Trimite o cerere pentru un material
Calculatoare și echipamente de rețea pentru o lungă perioadă de timp a existat în mod independent. Switch-uri transmit date, calculatoarele au fost tratate. Desigur, au existat încercări de a uni - cea mai mare parte din platformele deschise. Deci, de exemplu, au fost create de routere, switch-uri de software, poduri și sisteme de operare de rețea. Din păcate, din cauza capacității limitate a puterii procesorului de calcul universal al aparatelor de software era de obicei insuficientă pentru aplicații de înaltă performanță. În prima linie a tehnologiei de rețea Ball a condus chips-uri specializate - ASIC, protocoale non-standard și sisteme de operare.
Astăzi, când temelia chiar și cele mai avansate modele de comutare sunt din ce în ce procesoare de rețea comerciale, sunt bine documentate, cu performanțe excelente și de producție de mare volum, este timpul să se unească. Fuzionarea cele două lumi poate accelera dramatic ritmul de dezvoltare și adaptare a noilor protocoale de rețea, schimba principiile operatorilor de rețele și centre de date, și - de ce nu, pentru că istoria tinde să se dezvolte într-o spirală - din nou, pentru a reveni la epoca de conexiuni „bune vechi“ canal de încredere. În acest moment - pe noul pachet based și progresivă.
Timpul pentru schimbare?
protocoale cheie de rețea au fost dezvoltate pe zorii zilei Internet si Ethernet, atunci când a fost imposibil de imaginat viteza modernă și volumul de date transmise. Dacă astăzi nu a fost o oportunitate de a le dezvolta de la zero și ținând cont de întreaga experiență, cel mai probabil, ar fi fost complet diferite.
Din dorința de a schimba natura existentă a lucrurilor mult. Din păcate, până de curând, introducerea unor schimbări majore în hardware și protocoale de rețea este foarte dificilă și a fost pe forțele numai pentru clienții mari, producătorii de echipamente de rețea și standarde de organisme de stabilire.
Această situație a încetat să aranjeze Cercetatorii de la Universitatea Stanford, în urmă cu șase ani. pretențiile lor au fost îndreptate spre Sfânta Sfintelor de la orice comutator Ethernet - tabel de comutare. Este pentru ei, cele mai multe dintre aceste dispozitive sunt necesare pentru a promova cea mai înaltă performanță privind viteza de transmitere și filtrare a datelor. În cazul în care switch-uri au reușit să preia controlul acestor tabele, acesta poate fi arbitrar controla caracteristicile de comportament și de mare viteză și un comutator separat, și parametrii fluxurilor de date transmise peste o rețea Ethernet.
INTELIGENȚĂ OFFSET
Figura 1. Prelucrarea datelor și de promovare în comutatorul.
Într-un comutator convențional Ethernet realizat simultan și la nivel de management, precum și nivelul de transmitere a datelor. Stratul de control este reprezentat microcontroler încorporat, o transmisie de date - masa de comutare, și o matrice de comutare (vezi figura 2). Cu unele funcții inteligente, microcontrolerul se decide promovarea pe baza informațiilor colectate despre structura de rețea, care este de multe ori numai în legătură cu distantly adevărata topologie a rețelei (harta nu este teritoriul). controlează în mod direct de luare a deciziilor este imposibil - puteți configura doar microcontroler, specificând un set de reguli și priorități. Aceasta impune o limitare semnificativă asupra funcționalității comutatorului și a rețelei. În special, pentru organizarea relațiilor „unii cu alții“, într-o astfel de rețea nu se poate face fără switch-uri de nivel al treilea - routere (a se vedea figura 2).
Figura 2. Diagrama funcțională a unui comutator Ethernet tradițional și de rețea „unele cu altele“: face fără routere.
Controlerul centrală are informații precise despre structura și topologia rețelei. Acest lucru permite optimizarea promovarea cadrelor și, în special, pentru a stabili comunicarea „unul cu celălalt“ la nivelul L2, fără a recurge la IP-rutare (vezi. Figura 3) și, în plus, pre „naveta“ canale de date tot drumul de la sursa la destinație. Ca urmare, rețeaua nu mai este transmisă cadrele individuale și fluxurile de date.
Figura 3. Comutator OpenFlow utilizează tabele pentru umplerea fluxurilor controlerului de rețea centrală. Cunoașterea topologiei vă permite să construiască o rețea „unul cu celălalt“ la L2.
