摘要：在軟件定義的網(wǎng)絡(luò)，控制器無疑是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的焦點(diǎn)，其在應(yīng)用程序之間，促成了網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的需求。對于網(wǎng)絡(luò)專業(yè)人士而言，集中的控制器發(fā)揮了控制面板的作用，其中分布式路由協(xié)議如BGP和OSPF等都是基于傳統(tǒng)的。

我們?nèi)匀惶幵赟DN部署應(yīng)用的早期，市場上尚有大量的競爭者，僅有少數(shù)供應(yīng)商占據(jù)了市場主導(dǎo)優(yōu)勢地位，這樣就有大量的控制器產(chǎn)品可供企業(yè)用戶選擇。當(dāng)前市場上的SDN控制器大致可以分為以下幾個類別。

·學(xué)術(shù)項(xiàng)目。

·行業(yè)支持的開源項(xiàng)目。

·垂直企業(yè)的特殊產(chǎn)品。

事實(shí)上，一些剛剛開始部署SDN的企業(yè)新手或許會被市場上如此眾多的選擇弄的暈頭轉(zhuǎn)向。

然而，經(jīng)過進(jìn)一步的審視和調(diào)研，我們可以發(fā)現(xiàn)，在SDN控制器市場有一個越來越明顯的整合的趨勢。雖然仍有許多控制器在發(fā)揮著作用，但這一市場已經(jīng)緩慢且肯定的看到了2大關(guān)鍵的號召力，包括在開源領(lǐng)域：一個是Linux基金會的OpenDaylight項(xiàng)目。另一方面是ON.Lab實(shí)驗(yàn)室的開放網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

這種整合是SDN領(lǐng)域邁出的重要一步：

· 企業(yè)已經(jīng)被市場上多種多樣讓人眼花繚亂的控制器阻礙了其部署SDN的步伐。因而在SDN部署的早期是很難把賭注押在一個SDN控制器上的，尤其是當(dāng)試圖圍繞著平臺建立一款新的操作策略時。而整合則意味著他們可以根據(jù)自己企業(yè)的狀況做出選擇。

· 供應(yīng)商們感興趣的互操作性也受到了有太多的控制器來抗衡的影響。但是，隨著ODL和ONOS日漸獲得廣泛的認(rèn)可，供應(yīng)商可以基于一個很小的風(fēng)險建立一款控制器。

· 一些SDN應(yīng)用程序開發(fā)商一直處在“守株待兔”的模式，就是因?yàn)槠湫枰ㄙM(fèi)大量的時間和資金來支持各種控制器平臺上的同一款應(yīng)用程序。而隨著越來越看重ODL和ONOS，應(yīng)用程序開發(fā)商可以為這些平臺發(fā)布產(chǎn)品了，并清楚的知道這些產(chǎn)品將跨大部分的用戶群工作。

這并沒有對許多學(xué)術(shù)SDN控制器項(xiàng)目所作出的重要貢獻(xiàn)有任何削減。這些方面的努力作為概念證明或嘗試新的想法仍然有用。但他們對于設(shè)計用于規(guī)?；ぷ骰蛞患移髽I(yè)用戶或服務(wù)提供商可能會遇到的處理每一個SDN用例并不一定是必需的。

此外，由一家供應(yīng)商為其自己的系統(tǒng)工作所設(shè)計的垂直集成整合控制器——特定堆棧的一部分，旨在使其能夠在一個統(tǒng)一的產(chǎn)品系列中工作。這些供應(yīng)商特定的控制器不可能永遠(yuǎn)消失，因?yàn)樗麄兛赡苡肋h(yuǎn)是某些供應(yīng)商提供的產(chǎn)品的不可或缺的一部分。

而這并不是一件壞事。在客戶網(wǎng)絡(luò)有超過一個以上的控制器的空間，具體取決于正在解決的問題和所用的產(chǎn)品。然而，有趣的是部分的整合運(yùn)動則是來自供應(yīng)商。其中一些是立足于開源項(xiàng)目的控制器，OpenDaylight尤其如此。

