变革产业格局 OpenFlow：网络未来

智慧棒

在甲骨文、IBM和惠普等IT巨头高调推崇“软硬件一体化”理念并纷纷推出产品之际，网络领域却逆向而行。
当前，网络设备正在从“软硬件一体化”向“软件和硬件分离”状态演变。其背后的力量是被InfoWorld评为影响未来十年的10项技术之一的SDN(Software Defined Network，软件定义网络)。在这项排名中，SDN位居第二。
软件定义网络，顾名思义，就是将网络设备的控制平面和转发平面进行分离，路由器等网络硬件设备只保留转发平面，控制平面的掌控权则交给企业自身，从而实现“软硬件分离”。这将完全颠覆现有的网络架构。
互联网发展多年，日益臃肿，承载能力日益下降。为改变这一现状，多年以来，包括高等院校、科研机构、设备商等在内的业界同仁一直在寻找构筑下一代网络的最佳路径。与此同时，不少国家都纷纷提出下一代互联网计划，代表性的计划有美国的FIND(未来互联网网络设计)和GENI(全球网络创新环境)，欧洲的FIRE(未来互联网研究和实验)和中国的CNGI-CERNET。
最终，走在科技最前沿的斯坦福大学取得了突破。2007年，在斯坦福大学的“Clean slate”计划的引领下，由教授Nick Mckeown主导，斯坦福提出了OpenFlow协议。随后，OpenFlow在产业界引起了轰动，并迅速聚集了一批厂商进行产品的研发，如今OpenFlow相关的硬件和软件已经投入市场。
SDN的理念便是起源于OpenFlow。如今，OpenFlow已被认为是构造未来网络的基础协议。
变革网络
互联网诞生于上个世纪70年代初，40年的时间里，互联网已经发展成为人们可以依赖的不可或缺的基础设施。没有人能够想象，缺少了互联网的日子会是什么样?互联网已经成为人们生活、学习和工作离不开的工具。
数据统计显示，全球的互联网用户已经超过25亿，每天流经互联网的流量高达Z比特字节。然而，随着视频等业务的兴起，互联网正在承受流量之重。
这是因为，互联网设计者并没有想到如今的规模会如此庞大，承载的应用会如此复杂。现在的互联网在过重的压力下已经凸显出太多亟待解决的问题。很多人认为不会出现在网络的“规模经济”效应开始显现。
所谓规模经济是指一个限度。当生产能力或服务能力在一个限度之内时，每增加一个单位的产量或服务量，单位成本就会下降，但如果超过了这个极限，单位成本就会急速上升。这个限度就是规模经济。在规模经济效应的影响下，庞大的互联网变得日益臃肿，“缺乏弹性、管理复杂、成本效率低下”等劣势等越来越多的人诟病。同时，建设者背上了沉重的经济负担。
在弯曲评论上发表的《OpenFlow——打造弹性化的可控互联网》一文中，作者Yeasy写到，互联网太危险，恶意攻击、病毒、木马每年造成上千亿美元的损失；互联网太脆弱，无控制的特性让整个网络在精心设计的少数攻击下陷入崩溃；互联网太迟钝，现代臃肿的路由机制不能支持快速的更新，即便发现问题也无法快速反应；互联网太局促，IPv4的分配地址已经捉襟见肘。
追根溯源，这一切的问题的产品在于互联网存在一个无法跨越的软肋——可控性。Yeasy将缺乏有效控制措施的互联网形容为一头臃肿而暴躁的恶兽，挣扎着要摆脱人类所施加的脆弱枷锁。
OpenFlow则为解决互联网的软肋找到了有效的方法。OpenFlow的理念是将路由器和交换机的控制平面和转发层面进行分离。即将原来由路由器或交换机控制的数据包转发过程，转化为由OpenFlow交换机和控制服务器(OpenFlow Controller)分别完成。
转变的背后实际上是控制权的更迭。专家向记者解释道，传统网络中数据包的流向是人为指定的，虽然路由器或交换机拥有控制权，却没有数据流的概念，根据路由表进行数据包级别的交换；而在OpenFlow网络中，由控制服务器决定所有数据包在网络中的传输路径。
如此一来，互联网的流量不会再出现“到国外绕一圈”的尴尬情况，将根据控制服务器预设的最佳传输路径进行转发。所以说，OpenFlow大大提高了网络的利用率。运营商不用为了应对用户的增加和流量的增长而不停地向互联网中扔一堆铁皮盒子。
变革产业格局
不同于一个新技术从概念提出到实际应用往往要经历多年的时间，OpenFlow则走出了一条“超快速”发展的轨迹。
