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重塑网络SDN和大数据必须齐头并进

发布时间:2019-09-13 20:02:16 编辑:笔名

曾经担任Juniper Networks公司Junos操作系统产品管理负责人、现供职于SDN供应商Plexxi 的Michael Bushong认为,SDN终将减轻手动重新配置网络的负担,但只有当我们收集和处理足够的数据,才可能使网络优化实现自优化(self-optimizing)。换言之,要真正地重塑网络,SDN和大数据必须齐头并进。本文将其精彩观点与读者分享。

大数据和SDN闭环

网络行业已经达到一个拐点。在云计算的背景下,SDN和大数据将重新定义数据中心的功能。所有的这种改变,不在于大的概念,而是在于这两种技术力量如何走到一起的细节。谁了解细微之处,谁就能占据开发新技术的制高点,并为数据中心架构师的利用提供新的切入点。

为什么我们需要SDN

要了解SDN和大数据将如何汇聚一堂,你需要知道现在SDN这么热门的核心原因。虽然大部分的重点一直是支持像OpenFlow的协议,但事实上SDN大于它所包括的技术,它是网络行业今后的痛点的真正反应。

对于今天的网络管理员来说,手动配置和管理网络是必要的苦差事。只有周围的基础设施和应用程序的使用是稳定的,基础设施才能相对不变,痛苦是明显的,但不能削减。然而,计算和存储领域虚拟化的崛起促进了工作负载足够的可移植性,同时也暴露出了网络的痛点。

SDN背后的能量存在,是因为其减轻这种痛苦的潜力。但怎样才能做到呢?

SDN背后最基本的宗旨是控制与转发分离。通过集中控制,网络可以被视为一个统一的资源。以全球性的视野,SDN控制器可以使用整个网络来服务应用程序工作负载。从概念上说,这像当今城市的交通监控解决方案。在全市范围内了解流量模式,监控中心可以使用工具,如测光灯和可调的过路费控制交通流量。

这些功能通过一个或多个SDN控制器实现,控制器也作为一个平台,在上面可以运行控制器应用程序。应用程序本身是SDN价值的终极载体。随着整个网络作为它们的资源,这些应用程序可以做一些事情,如简化配置,通过做出明智的、基于控制器输入的自上而下的决策。例如,用户可以避开网络监测点。原来一个分布式的配置问题,现在可以从单一管理接触点解决,减少工作量和由于错误配置停机的风险。

大数据的作用

要真正的动态,SDN应用程序必须有很强的响应能力。最低限度,将需要反馈回路,以保证所需的行为变更后实际发生。除此之外,网络变化的触发器从人工干预发展到状态驱动的(state-driven)变化似乎将是不可避免的。

从手动到自动的自然进程将首先通过网络分析。例如,目前网络中的流量条件是否可以被用于驱动路径优化?位置可以用于智能配对用户与接近缓存的内容?

一旦你接受分析可以扮演一个有意义的角色,你需要考虑该角色应该在哪里开始和结束。可能会被利用的信息来源是什么?应该考虑多少个端点?虚拟化端点数量的影响如何?多少状态信息分布在这些网络和非网络实体?状态信息如何收集、存储和联系?

这种思路的必然结论是,我们今天所知道的分析只是浮于表面。最终,SDN的承诺本质上捆绑围绕网络的信息,并驱动使SDN应用有意义的决策。随着越来越多的端点驱动增加流量给越来越多的用户,大数据被增加了。

当SDN遇上大数据

迁移动态的IT基础架构和hook到多个数据源有一些实际的影响。这里是我们需要考虑的一些棘手的问题:

数据颗粒度应该如何?当前大多数分析工具,根据时间间隔抽取样本数据,然后取平均出结果。如果这个数据被用来驱动实时的网络行为,正确的测量粒度是什么?如果窗口太宽,变化不会是实时的。如果窗口太窄,风险是行为来回转换,从来没有达到平衡。

从哪里收集数据?如果数据源是一组分布式IT基础设施实体(一些物理,一些虚拟) ,什么收集数据?在哪里存储这些数据?实时接触到许多设备的行为在技术上具有挑战性,但把这些数据放在一起是彻头彻尾的可怕。你如何设计数据收集的弹性?必须考虑什么样的扩展?性能如何呢?

实时还是批处理?收集大数据是很难的,但处理更难。在大批量的作业中处理数据?如果是这样,你怎么确保处理时间足够快,使接近实时的调整成为可能?还是应该分割成许多较小的作业来处理,如同使用Hadoop?这些如何与网络基础设施实现整合?

你保持多少数据?在一个状态驱动的系统中,出现问题的时候,你不能只是看配置找出什么在驱动设备的行为。故障排除将需要扩大到包括发生问题时的状态分析。多少历史必须被存储?状态如何与网络(或网络周围的)可能发生的事件关联?

安全性如何?也许最大的挑战是:人们真的想要一个动态变化的网络吗?这意味着一定程度的信任今天根本不存在。变更审批流程是什么样子呢?审计将是什么样的形式?如果事情是完全自动化的,大型分布式系统如何进行有意义的测试?

网络的下一阶段

结合SDN与大数据的技术挑战是困难的,但并非不可克服,但它们需要在SDN的成长期中处理。可能出现的最坏结果,将是行业固化SDN架构而没有充分考虑大数据的影响。

控制器架构必须考虑如何收集、存储和访问状态信息。SDN应用程序需要用心设计状态消费。哪些决定需要应用做出,而且更重要的是,通知那些决定所需的所有数据源有哪些?即使设备本身将成为解决方案的一部分。它们应该如何在这些应用程序所使用的设备上发布现有条件的相关数据?鉴于不明朗的架构前景,在设备上可以做什么,以确保更容易与其他的基础设施最终整合?

显然,在这一点上问题多于答案。但是,在我们这个行业急于得到点协议和解决方案推向市场,这使得我们处在固化架构原则而没有充分考虑全局的危险之中。我们现在都要很好地暂停,并确保为我们长期的成功而规划。

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