讓我們來簡單了解一下市場上的兩款SDN控制器吧。

1. OpenDaylight (ODL)

OpenDaylight項(xiàng)目是2013年由一些供應(yīng)商組合所共同發(fā)起的一個項(xiàng)目，旨在創(chuàng)建一個模塊化的SDN控制器。該項(xiàng)目是真正開源的，任何愿意貢獻(xiàn)有用的代碼、文檔或想法的人都是歡迎的，參與者們在這一過程中使用IRC論壇，公開會議、維基百科等方式推動項(xiàng)目的研發(fā)。

ODL在早期獲得了大量的成功，越來越多的供應(yīng)商加入這一行列并貢獻(xiàn)代碼和參與到項(xiàng)目的管理過程。ODL最近剛剛慶祝了其第二個生日的到來，標(biāo)志著該項(xiàng)目在其研發(fā)道路上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了幾項(xiàng)關(guān)鍵性的研究成果，其中包括：

·20個ODL用戶群體總共涉及超過1000人

·在各種企業(yè)中的現(xiàn)實(shí)世界的部署，包括學(xué)術(shù)界、電信企業(yè)和政府機(jī)構(gòu)

·圍繞YANG建模形成了越來越多的共識，標(biāo)準(zhǔn)(IETF)的模塊化的方式描述網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置和狀態(tài)

·目光投向政策，真實(shí)世界的商業(yè)政策轉(zhuǎn)化為網(wǎng)絡(luò)配置設(shè)置

關(guān)于最后一點(diǎn)，雖然大多數(shù)人均認(rèn)為以編程方式定義模糊策略的想法讓網(wǎng)絡(luò)配置變得超前，也讓策略充滿了挑戰(zhàn)。將一個關(guān)于政策的想法轉(zhuǎn)化為一個特定的任務(wù)，需要在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備復(fù)雜的抽象層具有不同的功能。如何最好地表達(dá)意圖?如何最好的抽象該意圖?當(dāng)一個策略被定義時，應(yīng)該怎樣安排相關(guān)的配置步驟，以滿足策略的具體執(zhí)行表達(dá)，而不是被暗示，讓設(shè)備自行確定如何滿足需求?

這是一個復(fù)雜的問題，但ODL是在業(yè)界其政策正在被廣泛討論的重大項(xiàng)目之一。作為一個方面的說明，OpenStack的代表項(xiàng)目則是另一個側(cè)重于政策的關(guān)鍵開源項(xiàng)目。思科也已經(jīng)表示了對其政策的意見，并也提交了其OpFlex協(xié)議到開源社區(qū)。

雖然有些批評ODL的人稱其涉及“太多的供應(yīng)商和太少的用戶”。但該群體已通過創(chuàng)建一個ODL咨詢團(tuán)隊來部分的解決了這一問題。ODL的執(zhí)行董事Neela Jacques將該咨詢團(tuán)隊描述為“是由來自金融業(yè)界、企業(yè)界、電信行業(yè)和云服務(wù)提供商等不同群體的頂級的思想家、工程師和建筑架構(gòu)師所組成的領(lǐng)先的團(tuán)隊。”該團(tuán)隊將提供“藍(lán)圖、功能優(yōu)先級及使用案例開發(fā)等相關(guān)方面的指導(dǎo)。”而正如同所有的ODL研發(fā)進(jìn)程一樣，咨詢團(tuán)隊電話會議均是開放的，任何人都可以聽到。

ODL已經(jīng)不斷有軟件更新，但發(fā)布的只有兩個主要版本，即：在2014年二月發(fā)布的Hydrogen版和2014年9月的Helium版。最新版本是發(fā)布于2015年三月的Helium-SR3。

該項(xiàng)目發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，新的代碼正在被開發(fā)和維護(hù)，同時還獲得大量合作伙伴的承諾支持。但更有意思的是，一些供應(yīng)商正在使用ODL作為他們自己控制器的基礎(chǔ)。

例如，博科Vyatta控制器便是基于OpenDaylight的。而博科公司也正在向該項(xiàng)目回饋貢獻(xiàn)代碼，以提高ODL。Extreme Networks公司的OneController也是基于ODL的，目前該公司已經(jīng)有客戶部署其控制器產(chǎn)品了，包括了諸如康涅狄格州恩菲爾德鎮(zhèn)和瑪麗山大學(xué)。

