查效率低、手工式運維、被動響應安全事件，依然是網絡系統(tǒng)中最難而又最亟待解決的問題。
傳統(tǒng)網絡時代，以人為中心，被動地響應業(yè)務上線、變更和故障處理的需求，基于經驗地解決各類網絡問題，一套網絡系統(tǒng)無法離開網工7x24小時的待命。自OpenFlow誕生之日起，流表控制的思想就賦予了細粒度控制網絡數據的方式，也帶來了全局控制的思想。經過每一個網絡設備轉發(fā)的流量，流經網絡的全部流量，都可以通過流表的方式來定義，每一個包每一條流的動作，都可以被精細設置并控制。SDN，賦予網絡數據新的生命力。
數據，不僅是數據包，還有數據流、設備數據、環(huán)境數據、租戶數據、云資源數據、動態(tài)行為數據…，通過實時遙測(Telemetry)和持續(xù)反饋，構建一個網絡數據平臺。算法、大數據系統(tǒng)和云計算，為數據處理、分析、機器學習提供了天然的平臺。全局控制器，為策略的半自動和自動執(zhí)行提供了一個中央處理器，它的控制觸角可以到達網絡的任何一處。
數據和全局控制，在網絡系統(tǒng)中建立起了監(jiān)管控的閉環(huán)。閉環(huán)，是實現(xiàn)自動化的基本法則，大家會思考，人，其實也能擔任監(jiān)測和控制的角色，理論上也建立起了閉環(huán)，但是，它是一套緩慢、低效、后知后覺的閉環(huán)。典型的自動化系統(tǒng)，如工業(yè)機器人、數控機床，在設定目標下無需人工干預。那么，基于數據和全局控制的網絡閉環(huán)，才是一套精準、實時、高效的自動化系統(tǒng)。這一個閉環(huán)處于動態(tài)學習和不斷調整之中，才能讓網絡的高速、穩(wěn)定和安全，保持最持續(xù)的時間。
可以想象，在云環(huán)境下，上萬租戶千差萬別的、秒級變化的業(yè)務，運行在大規(guī)?？绲赜虻臄祿行?，靠經驗、手工和工具的人海戰(zhàn)術或7x24小時戰(zhàn)術已經無法應對，唯有一套閉環(huán)的自動化系統(tǒng)，才能根治網絡之痛。數據和全局控制，才是實現(xiàn)軟件定義網絡的真諦所在。
3. SDN，使能網絡產業(yè)全面進化
SDN，經歷了第一個十年之后，自2017年起正在瘋狂進化，遠遠超越了最初的思想。云網絡，網絡自動化，網絡數據分析，正在成為新熱點。
重構網絡產業(yè)生態(tài)
從SDN的定義(數據面和控制面分離)出發(fā)，一套完整的SDN方案包括數據、控制和應用層?？刂破魍ㄟ^南向接口對設備進行控制，通過北向接口支撐應用開發(fā)，為業(yè)務提供服務。
· 數據層
在數據平面，首先離不開物理網絡基礎設施。其次，網絡虛擬化是SDN的重要特性，主機Overlay方案(Host Tunnels)適合全虛擬化環(huán)境，消除基于硬件的網絡限制;網絡Overlay方案(Fabric tunnels)支持物理資源池，滿足轉發(fā)的高性能需求;如果是物理和虛擬并存的環(huán)境，適合混合Overlay方案。不同的IT環(huán)境選用適合的虛擬網絡方案。
· 控制層
在控制平面，產生了控制器軟件或軟硬一體的控制器形態(tài)，包括開源控制器和商用控制器。據統(tǒng)計，目前全球廠商提供的控制器方案超過25個。開源方案和廠商方案同步演進，根據用戶IT環(huán)境和需求，選型最適合的方案。
