技術雜談-再談軟硬SDN（2）

發布時間：2020-08-04 18:55:32 來源：ITPUB博客閱讀：667 作者：TF中文社區欄目：互聯網科技

不好意思，本文有點長，需要閱讀10-15分鐘。

上一篇文章得到了很多朋友的反饋，軟硬SDN各自有各自的優勢和特點，對于之前的文字，有兩個反饋。

第一個是文字上的錯誤，在我的文章里，提到了“據我所知，國內的AWS，Azure和GCP，國內的BAT，軟件SDN的方案還是居多”，此處有一個筆誤，這里的國內應該改成國外，還有朋友提到，這些互聯網企業應該全部是軟件SDN的方案，在這里采用這樣的理解，針對于云的部分，比如業務開通，遷移，安全功能等建立這些內容，應該是軟件SDN來實現，針對于云基礎設施里面，關于多廠家硬件交換機的初次部署，自動化配置上線，以及監控的部分，應該是軟件自動化來完成，我把這種理解為硬件SDN的提供的功能之一，這也是我為什么說軟件SDN方案居多，而沒有說全部的原因所在。

第二個是一個叫“二馬”網友的留言。

云計算蓬勃發展，技術更新迭代，不僅需要團隊持續更新知識體系，也需要組織架構、管理模式作出相應調整，更需要工作思維轉變，以前各職能團隊自掃門前雪的情況需要突破，比如devops團隊，google的SRE，都是為了打破原有原有豎井式職能團隊的隔閡，提高團隊協作效率。

我覺得這樣的思考非常有意義，云的變化，技術往往只是工具，技術之外可能需要的更多。

好吧，言歸正傳，還是那句話，本文從大牛廠商的文章說起，再次強調，本文絕對不是針對或者否定特定廠家，還是前文那句話，結合原文延伸開來，給我們另一個視角去看待，山有南坡北北坡，橫看成嶺側成峰而已。

原文鏈接如下，建議大家耐心看看。

DCN 學院派丨數據中心網絡自動部署，軟硬SDN如何選擇？

本文的上半部分參考是原文的前三個層面，鏈接如下，溫故知新。

技術雜談-再談軟硬SDN（1）

下半部分，我們從性能開始。

● 談及性能

原文提出：

由于硬SDN在交換機硬件上甚至芯片上來處理，性能上確實遠勝軟SDN。軟SDN依賴的vSwitch也在持續往這個方向努力，比如疊加DPDK，智能網卡卸載等“圍魏救趙”方式，性能問題確實得到了一些緩解，各廠家數據普遍提升到十多G，但相比硬SDN能力仍然差距較大。有些卸載技術能否規模商用還沒有形成行業共識，有些還處在創新實驗階段，而且引入這些輔助技術時又擴展了軟SDN的配套邊界和復雜度，當然也增加了成本。

我們必須要肯定的一點，軟件SDN單純從性能上的考量，一定和硬件SDN存在差距，但是，是否硬件“遠勝”SDN，那可能就需要用數據來考量。以openstack為例，早期為什么會使用硬件SDN，確實OVS本身的性能確實不讓人滿意，而硬件可以有效地承擔解決這個瓶頸。然而，時過境遷，各種技術類似于DPDK，SR-IOV，以及智能網卡的興起，軟件SDN從未停止性能上追求的腳步，在保留原有靈活性的同時，努力去滿足實際業務的需求，而且客觀的講，商用的案例比較一兩年前，已經不限于星星之火，如果按照以往標準，硬件SDN性能打5星好評，軟件性能一顆星的話，現在把軟件達到3.5甚至于4星都有可能，很多網卡，系統廠商的測試指標，以及公有云的商用案例已經說明了這些。

更主要的是：選擇任何一個技術，都是綜合性的考量，是性能和靈活性均衡的結果，在上云的過程中，我們看到有案例是從軟件遷移到硬件，也有案例從硬件遷移到了軟件，也有硬件和軟件不斷地交替實現，恰恰說明了，不管是硬件還是軟件，都在性能這個層面上不斷的追求進步和完美，如同一個馬拉松的歷程，雖有短暫的差距，但是都在你追我趕的過程中。

● 開放和集成

文中提到：

企業市場細分市場眾多，不同企業對包括服務器的廠家和型號、虛擬化平臺、云平臺等不同部件也有不同的喜好或經驗，二者誰更能匹配這種開放集成的訴求呢？由于軟SDN依賴服務器vSwitch，它需要配套底層平臺軟件，甚至匹配虛擬服務器型號支持。由于不同虛擬層軟件的差異性，導致了單個vSwitch產品無法通配所有虛擬層平臺而需要獨立配套的產品。硬SDN則避免了這些鎖定，由于控制點在硬件交換機，能普遍適應下層接入的IT資源生態，如不同廠家服務器和不同虛擬化平臺，以及云平臺產品。

回到我的看法，如果我們按照整體規劃的邏輯，云平臺是整體的調度-計算，存儲和網絡資源，虛擬化平臺去承載這些實現，SDN是介于云平臺和虛擬化平臺之間，對上要可以和云平臺有效溝通，對下需要和虛擬化準確實現，從云平臺的角度，不管硬件還是軟件SDN集成，都是靠API的對接來完成，二者在實現上并無差異，而對虛擬化的平臺如openstack，或者k8s或者vmware的集成，軟硬件實現的落地點就不一樣。