思科的開放SDN控制器也是基于OpenDaylight的。該公司一直是OpenDaylight項(xiàng)目的主要貢獻(xiàn)者，同時，該公司與博科、思杰、戴爾、愛立信、惠普、英特爾和紅帽公司一樣都是白金級合作伙伴。

兩款主要針對運(yùn)營商的基于OpenDaylight的控制器，包括Ciena公司的多層廣域網(wǎng)控制器和來自ConteXtream的ContexNet。

雖然肯定還有其他的控制器產(chǎn)品，但這都充分說明了OpenDaylight在業(yè)界相當(dāng)一部分企業(yè)內(nèi)的廣泛采用。企業(yè)和服務(wù)提供商的使用案例都在不斷涌現(xiàn)。

2. Open Network Operating System (ONOS)

但是，OpenDaylight并不是唯一的得到了廣泛支持的開源SDN控制器。近幾個月來ON.Lab的開放式網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)(ONOS)項(xiàng)目已經(jīng)引發(fā)了廣泛的興趣，部署的項(xiàng)目也在不斷增長。在ON.Lab最近的一份簡報上，人們已經(jīng)清楚地看到ONOS正在處理的一個關(guān)鍵要素是規(guī)?；ｋm然SDN控制器的可擴(kuò)展性是任何網(wǎng)絡(luò)均關(guān)注的問題，但服務(wù)供應(yīng)商們卻要尤為關(guān)注。

為什么控制器的規(guī)?；瘯蔀橐粋€問題呢?在一個x86機(jī)器上運(yùn)行的控制器應(yīng)用程序是由本地CPU、內(nèi)存、總線架構(gòu)、存儲I / O及其他事項(xiàng)限制的。當(dāng)連接到一個單一的系統(tǒng)時，應(yīng)用程序的執(zhí)行無法超越任何瓶頸。要規(guī)?；s放在單個設(shè)備上運(yùn)行的應(yīng)用程序的設(shè)計，盒子的尺寸必須更大。從業(yè)者知道這意味著顛覆性的升級過程。將應(yīng)用程序遷移到更大的盒子是一大挑戰(zhàn)，即使在虛擬計算的環(huán)境下。

分布式計算系統(tǒng)通過描述一款應(yīng)用程序可以跨多款系統(tǒng)以分布的方式運(yùn)行架構(gòu)來解決規(guī)?；s放的挑戰(zhàn)問題。規(guī)?；瘧?yīng)用程序意味著增加更多的系統(tǒng)，而不是升級單個系統(tǒng)。

ONOS的目標(biāo)是創(chuàng)建一款SDN控制器，可以處理高達(dá)每秒1M路徑的設(shè)置，以及多達(dá)每秒6M網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的操作。換句話說，ONOS控制器需要通過網(wǎng)絡(luò)以及該網(wǎng)絡(luò)的更改應(yīng)付非常大量的路徑。一個單一機(jī)箱架構(gòu)將無法滿足這些需求，因而ONOS已經(jīng)出現(xiàn)了分布式控制器架構(gòu)。

這并不是說其他 的SDN控制器忽略了架構(gòu)擴(kuò)展方面的要求。有些SDN架構(gòu)創(chuàng)建多個SDN域，然后聯(lián)合在一起以處理負(fù)載分配問題。在這種架構(gòu)中，每個域由一個單獨(dú)的控制器集群管理，控制集群交換彼此域中的數(shù)據(jù)，以形成一個聯(lián)盟。這不是分布式計算模型，相反卻是一系列集中式的控制器彼此關(guān)于它們的各個域進(jìn)行通信。

ONOS控制器架構(gòu)遵循一個真正的分布式計算模型;集中控制器操作系統(tǒng)分布在若干個控制器節(jié)點(diǎn)。這種差異似乎很微妙，卻是重要的。利用ONOS，一款單一的分布式ONOS實(shí)例維護(hù)一款統(tǒng)一全局的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)視圖。

ONOS也通過明確定位服務(wù)提供商將自己與ODL進(jìn)行了區(qū)分。雖然不排除企業(yè)用戶，但許多企業(yè)有類似于服務(wù)供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，ONOS在服務(wù)供應(yīng)商心目中有全球規(guī)模和超高的端點(diǎn)連接數(shù)。ONOS還指出，其涉及的供應(yīng)商的最終用戶才剛起步。這在ODL是一個不小的沖擊，這已經(jīng)由于一些供應(yīng)商的過于推動而受到批評。