În consecință, în terminologia tabelul de comutare OpenFlow devine un alt nume cu mai multă acuratețe reflectă esența proceselor, - fluxuri de masă. Fiecare comutator are propriile sale fluxuri unice de masă. Acest tabel se umple numai pe baza informațiilor primite de la controlerul central. Controlerul centrală, la rândul său, construiește un flux de masă care interacționează cu la nivele mai înalte - platformele datacenter virtualizare et al.
Din păcate, viața este mai complicată decât ne-am imagina. OpenFlow, este în esență un protocol de nivel scăzut, „asamblor“ pentru switch-uri de programare. Software-ul pentru SDN rețele astăzi doar la începutul dezvoltării sale, în cele mai multe cazuri, care urmează să fie dezvoltate, pentru a asigura acuratețea și scalabilitatea abordărilor existente.
Din fericire, dezvoltatorii făcut posibilă trecerea treptată OpenFlow la SDN rețele: hibrid comutatorul Conceptul OpenFlow presupune că comutatorul și nivelul tradițional de management, și controlerul OpenFlow. Acest lucru face posibilă punerea în aplicare funcționalitate OpenFlow în rețelele Ethernet existente și, în special, pentru a efectua dezvoltarea de software noi și protocoale, fără a interfera cu restul utilizatorilor rețelei.
Mese fluxuri combinate într-o structură arborescentă, permite o utilizare mai eficientă a TCAM de memorie asociativă și să pună în aplicare, practic, orice script-uri de prelucrare a datelor și de promovare. Suport ECMP asistă agenții OpenFlow, la al doilea nivel al modelului OSI, pentru a rezolva problemele pentru care îndeplinesc în mod tradițional, în al treilea nivel de switch-uri. etichete MPLS Suport - emula de procesare pe protocoale MPLS curente (și relativ ieftin) echipamente de software.
Utilizați pentru centrul de date ...
Centrele de date moderne se pot integra zeci de mii de servere fizice și sute de mii de mașini virtuale. Datorită economiilor de scară intra - mai mare numărul de servere, mai puțin cheltuielile de capital se bazează pe server și, dacă este cazul, de automatizare a proceselor cheltuieli operaționale. Cu toate acestea, acest lucru creează anumite probleme în construirea rețelei de centre de date. Pentru majoritatea clienților o coerență optimă la nivelul L2, dar cu abordările tradiționale de rețele Ethernet dimensiune segmente de rețea este de obicei limitată la câteva mii de unități, cu o eșalonare apar în continuare probleme grave.
rețea IP poate fi orice dimensiune, dar impun anumite restricții privind circulația mașinilor virtuale și reale între subrețele IP. Rețelele Ethernet de lățime de bandă în arhitectura tradițională a accesului / agregare / nucleu prea departe de valorile maxime realizabile și cerințele de sarcini. Ca urmare, a devenit din ce în ce mai populare matrice de comutare distribuită (Fabric), reducerea numărului de nivele de agregare și a structurii rețelei celulare (Mesh). maker rare de echipamente de rețea pentru centre de date de astăzi nu oferă soluții adecvate. Din păcate, de regulă, acestea nu sunt compatibile între ele și pentru a limita alegerea operatorului centrului de date de echipamente de rețea. Scara centrului de date de astăzi, chiar mai dificilă această alegere.
OpenFlow promite să rezolve multe dintre problemele existente prin utilizarea de blocuri standard de construcție - comutator de fluxuri dintr-o singură interfață de control / programare, nu există nici o limită practică privind dimensiunea segmentului-al doilea nivel, posibilitatea de a organiza canale deterministe de mare viteză (fluxuri), „fiecare cu fiecare“ date de rețea de virtualizare centru și abstractizare a structurii sale fizice actuale.
Beneficiile potențiale ale OpenFlow și a infrastructurii de rețea programabile pentru rețele de centre de date:
- crearea unui mediu distribuit de date programabil cu latență minimă și lățime mare de bandă;
- L2 nivel de transmisie neblocant pentru sosirea de pachete de rata de date;
- mai multe căi paralele de date cu recuperare de eroare rapidă;
- de înlocuire care acoperă protocoale de copac format xSTP, pe structurile celulare care asigură cea mai scurtă conexiune „toată lumea cu toată lumea“;
- configurare ușoară, set-up și furnizarea de servicii în software în loc de configurare switch-uri individuale;
- integrare cu platforme software, virtualizarea centrelor de date de rețele și servicii.