軟SDN如下圖所示：

軟SDN的目標是可以虛擬化網絡層統一部署，來實現一致性的網絡聯通以及管理，這就意味著，如果你希望實現軟件SDN，就需要對軟件SDN的適配程度（主要是操作系統以及內核，虛擬化平臺），具備一定的了解，同時也要考慮是否支持主流的平臺。

硬件SDN如下圖所示：

硬SDN的目標是保持原有的虛擬化網絡層不變，通過硬件來實現網絡聯通和管理。而這也就意味著，如果是用硬件實現，在虛擬化網絡層的部分放棄了統一，仍然保留原有的部署，通過硬件交換機來實現對底層虛擬化的適配，相比較而言更為簡單。

但是并不能說明硬件交換機可以適配所有的平臺，能適配所有平臺的條件是，虛擬網絡層不做任何的SDN動作，可以直接把流量透傳上來，而虛擬網絡層其實恰恰是執行網絡策略相對合理的位置。

前面提到，軟件SDN的目標是可以在虛擬化網絡層里實現統一，也是有條件的統一，他的技術路線一定是先滿足大部分的云平臺，進而考慮其他虛擬化方式，例如VMware，就需要考慮本身是私有化平臺，軟件SDN如何去與之適應，要采用什么樣的方式與其兼容，這一點的思路和硬件SDN是一樣的。

因此，談到開放和集成，兩者的目的一致，各自有各自的實現方法，從我的目前的認知來說，各有千秋，說句墻頭草和事佬的話，軟也好，硬也好，各有各的門道兒。

但回到“鎖定”這事兒上，讓軟件SDN背上“鎖定”這個鍋，可能需要重新琢磨琢磨。

前文提到：硬件SDN的控制點在硬件交換機上，基于此我們在追問一下？

誰的硬件交換機呢？？

參考一下前面硬件SDN的實現圖形，我們假定有三個虛擬化平臺，分別為V1，V2和V3，假定硬件廠家為一家A，此時所有的SDN設計都是V1-V3和A的對應，這個邏輯沒有問題，但是如果業務規模增長之后，對于硬件交換機的品牌，我們有兩種選擇：

依然選擇A家，這樣可以保證SDN對的一致性。
選擇增加B家，這時帶來的復雜的排列組合問題，V1-V3不僅需要和A家的SDN產生對應，也需要對B家的SDN產生對應，如果再加一個C家，組合更多。

由此產生的話題包括：

A家的SDN軟件能夠兼容B家的硬件嗎？
A家的整體SDN可以和B家的整體SDN實現網絡側的對接嗎？
在SDN業務邏輯實現上，其他網絡功能設備（如防火墻，路由器）可以是多品牌嗎？

這些或許都不是問題，因為我說過，每一家的方案都有自己的優秀之處，用各種技術來將客戶的業務邏輯通過硬件SDN的方式呈現出來，就如同房子裝修一樣，如果想簡單易行，那么就找一個裝修公司，所有的東西都全部交給他們搞定，或者直接買一個精裝修的房子，既有好處，也會有遺憾。

這些或者又都是問題，本身硬件SDN其天生的基因就是，軟件和硬件緊密集合，這也就決定了你無法在硬件上去靈活的選擇，我們不去評價商業利益和廠商策略，至少在技術實現的邏輯上，硬件SDN存在這樣的現狀，我們不應，也無需回避。

而我的觀點還是很“中庸”，是否有更合適的“軟件”和“硬件”攜手的方案呢？我知道理想很豐滿，但我們不應因現實的骨感，而放棄對美好事物的追求。上一篇文章提到了AWS為代表的國外云企業，以及阿里云為代表的國內云企業，在他們公用云的設計中，軟SDN負責云網絡，硬SDN負責設備管理（而且是多廠家的模式），可以作為我們架構設計的一個借鑒，我在京東上預定了本《企業數字化基石》的書，我希望從阿里的描述中學習更多，作為后面文章的參考。

● 成本，以及場景

還是引用原文：

業界不少人認為軟硬SDN之爭最關鍵的兩點便是可靠性和成本。性能問題最后歸到底也可以看為成本的一個部分。在這場賽跑中，一邊是軟SDN通過服務器成本來置換網絡資源，包括性能疊加和規模管理引入的成本。另一邊則是網絡設備商的硬件能力提升快速消化掉硬SDN的成本。哪個效率曲線跑的快，哪個就更有優勢。這一點上，目前硬SDN有明顯優勢。從實際項目中取得信息看，硬SDN方案交換機已經基本消化了SDN的成本，和非SDN交換機的價格基本一樣，這得益于這幾年芯片集成能力飛速發展。反觀軟SDN，vSwitch的數量龐大加上運維年費，價格也并不便宜。

