软件定义网络:被神话的网络重构,和躲在云背后的真实生意

上周跟某头部云厂商的网络架构师在产业园楼下喝冰美式,他吐槽说前几年给客户讲SDN,对方以为是要换全套几十万的思科设备,听完报价直接摆手。现在反过来,客户坐下来第一句话就是:”你们的SDN能不能扛住大促零点的流量洪峰?”

行业的风向变了,但对SDN的误解从来没少过。有人说它是网络领域的云原生革命,能把传统网络的利用率从30%拉到90%以上;也有人说它就是个包装出来的概念,本质上就是个远程管理界面,换汤不换药。

别被白皮书吹上天:SDN的技术边界到底在哪

说穿了,SDN的核心逻辑简单到离谱——把网络的控制平面和数据平面彻底拆开。

原来的传统网络是什么样?每台路由器、交换机都是个独立的小系统,自己算路由、自己定策略、自己转数据包。就像每个路口的交警,自己根据当天的车流量决定怎么指挥交通,碰到跨区的大堵车,各个路口的交警信息不通,调度全靠打电话,效率低得离谱。

真正的SDN,就是把所有路口交警的指挥权全部收上来,放到一个中央调度中心。底层的网络硬件(也就是数据平面)不需要做任何决策,只需要老老实实按照调度中心下发的规则,把数据包从这个端口转到那个端口就行。所有的流量调度、策略配置、路径计算,全在中央控制器的软件里完成。

软件定义网络控制平面与数据平面分离架构示意图
软件定义网络控制平面与数据平面分离架构示意图

但边界也就在这。现在市面上九成打着SDN旗号的产品,根本没做到真正的分离。说白了就是在原有网络设备上加了个Web管理后台,你不用跑机房敲命令行,在网页上点两下就能改配置,这就敢叫SDN了。真碰到跨地域、跨运营商的流量调度,该丢包还是丢包,该堵还是堵,跟十几年前的传统网络没区别。

从学术实验室到千亿级生意:现在的SDN已经卷成什么样了

SDN一开始根本不是为了做生意搞出来的。2009年斯坦福的一帮研究人员,为了方便做网络实验,搞出了OpenFlow协议——也就是让网络设备按照控制器指令转数据包的标准接口。一开始这就是个学术圈的玩具,没人想到谷歌会把它真用在自己的骨干网上。

谷歌当时的痛点很实在:全球十几个数据中心之间的广域网链路,一年带宽成本几个亿,但实际利用率只有30%不到。因为传统网络的路由策略是静态的,白天欧美流量大,亚太的链路闲着;晚上亚太流量高峰,欧美的链路又空着。换用SDN架构之后,整个广域网的链路利用率直接拉到接近100%,算下来一年省了几个亿的带宽成本。

谷歌B4软件定义广域网调度链路利用率统计图
谷歌B4软件定义广域网调度链路利用率统计图

这件事之后,整个行业才反应过来:哦,原来SDN真能省钱。

现在的SDN早就不是当年的学术玩具了。云厂商把它当成了核心基础能力——你在公有云上开一台虚拟机,点一下按钮几秒钟就能配好安全组、网络带宽、跨可用区的连通性,背后全是SDN控制器在自动下发配置,换做传统自建机房,这一套配置得让网络工程师跑半天。还有专门做SD-WAN的厂商,盯着企业组网的生意:原来连锁品牌开个新门店,拉一条专线要等一个月,月费几千块;现在插个支持SDN的小盒子,半天就能接入总部网络,月费还不到专线的三分之一。

不过话说回来,这个赛道现在已经卷得有点歪了。很多厂商所谓的SD-WAN,就是个带4G模块的路由器,改个名字就卖”智能组网”,碰到跨运营商的国际链路丢包,该卡还是卡,根本没有所谓的智能调度。

对传统网络设备厂商来说,SDN更是个绕不开的坎。原来思科、华为靠卖高端核心交换机,毛利率能到60%以上。现在白盒交换机(也就是没有预装专用网络系统的通用硬件)开始抢市场,用户买个白盒设备,装上开源的SDN系统,性能跟同价位的传统设备没差,成本却只有三分之一。这几年思科的企业级交换机毛利率掉了快10个百分点,说没受SDN的冲击,谁信啊。

没人愿意公开聊的隐忧:集中控制带来的新风险

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很多人只看到SDN提效、省钱的好处,却没意识到它从根上改变了网络的可靠性逻辑。

原来的传统网络是分布式的,每台设备都有独立的决策能力,就算某台设备挂了,周边的设备能自动计算新的路由路径,不会影响整个网络的运行。但SDN把所有的控制逻辑都集中到了控制器上,控制器成了整个网络的单点风险——要是控制器出个bug,被黑客攻击,或者配置错了一条路由策略,整个网络的数据包都会失去方向,直接全网瘫痪。

前两年某头部云厂商的一次大规模故障,就是SDN控制器的配置错误,把整个可用区的内网流量全部导到了黑洞路由,停服快两个小时,算下来损失几个亿。这种故障在传统网络里是很难出现的——你根本不可能在一个地方改配置,就让全机房的网络同时挂掉。

还有个更现实的问题:网络的控制权到底在谁手里?现在大部分企业级SDN的控制器都在厂商的云端,你买了服务,却连自己的网络路由表都看不到,所有的调度规则都是黑盒。要是厂商想给你导流量,或者留个后门,你根本没有办法检测。

对吧?你花了几十万买的网络服务,最后连自己的网络怎么跑的都不知道,这说起来多少有点讽刺。

站在现在往未来3-5年看,SDN的发展根本不会像早期宣传的那样”彻底取代传统网络”。

首先,核心骨干网的SDN落地会非常谨慎。毕竟对可靠性的要求是99.999%,谁也不敢把所有的控制逻辑全部集中到一个控制器上,未来很长一段时间都是混合架构——核心层保留传统的分布式路由,边缘层用SDN做灵活调度。

其次,SDN会往更靠近终端的边缘场景走。比如工业互联网里的产线网络,需要毫秒级的配置调整,传统网络根本做不到;还有车路协同的路侧网络,要根据实时的车流量调整路径,低延迟要求到微秒级,只有SDN能满足。未来你在高速上开车,车跟路侧单元的网络切换流畅到感觉不到,背后就是SDN在调度。

最后,白盒交换机的市场会持续增长,但不会把传统设备厂商挤垮。原来的巨头反应都很快,现在已经把SDN的能力全部集成到自己的设备里,相当于从卖硬件赚暴利,转向卖软件服务赚长期的钱,跟当年服务器行业的转型路径一模一样。

说真的,我之前以为SDN是个十年前就过时的技术,直到上个月去参观一个运营商的数据中心,看到运维人员在屏幕上点了三下,就给一个跨三个省的金融客户配好了专属的低延迟网络通道,端到端延迟比原来的专线还低20毫秒。换做十年前,这得三个工程师跑三个机房,拉一周的线,调一周的设备。

技术从来不是靠吹出来的。

能真的帮人省时间、省钱、解决实际问题的,才会在这个行业活下来。

作者|大讲堂

排版|大讲堂

审核|知知

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