· 應用層
在應用平面，包括4~7層的網絡服務，以及網絡相關的管理和運維(M&O)功能。在SDN框架下，網絡應用層是重中之重，一方面，網絡應用直接響應用戶及業(yè)務需求;另一方面，舊有的網絡服務、管理和運維方案都需要更新?lián)Q代，以適應SDN架構。網絡應用生態(tài)的豐富性、創(chuàng)新性都將無限巨大。目前大量的SDN企業(yè)、安全廠商在網絡應用層布局。
面向用戶需求場景，SDN解決方案歸結為網絡虛擬化、網絡監(jiān)控和網絡安全，分別對應網絡生命周期中的網絡交付(網絡虛擬化)、網絡運維(監(jiān)控和安全)。
· 深度進化：SDN在網絡基礎設施和網絡服務的各個層次凸顯價值
除了網絡虛擬化，SDN已經影響到更高層次的網絡監(jiān)控和網絡安全方案。SDN視角下的監(jiān)控和安全，也應該是結合了虛擬化、開放架構、云計算等設計。例如，符合SDN時代的網絡分析產品，不再是封閉和專用的設備，而是基于SDN和x86架構的可編程軟件。
· 廣度進化：SDN在各類網絡場景和各類IT環(huán)境中進行全面適配
按照網絡場景劃分，DCN、DCI、WAN、IPRAN等每個網絡場景的管理，都離不開網絡交付和網絡運維;按照IT環(huán)境劃分，物理、虛擬化、容器、云四大環(huán)境都離不開網絡的支撐。SDN需要為不同的網絡場景和IT環(huán)境提供相應的SDN解決方案。
向無人駕駛的智能網絡進化
在數據和閉環(huán)的基礎上，面對巨大的網絡市場，做成更加智能的網絡才是SDN的長遠目標。
網絡自運行、智能或無人駕駛的網絡，將網絡操作人員從復雜的日常管理工作中解放出來。僅通過很少、甚至無需人工干預，就能夠進行網絡搭建、配置、監(jiān)控、安全保護以及運維等工作。讓人把關鍵時間用于理解業(yè)務、優(yōu)化網絡，致力于讓網絡更好地為業(yè)務服務。
網絡智能的核心在于 —— 網絡數據平臺，在它的基礎上不斷進行大量數據的收集、數據的機器學習、對數據進行分析和洞察、生成網絡配置或安全防御的策略(如白名單、零信任安全模型)、執(zhí)行網絡及安全策略、并持續(xù)收集反饋信息，這樣的過程再不斷地循環(huán)，實現(xiàn)網絡的自我學習、調整和保護。
在Gartner發(fā)布的《2017數據中心網絡魔力象限報告》中，分析和基于意圖的網絡(Analytics and Intent-Based Networking)是八大市場趨勢之一。作為數據中心網絡市場領導者的Cisco和Arista，已經在網絡智能方向上布局。Cisco推出Tetration Analytics，通過收集環(huán)境信息、進行自我學習、并基于洞察執(zhí)行新意圖的完整閉環(huán)，形成基于意圖的網絡。云杉網絡推出的DeepFlow網絡數據平臺，提供網絡數據采集存儲中心、分析引擎和策略中心，提升網絡監(jiān)控、安全和故障處理的效率。
4. SDN，激活云計算下半場的神經
Wikipedia: Cloud computing is a new form of Internet-based computing that provides shared computer processing resources and data to computers and other devices on demand.