从2007年斯坦福大学提出OpenFlow协议，日本NEC就对OpenFlow的相关硬件进行了跟进性的研发，目前，NEC的IP8800/S3640-24T2XW和IP8800/S3640-48T2XW两款交换机已经是支持OpenFlow的最成熟的交换机之一。
与此同时，OpenFlow阵营迅速聚集了一批网络领域的巨头企业，如博科、Ciena、极进网络、Juniper、惠普、华为以及IBM等。承载网络运营的电信运营商NTT DoCoMo、Verizon等正在着手进行利用OpenFlow协议构建全新的数据中心网络架构。
可以说，OpenFlow已经实现商用，而不是停留在高校实验室的研究阶段。Yeasy认为这是因为OpenFlow创始人Nick Mckeown非常注重将研究成果和产业界结合。“Nick和产业界关系十分紧密。在OpenFlow开发协议过程时，一边进行协议的编写，一边寻求设备提供商的支持。并且重视Demo演示，很早便在斯坦福大学的校园网中部署了OpenFlow。”Yeasy说。据了解，Nick还曾经创办过公司，只不过后来公司卖给了思科。
而更深层次的原因在于不少网络厂商希望借助OpenFlow，打破网络设备领域的垄断局面，在诱人的网络设备市场分得一杯羹。
目前，高端网络设备市场几乎被思科、Juniper和华为三家厂商垄断。思科的份额更是高达50%以上。导致博科(收购Forundry)、惠普、NEC、极进网络、戴尔(收购Force 10)等这些曾经在网络领域也有过辉煌的厂商黯然离场。
当然，他们不甘寂寞。OpenFlow给予了他们一次绝佳的机会。OpenFlow完全颠覆了现有的网络架构，一旦规模应用，被认为将改写现有的网络市场格局。
盛科网络市场部资深经理王峰在接受《通信产业报》(网)记者采访时表示：“SDN和OpenFlow带来了网络体系架构的变化，把网络完全开放出来，成为类似手机和PC行业的模式。进而将网络的生态环境进行了颠覆。一方面通过技术开放来鼓励创新，一方面通过商业模式的变化给大中小厂商都带来了机会。”
中国联通研究院副总工程师唐雄燕在接受《通信产业报》(网)记者采访时表示，“相比思科、华为，博科、NEC和在惠普的态度更积极一些。”
NEC紧跟斯坦福大学研究脚步，推出了两款业内最为成熟的OpenFlow交换机。博科收购Foundry之后，寄希望在IP市场获得和FC市场一样的成绩，然而现实相反。
如今，博科完全押宝OpenFlow，推出相应的交换机，并在前一段任命在网络行业具有远见卓识的David Meyer担任运营商业务首席技术官兼首席科学家。博科表示，Meyer作为软件定义网络(SDN)、互联网路由和OpenFlow技术领域最权威的专家，将在塑造博科云网络、高级路由和应用交付战略中扮演不可或缺的角色。
与此同时，IT领域的巨头企业也希望借助OpenFlow和SDN的力量进入网络市场。2012年7月，Vmware以创纪录的12.6亿美元收购了SDN软件的领军公司Nicira，希望借此实现向网络服务公司的转型。
IBM则推出了一款可编程的OpenFlow网络控制器，可被应用于软件定义的网络(SDN)中。这款控制器具有设备识别，多层租用以及利用虚拟地址的功能。据了解，IBM已经推出了支持OpenFlow的交换机，但是这是这家公司第一款自主品牌的控制器。但是价格高昂，接近10万美元。
当然，网络设备巨头企业思科、华为和Juniper也不会落后，顺应潮流都推出了相应的设备。不过弯曲评论创始人陈怀临认为他们在作态。“以思科为首的传统路由交换厂商没有任何理由支持这个技术，因为这个技术本身就是要打破传统路由交换的封闭性，把业务和平台分离，这明显是在挖传统路由交换厂商的墙角，在利益冲突面前，他们怎么可能真心支持呢?他们的态度只是为了学术面子的态度，里子根本不会支持的，拉他们过来，只是充门面，作势作态而已。”
但不可否认，OpenFlow已经得到了绝大部分厂商的认可。从2009年发布1.0版本，OpenFlow已经更新至1.3版本。

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