這里關于硬件SDN的描述是非常準確的，尤其提到，隨著芯片能力的提升，我把這個話題延伸一下，總結起來可以是這么幾句話。

10GE和25GE光模塊的成本下降，使得服務器側和交換機側在在網絡方面的整體成本下降。
從一個小技術點分析，VxLAN分布式網關已經成為交換機標配，芯片的快速迭代，使得最低的接入層交換機都可以幾乎具備SDN的全部功能。
所謂的SDN交換機和非SDN交換機，就是功能的支持能力，隨著時間的推移，兩者一定會趨于一致，如同過去所謂二層交換機和三層交換機的差異一樣，但是SDN和非SDN對的交換機價格差異是客觀存在，究竟是不是基本一致，差又差了多少，就要看市場的定價如何。

從分析成本而言，成本既包括產品購置的成本，也包括學習的成本，維護的成本，產品更新替代的成本，一個個掰開看，硬件軟件之間，說不定誰貴誰便宜，即便把時間拉長也是如此，我覺得真的需要具體問題具體分析。

能夠考量成本最直接的方式是什么？回報或許是一個考量，也就是ROI（投資回報率），在企業的IT投資里面，ROI是相對較難評估的，因為IT從來都是花錢的部門，如何評估直接帶來經濟效益呢？這個話題又太大了。

在我看來，除了要講企業的整體收益納入到IT的投資回報中之外，還可能有如下幾個指標，例如IT規模增加的情況下，IT人員的成本是否線性增加，如果沒有增加，也是隱形的收入，所謂沒多花錢，就是省錢。再比如與以前業務的IT流程比較（這里說的是傳統業務通過IT業務的實現，比如上線新產品，新系統等等），效率是提升了，還是降低了？是更靈活了，還是更復雜了？在樸素一點，IT人員做了這些，業務人員到底有沒有感到“舒服”了，自己運維是不是感到“輕松”了？這些隱形的東西，可以在實踐中，作為成本考量的一些標準。

從成本的話題再回到場景的考量上，文中提到的這個場景的“錨定”，就需要我們進一步反思。

原文提到：

但具體到不同場景上，軟SDN展現了其靈活的用武之地。比如在一個不再增長的傳統業務數據中心，客戶無意過多投資網絡改造，而老舊的交換機不支持SDN，這時軟件SDN方式用服務器資源置換SDN能力會是一個好的選擇。畢竟對一個沒有增長的業務不必要去大動干戈。硬幣的另一面，如果預期業務要持續增長時，仍然建議采用硬SDN的方式來建設或逐步改造，時間越長回報越大。

在這個說法中，在傳統數據中心的場景下，建議使用軟件SDN去置換SDN能力，但是前文說道，硬SDN在成本上有明顯優勢，那為什么在老的數據中心場景下，又建議使用軟SDN呢？畢竟SDN這件事，不管軟件還是硬件，對于老的數據中心，都可能是“回爐改造”的過程，在前文中并沒有提到在傳統數據中心和新興數據中心的成本參考，而在后文又緣何要把軟SDN框定在傳統數據中心的“藩籬”之內？

如果是我的話，我可能要換個說法，各位看是否合適：

對于不再增長的傳統業務數據中心，業務已經固定，客戶無意過多投資網絡改造，老舊的交換機不支持SDN（其實這些年，這樣的數據中心似乎越來越少了），與其說大動干戈進行改造，不如保持不變，維持原有業務的連通性和邏輯，當新的數據中心建設完成之后，將業務遷移過去，慢慢完成新老交替。

而在新的數據中心建設中，投入資源去進行調研和學習，在了解自身能力半徑，確定業務發展的思路，云平臺的選擇，技術發展上的方向之后，綜合考慮文中提到性能和靈活性，擴展性和穩定性，開放性和集成度，成本和收益的種種要素。

我相信，行業千差萬別，技術也層出不窮，但千變萬化之中，總有普適性的道理可以遵循，總有常規的邏輯可以分析，總有成功或者失敗的案例可供參考，而我們得出的結論并不是硬件SDN和軟件SDN誰更是主流。而是這個答案，能否幫助你在實際的業務中達到要求，解決問題，實現增長。

所以你要是問我的答案是什么，對不起，我真的很難直接告訴你，因為我的答案，未必就是你的，我也在不斷的學習，不斷推翻自己的結論。

在這個旅程中，我看到了互聯網公司對性能的要求，對靈活性的追捧，也看到了金融行業對穩定性的執著和對創新的渴望，我看到了制造業對物聯網，工業互聯網的思考，也看到了政府和公眾事業，對自我業務IT重塑的決心。

數字化醫療，新零售，無人駕駛，5G，各種新的業務場景帶來了企業數字化轉型的各種可能，這其中，有失有得，有固守，亦有革新，如果你讓我究竟SDN的路該如何走，那我們不如找個機會一起坐下來。

聊一聊，看一看……

PS：唉，寫到這里，又超了不少字，很多人已經不愛看超過3k字以上的微信文章了，不過我也懶得再去為了分割而分割，文字也是一個記錄，僅從記錄本身而言，多少字并無關系。下一期打算寫一些技術類的文章，還請大家多多監督，避免爛尾。

TF Live丨KK/建勛：多云、SDN，還有網工進化論

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