... Și rețele de operatori
Multiprotocol de rutare. Un alt proiect, SPARC, are ca scop dezvoltarea și testarea rețelelor de acces MPLS care protocolul OpenFlow este proiectat pentru a asigura separarea nivelurilor de gestionare și de promovare a datelor și a interacțiunii cu magistralelor IP / MPLS. La punerea în aplicare a sprijinului MPLS implicat în mod activ și de Ericsson.
roaming wireless. Dezvoltatorii proiectului OpenRoads Universitatea Stanford folosind rețeaua esalon de switch-uri OpenFlow, puncte de acces WiFi și stații de bază WiMAX, în practică a demonstrat fără sudură, fără a rupe legătura, roaming-ul între rețelele de date fără fir de standarde diferite.
Lista poate continua ...
În fier și nisip
În prezent, suport pentru OpenFlow 1.0 de protocol implementat în switch-uri multiple furnizori - Extreme Networks, Cisco, Juniper, IBM, HP, NEC, Huawei și altele. Ca regulă generală, sprijinul este implementat în software, înlocuirea comutatorului firmware-ului. Astfel, în conformitate cu dezvoltatorii de HP Labs, seria switch-uri HP E3500, zl E5400 și E6600 cu suport pentru OpenFlow este folosit mai mult de 30 de organizații din întreaga lume în proiecte, reprezentanții Extreme Networks Company a raportat testarea cu succes a switch-uri Extreme Networks Summit-ul X460 și X480 în colaborare cu controlere Stanford Universitatea și controlor comercial BigSwitch.
După cum sa menționat deja, OpenFlow 1.0 switch-uri, inclusiv suport comercial, tehnic, disponibil acum, inclusiv rețelele 40G Ethernet. Utilizarea sistemului Broadcom Trident BCM56840 chip și propriile sisteme deschise de arhitectura software-ul său (Open switch Software Architecture, OSSA) a permis companiei Pronto aduce pe piață două modele de dispozitive OpenFlow pentru centrele de date: Pronto 3980 cu 16 porturi de 40 Gb / s și pronto 3920 48 porturi 10 Gb / s și patru 40 Gbit / s. Ambele switch-uri au o capacitate de 1,28 Tbit / s pentru prețul de un pic mai mult de 10 mii. Dolari. suport OpenFlow este disponibil pentru procesoare de rețea Quanta LB4G, Broadcom 56634, Broadcom 56820 și așa mai departe. D.
Un alt model de OpenFlow de comutare, de data aceasta, virtuale, a devenit parte a platformei de virtualizare XenServer 5.6 Feature Pack 1 sau o versiune ulterioară. Potrivit declarațiilor Citrix, utilizarea OpenFlow, împreună cu alte inovații, puse în aplicare în comutatorul virtuale Deschideți vSwitch, oferă o creștere de performanță de până la 70%. Mai mult decât atât, se pretinde, Open vSwitch poate gestiona hardware și Ethernet switch-uri pentru a sprijini OpenFlow.
În general, astăzi lupta pentru OpenFlow se întâmplă în sectorul de switch-uri high-end pentru aplicații critice: acest lucru este în cazul în care există o cerere efectivă, și de acolo - în cazul în care, desigur, va fi în cerere - tehnologia SDN și OpenFlow va continua ofensiva pe alte sectoare ale pieței.
OpenFlow în România și în străinătate
Istoria OpenFlow, fără îndoială, este doar începutul. Fiind un protocol de nivel scăzut, este nevoie de software extinse add-in, crearea de care a implicat mai mult de 70 de companii și universități din întreaga lume. Harta proiectului a marcat Statele Unite ale Americii, Europa, Brazilia, India, China, Japonia. Există chiar și Africa ...
Nu numai Romania - sisteme sunt, cel puțin pentru moment, un teritoriu virgin. Încercarea de a găsi cel puțin unele urme de OpenFlow, am literalmente prosherstit internetul românesc, numit câțiva dintre prietenii săi, inclusiv un profesionist implicat în dezvoltarea și operarea supercomputere din Romania centre de date comerciale. S-ar părea că avantajele în organizarea flexibilă de viteză OpenFlow canale deterministe și construirea de structuri de matrice pe scară largă, cu legături „cu fiecare“ ar putea fi revendicate prin combinarea unităților de bază - elementele constitutive ale supercomputere. După cum sa dovedit, pentru problemele actuale este suficient de caracteristici deja implementate switch-uri Ethernet și Infiniband. Operatorii menționați la dimensiunea redusă a proiectelor de nor scară de centre de date - în față, atâta timp cât nevoile clienților pot fi satisfăcute cu tehnologiile și resursele disponibile.