雖然企業(yè)不大可能采用ONOS，至少其現(xiàn)在的樣子不會引發(fā)企業(yè)采用的興趣，分布式控制器架構(gòu)可能菜是企業(yè)有趣的。企業(yè)認(rèn)為ODL是SDN規(guī)?；囊粋€瓶頸，可能使得他們希望在他們的環(huán)境中測試ONOS，以查看該架構(gòu)是否符合他們的期望。

ONOS發(fā)布的第二個版本被稱為黑鳥，于2015年三月正式發(fā)布。第三個ONOS版本Cardinal于2015年6月2日面世。ONOS打算使得發(fā)布周期比ODL的發(fā)布周期更快(后者大約每季度發(fā)布一次新版本)，雖然其發(fā)布版本中的新元素的數(shù)量可能不如ODL的主要版本。

ONOS在現(xiàn)實(shí)世界中的使用已經(jīng)在不斷增加，其中包括最近宣布部署的細(xì)分市場的Internet2。參與ONOS主要企業(yè)包括AT&T，NTT通訊，SK電訊，Ciena公司，思科，愛立信，富士通，華為，英特爾，NEC，開放網(wǎng)絡(luò)基金會(OpenFlow的維護(hù)者)，Infoblox公司等。

另一個有趣的方面是ONOS與OPNFV項(xiàng)目的聯(lián)合，該項(xiàng)目為面向服務(wù)供應(yīng)商的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化創(chuàng)造了一個框架。 ON.Lab于 5月8日公布批準(zhǔn)了將OPNFV框架聯(lián)合ONOS的一個項(xiàng)目。這是一個非常及時的聯(lián)合，因?yàn)镺PNFV也還處于早期階段。很可能是ONOS會很好地映射到OPNFV結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致在一個平臺上，一些服務(wù)提供商將同時看到規(guī)?；凸δ堋?這一切意味著什么呢?

對于網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)者而言，SDN控制器的整合提供了至少兩大主要優(yōu)勢。

開發(fā)者可以開始編寫SDN應(yīng)用了，知道他們可以長期依靠什么控制器了。運(yùn)行在開源分布式ODL的應(yīng)用程序還應(yīng)運(yùn)行在網(wǎng)絡(luò)供應(yīng)商發(fā)布的基于ODL的控制器上。這意味著編寫應(yīng)用程序是有市場前景的。

這并不是說為如思科APIC或HP的VAN這樣的專有軟件供應(yīng)商控制器編寫應(yīng)用程序沒有前途，但這些供應(yīng)商特定的控制器可能代表著較小的市場將更難為應(yīng)用程序開發(fā)者們利用。尤其是ODL在市場開始逐步發(fā)展，即使在這個早期階段，隨著時間的推移，網(wǎng)絡(luò)消費(fèi)者應(yīng)該開始看到更多的應(yīng)用程序上市。

隨著業(yè)界開始逐步確定SDN究竟是什么樣子，其是如何操作的，我們可以將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)移到對業(yè)務(wù)影響的研究。供應(yīng)商已經(jīng)很難將SDN帶入市場了，在這樣的市場，很多客戶不會覺得他們需要購買SDN。這就是說，SDN在其本身并不是一個賣點(diǎn)。相反，SDN是一種運(yùn)營效率和新的網(wǎng)絡(luò)功能的催化劑。

在很大程度上，SDN是一套工具，而有趣的是其并不容易被一般的網(wǎng)絡(luò)從業(yè)者所充分利用。而控制器的整合意味著一個普遍認(rèn)定的SDN架構(gòu)，將使得供應(yīng)商們能夠把完整的、成熟的SDN產(chǎn)品帶入市場。當(dāng)這種情況發(fā)生時，我們會看到更廣泛的SDN應(yīng)用。

供應(yīng)商和最終用戶將在未來相當(dāng)長一段時間內(nèi)共同打造一個SDN的普及市場環(huán)境。但早期的成果已經(jīng)呈現(xiàn)，并將在未來12個月充滿了前進(jìn)的希望。