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标题: 从猴哥打怪看什么是SDN、云、NFV及网络切片 [打印本页]
作者: admin 时间: 2017-11-20 21:06
标题: 从猴哥打怪看什么是SDN、云、NFV及网络切片
一：NFV
西游记里有一集，就是悟空被师傅赶回花果山，孩儿们诉苦有隔壁山头的妖怪过来砸场子，打不过受了欺负。
这还了得？肯定不能让孩儿们受欺负啊，但怎么打呢？孩儿们都比较弱小武力弱，不能光靠我一个人打啊，那也太累啦。而且我要降低孩儿们的伤亡。怎么办呢？
能不能将打架所需要的硬件资源（大脑、拳头、腿等）进行抽象，用一种可重复使用且更便宜的资源去替代呢？
--- 答案是NFV。大脑提供了计算和存储的能力，拳头/腿提供了网络即I/O的功能，这些都是可以通过软件+通用硬件来模拟的。在本例中，聪明的美猴王最后就想到了一种法术，拔下一把猴毛变成了无数的小猴子和妖怪作战，每一个小猴子都被赋予了超强的打怪资源和能力。而且成本是极为低廉的，因为猴毛可以重复使用，而且不需要休息和工资，甚至还能再长出来。孩儿们的身体和生命可是无价的啊~
--- NFV也是一样的，通过对复杂的计算、存储、网络能力进行抽象，用通用硬件替代专有硬件，实现软硬件解耦，并且降低成本。虚拟化技术的典型代表是KVM，对应到NFV架构图里的Hypervisor。
二：SDN
前面我们提到，美猴王借助NFV技术变出了一堆小猴子帮自己去打怪。这帮小猴子拥有自己的大脑、手和脚去完成复杂的打怪任务。但问题也来了，就是这帮小猴子过于优秀，有自己的大脑，开始产生一些青春期叛逆的想法，经常各自为战，有些不太服从美猴王的领导了。比如猴哥有时候让它们留活口，那可是有背景的妖怪。可小猴子们哪管这些，热血上来，可不管那么多。这就坏事了。
于是，美猴王开始不乐意了，能不能让这些小猴子更听话一点呢？
--- 答案是SDN。SDN的核心思想就是控制和转发面分离。本例中，就是把小猴子的脑子收回，只留下手和脚去打架就好了。没了脑子，这些小猴子就只能听美猴王的指挥了。美猴王可以通过念咒语、意念等形式去下发打怪的战略和战术思路和打法（比如什么时候出左勾拳/右钩腿、要不要留活口等）。
--- 在SDN里，大脑是由SDN控制器所提供的，就像本例中的美猴王。目前主流的开源SDN控制器是基于Java开发的OpenDayLight。而负责转发的则可以是一些通用的2/3层设备，如交换机路由器等。这些转发面设备甚至是可以找代工厂商定制的贴牌交换机，甚至是一个软件交换机（OpenvSwitch）。由于通用而且没脑子，所以非常便宜。相当于就是本例中的小猴子们。本例中，美猴王通过意念传达打怪战略给小猴子的这个过程，如果和SDN类比。那么，美猴王和小猴子通信的接口称为南向接口，意念则可以类比南向接口协议如openflow，这个打怪战略就是具体的转发规则。在openflow协议中被称为流表。下发的转发规则可以由用户通过软件编程的方式来自定义，具有极强的自主性。如果说NFV完成了软件和硬件的解耦，那SDN则解除了厂家的锁定，设备对于用户（例如运营商）来说，不再是黑箱。
三：云计算
上面的故事里，还有一个扩展性的问题。就是当虚拟化出来的小猴子们越来越多（比如有1W只）的时候，如何去管理呢？
--- 答案是云计算。云计算的最主要优点就是弹性和灵活性。在本例中，假设有1000只虚拟化的小猴子，有3个妖怪山头去打，分别有500、300、200个法力不等的妖怪，这3个山头妖怪的法力值分别是300、200、100。美猴王可以根据需要，来管理、调度哪些小猴子去山头1/2/3（比如按照对等原则或者田忌赛马的策略来安排）。
有一个小问题，山头3的妖怪数量只有200且法力值最弱，分到第3组的小猴子很快就打完了。是不是就无事可干呢？