Extreemalny OpenFlow
Mecanisme și idei ale tehnologiei OpenFlow este foarte promițătoare și va fi întotdeauna în cerere de către piață. Impulsul pentru cererea va fi în primul rând de factori economici: switch-uri unificate de lucru cu controlorii manageri externi (fără propriu planul de control), va costa mult mai puțin decât un dispozitiv cu caracteristici complete.
Extreme Networks este comunică în mod constant cu universitățile și participă la dezvoltarea lor, și de cercetare. În direcția companiei OpenFlow lucrează în strânsă colaborare nu numai cu Universitatea Stanford, care a devenit stramosul acestei tehnologii, dar, de asemenea, cu trei - cu Massachusetts, Essex și Washington. Interesul în OpenFlow observat de către clienții comerciali.
Tehnologia OpenFlow poate fi implementată în două tipuri de switch-uri:
- comutator numai OpenFlow implementează numai funcțiile de client de bază protocolul OpenFlow;
- comutator OpenFlow capabil susține principal OpenFlow protocol funcții client, precum și comutatoare funcționale standard (STP, GAL și t. D.).
Extreme Networks switch-uri fac parte din a doua specie. Acest lucru permite, pe de o parte, reduce costurile lor, iar pe de altă parte - o utilizare foarte flexibilă a centrului infrastructurii și a datelor existente pentru a simplifica procesul de tranziție la OpenFlow.
Prima companie, decide cu privire la testarea și punerea în aplicare a tehnologiei OpenFlow în România, a devenit „Krok“, care implementează deja tehnologia OpenFlow în rețeaua de nor construita pe baza unor echipamente de rețea Extreme Networks.
În prezent, testat modul OpenFlow pe switch ExtremeXOS, Extreme Networks Summit-ul X460 și X650. Testarea este de succes și arată rezultate bune. Până la începutul anului viitor intenționăm să lansăm o ExtremeXOS eliberare industrială cu suport pentru OpenFlow. - Sergey Gusakov, Director Tehnic al Extreme Networks România și CSI.
OpenFlow în nor „Krok“
În nor „Krok» OpenFlow este utilizat pentru virtualizarea infrastructurii de rețea: acest serviciu este disponibil pentru clienții din cadrul oferă IaaS - centru de date virtuale. Datorită OpenFlow pot implementa și configura rețele virtuale în modul self-service, si vorbim despre retele Ethernet virtuale pe al doilea nivel de rețea - nu un IP-virtualizare. Ca o consecință a acestei pot fi transferate la infrastructura noastră, inclusiv aplicații exotice și moștenite, care sunt utilizate, de exemplu, protocoalele IPX.
Soluția la această problemă prin metode tradiționale, ar fi asociată cu anumite dificultăți. De exemplu, VLAN-uri, care sunt utilizate pe scară largă pentru a separa traficul de utilizatori și aplicații, susținută de toți producătorii de hardware de resurse de rețea, dar pe aceeași rețea nu poate fi mai mare de 4094 VLAN. Acest lucru este bun, dar însăși existența unei astfel de restricție face ca orice furnizor de servicii de cloud să caute soluții alternative pentru a gestiona fluxul de trafic de rețea în nor.
Un alt exemplu - tehnologia MPLS. Operatorii folosi pentru a integra rețelele teritoriale distribuite, și „Step“ - în construcția de soluții de recuperare în caz de dezastru, care integrează două centre de rețea. Această soluție este dificil de controlat din exterior, și pentru noi, ca furnizor de servicii cloud, acest fapt este critică. Suntem interesati de o abordare automatizate, de gestionare a rețelei, astfel încât să poată fi trimis clientului pentru auto-service. Dacă a trebuit să ne să-și îndeplinească toate cererile, aceasta ar afecta eficiența și costul furnizării de servicii.
Principalul avantaj al OpenFlow - eliminarea limitărilor de mai sus ale tehnologiilor tradiționale. Complet ea se manifestă doar atunci când se utilizează instrumente de management automatizate, fără de care este imposibil să self-service. Dar acest lucru este secretul nostru. - Ruslan Zaedinov, șeful de centre de informare "Krok".
Dar România, cu programatorii săi în mod tradițional puternice și mai multă experiență în curs de dezvoltare supercalculatoare, ar putea fi aproape egale de a participa la crearea atât o nouă direcție, și rețele noi de generație. Vă așteptăm, d-le?
Partajați imagini cu prietenii și colegii