云計算與網絡有著與生俱來的關聯(lián)。網絡，既是云計算提供服務的基礎(Internet-based)，也是一種類型的云計算服務。
云和網絡的共同趨勢：向上走
2006年，網絡開始了革命，同樣是2006年，Google提出云計算的概念，亞馬遜推出首個云計算服務。同年誕生，各自演進，在十年后又殊途同歸。
對于云計算，通過IaaS和PaaS層提供業(yè)務系統(tǒng)能夠隨需獲得的、全面的資源及平臺服務;在此基礎上，通過數據服務(如推薦引擎、畫像分析)、智能計算(如機器學習、語音識別)和云原生應用等方案，進一步支撐業(yè)務實現(xiàn)智能。對于SDN，網絡基礎設施(管道)通過網絡虛擬化實現(xiàn)敏捷的虛擬網絡，4~7層的網絡服務也能隨需獲得、彈性擴展;在此基礎上，通過數據分析、機器學習等方案，進一步支撐網絡實現(xiàn)智能。
云計算下半場，專業(yè)化和精細化的競爭
市場演進規(guī)律中，當某項技術或產品(服務器、操作系統(tǒng)、虛擬化等)進入成熟市場之后，他們就不構成競爭力，也不會成為用戶戰(zhàn)略選型的十字路口。企業(yè)IT云化，正在邁入主流市場，在這樣的情形下，廠商間的競爭白熱化，用戶爭相挑起創(chuàng)新大旗，爭當行業(yè)領頭羊。而在此時，無論是廠商或用戶，又進入下一輪創(chuàng)新技術和產品的布局。
發(fā)展至今，云計算已經是一個包羅萬象的框架。深度上，在IaaS+PaaS+SaaS三層模式之上衍生出云原生、人工智能等面向業(yè)務的服務;廣度上，公有云、私有云、行業(yè)云、混合云等模式層出不窮。沒有一個廠商可以僅靠自己推出一個巨無霸的產品。無論是縱向上的各種服務，或者是橫向上的各類模式，容器、存儲、網絡、安全、大數據等各類服務變得更加專業(yè)化和精細化。在計算、存儲相對成熟之后，SDN正是云計算競爭力的分水嶺。
公有云之間的競爭，無論是生態(tài)、數據、運營或成本之爭，網絡一直是競爭力的基礎。VPC，從公有云誕生之日起就是第一個制高點;如今，為了讓更多的企業(yè)用戶上云，專線接入、企業(yè)級網絡服務、混合云網絡，成為公有云的核心競爭力。私有云或者行業(yè)云中，網絡更是云運營者最為關注的領域，也是現(xiàn)階段亟待解決的問題，做不好是短板，做好了成利器。
對于SDN，與云計算一同起步，緩慢于云計算的發(fā)展，正在從早期市場邁入主流市場。網絡虛擬化已逐步被采用，基于全新的數據驅動和閉環(huán)控制方式實現(xiàn)網絡監(jiān)控和網絡安全，將成為SDN的下一個制高點。
工欲善其事，必先利其器。當云計算的創(chuàng)業(yè)窗口關閉，云計算建設同質化之后，SDN，必將激活云計算下半場的神經。
5. 瞄準網絡未來的航向
變革者彎道超車，創(chuàng)新用戶拉開差距
2017數據中心網絡魔力象限報告中，SDN創(chuàng)業(yè)企業(yè)Big Switch與Cumulus首次進入魔力象限;VMware從2014年進入報告，成為數據中心網絡領域首個提供軟件解決方案的供應商;Dell EMC得益于其開放的態(tài)度，在品牌廠商中最熱衷白盒和品牌白盒，除了支持自家軟件，還支持大量的第三方系統(tǒng)。
這四家企業(yè)，同屬于遠見者象限，代表著網絡的發(fā)展方向：軟件化、開放、創(chuàng)新。在數據中心網絡市場逐步打造出彎道超車的能力。此外，還有一些SDN領域的新興企業(yè)和創(chuàng)新者，來自美國，也來自中國，正在為網絡市場貢獻變革的力量。
早期采用云計算的企業(yè)，已經在IT交付能力和業(yè)務創(chuàng)新中，占據領先位置。早期采用SDN的企業(yè)，在IT全面創(chuàng)新的進程中，進一步和落后者拉開差距，例如，BAT、美國摩根銀行、美團網、平安科技、興業(yè)數金等企業(yè)，布局云計算已經數年，SDN正成為新的核心競爭力。
影響未來30年的網絡方向
軟件定義數據中心(SDDC)的“短板”是網絡。隨著SDN的瘋狂進化，將會逐步破解傳統(tǒng)網絡帶來的種種難題，軟件定義網絡將打通軟件定義數據中心的“最后一公里”。SDDC，將為客戶實現(xiàn)背后的數字化轉型奠定堅實的基礎，業(yè)務的數字化轉型將依賴于在敏捷、按需、持續(xù)交付的基礎設施之上構建云原生應用;未來的IT和業(yè)務將加入更多的智能。
對于網絡，回到文章開頭Cisco CEO的表述“新網絡將重新定義未來30年的網絡”。新網絡，將是一套智能的網絡系統(tǒng)，可預測行動、阻止安全威脅、并持續(xù)進化與學習。它以數據為中心，數據驅動、閉環(huán)控制、基于意圖、自主運行。
智能網絡，在SDN時代的第二個十年，將與我們相遇。
責任編輯：王良地
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