不会的，此时山头1有500个法力值300的高难度妖怪很难打，正在激战中。可以通过云管理平台来安排让第3组的小猴子去山头1帮忙（类比Openstack中虚拟机的迁移）。甚至还可以再变出200个新的小猴子来参战（类比Openstack中的动态扩容和编排）。需要注意的是，这里的小猴子是虚拟化以后的逻辑资源，可以是看不见摸不着的（隐身了），对应的硬件实际上是猴哥身上的猴毛。所以这些小猴子还可以通过云平台来“删除”，就又回到猴哥身上，变成猴毛了。
--- 目前主流的云计算服务平台软件是Openstack，它可根据业务需要，灵活的对云计算资源池中资源（计算、存储、网络资源）的进行管理及动态分配，实现大规模虚拟机的智能业务编排、资源扩容（动态增加或减少虚拟机或相应的vCPU、内存等资源）、迁移、备份恢复、资源回收等操作。
例如：当某个vMME下的用户数或流量猛增，不能满足业务需求时，Openstack可以结合业务编排功能，自动为vMME增加相应的虚拟机来带更多的用户，甚至可以自动变一个新的vMME出来。这完全满足对云计算灵活使用、按需付费、弹性扩容、业务隔离等方面的需求。
四：API调用
悟空：师傅，为了报答你把我从五指山解救出来。今后，我为你提供专业的打怪服务。
师傅：那我怎么样才能让你帮我去打怪呢？
悟空：简单，只要你念紧箍咒就好了。
---- 本例中，师傅念紧箍咒驱动悟空去打怪的这个过程。可以理解为API调用。师傅作为最终用户，悟空则作为执行者完成复杂的打怪过程。师傅不需要了解悟空是怎么去打怪的（是手劈的或是金箍棒打的，又或者是猴毛变出的猴子打死的），只需要等待悟空保质保量完成打怪任务并给一个反馈结果就好了。更简单来说，API调用就提供了一种服务外包，这是暴露给外界的唯一入口。而这种服务可以暴露给多个用户，就像本故事里，只要会念紧箍咒的人都可以驱动悟空去打怪。除了师傅，也可以是观音。生活中的房屋装修一口价包干也是一个典型的例子。
--- 在Openstack里，Nova、Neutron、Cinder分别提供了复杂的计算能力、网络能力、存储能力。这些服务对外都提供了API接口如Nova-API等，作为暴露给外部的唯一入口。通过API调用，就可以驱动Nova完成复杂的计算处理。API调用通过HTTP协议实现，成功完成后，通常会有一个200 OK的响应返回给最终用户。
五：网络切片
师傅：悟空，帮我去把无底洞打下来，白骨精镇守，武力值100。1天内给我打下来，给你200万，我要念紧箍咒啦。
观音：悟空，帮我去把火云洞山头打下来，红孩儿镇守，武力值800，3天内给我打下来，给600万，我要念紧箍咒啦。
悟空：。。。。。。
---- 本例中，师傅和观音都是最终用户，都可以发起API调用，也都是给了钱的甲方，都不能得罪。但需求差异很大，如何满足呢？答案是网络切片。以前面的NFV、云计算、SDN、API调用为基础，可以实现网络切片。来满足不同最终用户及业务的性能、扩展性、Qos、安全等方面的需求。
在本例中，悟空可以根据最终用户给的预算及要求来合理的分配资源。例如打火云洞的红孩儿，通过云计算管理平台，抽取500只身强力壮的虚拟化小猴子（猴毛变的）去打就可以了。打无底洞，抽取100只身材中等的虚拟化小猴子去打就好了。如果打的过程中，红孩儿又搬了救兵，打了2天才打下来50%，那为了按期交货（SLA），悟空还可以通过云计算平台再召唤300只身体更强壮的虚拟化小猴子过来帮忙。一切搞定。
--- 今后不同的业务（如游戏、vEPC、vIMS、企业大客户、物联网等等）的Qos、安全、性能需求差异巨大。而5G网络号称SBA架构（Service-based architecture基于服务的网络架构），目标就是打造一个智能平台，用于满足不同业务的需求。实现手段就是网络切片。而没有NFV、云计算、SDN做基础，网络切片是无法实现的，只能是空谈。
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