星融元副总裁李明玉：开源技术促进开放网络高质量演进

3月16日消息（颜翊）开源、解耦、绿色、灵活、智能是新一代数据中心的发展方向，一张高品质的数据中心网络，构成了算力时代的坚实底座，“点亮”社会各行各业的数字化转型之路。面向数字时代的发展诉求，数据中心的演进，夯实了未来数字社会的关键基础设施。开源网络技术在数据中心的应用中则扮演着一个重要的角色。

在今天下午举行的“全光数据中心线上研讨会”上，星融元数据技术有限公司副总裁兼研发部负责人李明玉发表主题演讲，从网络设备层面出发，探讨了开源技术是如何促进网络高质量演进的。他认为，开源开放网络对于数据中心的稳定运行起到了关键的作用。

数据中心架构演进

在万物互联时代，由于网络连接方式的不断变化，数据中心网络支撑工作也变得更加复杂。从早期单体架构、分层集群架构到现在的SOA/微服务架构和云原生架构，应用程序架构的演进也带来了数据中心架构的变化，同时推动了数据中心内部网络技术的演进。

在早期单体架构数据中心中，采用这种传统的接入、汇聚、核心三层的组网，流量流向主要是纵向，应用本身部署位置相对固定，不用考虑迁移问题，网络访问的边界是服务器和网络设备之间的物理边界。这一阶段的开源网络技术是一些主机协议相关的技术，如L4~L7层协议栈，TCP、OpenSSL、Apache等。

在分层集群架构中，单体应用被拆分成网关层、业务逻辑层和数据访问层，由于层与层之间实现了解耦，所以每层应用可以独立的横向扩容，并以虚拟机的形式部署在数据中心的资源池中。网络流量流向除了纵向，虚机之间和物理机之间的流向也越来越多。网络边界在到层与层之前，vSwitch和物理网络设备之间。这一阶段，虚拟化、半虚拟化以及虚拟交换机等应用实现了大量部署。

云数据中心架构本质基于分层架构基础之上，然后对每一层进行功能的拆分和结构，应用和服务变得更加分布式。网络流量流向变成网状，网络的边界进一步缩进到了微服务之间，这一阶段软件定义网络的理念逐渐得到落地，两方面的开源技术得到应用。软件定义网络OpenStack、OpenDaylight和主机内虚拟化技术TAP/TUN，veth，VXLAN/EVPN都在这一阶段得到了应用，并且走向了成熟。这一阶段开源技术的特点是主机的虚拟化网络采用的技术都是以Linux协议栈早年已成熟开发出的技术为核心，物理网络功能需求更趋于单一，开源网络技术从功能上已经满足了云数据中心的需求。

而云原生架构的本质是一种开发模式，其目的是为了更好的利用云上的资源。这一架构变得越来越弹性，网络边界也越来越聚焦到颗粒度更主流的容器或pod之间。可以说，云原生的数据中心本质上也是一种软件定义网络。在这一阶段，容器网络是一个主流的开源技术，而容器的特点就是生存周期、位置、力度都不可控，因此不像传统虚机一样，以vSwitch的形式来接入。这一阶段中，每个Node都是一台软件的路由器。为了支撑业务需求，开源网络技术做了一些原生科研技术的组装，包括容器技术、namespace技术，路由协议等。

未来开放网络技术路线

李明玉表示，在不断满足应用对网络技术的需求过程中，以Linux为核心的开源开放的网络操作系统已经被证明是标准、稳定、能够支撑应用快速迭代，更能适应数据中心应用的发展。现代应用在推进网络技术演进时，主流的做法都是用保留Linux原生的开源网络技术去迭代。不过，在硬件场景中，交换机、交换芯片的开放网络应用还是一个需要探讨的问题。

近十年来，开放网络生态日益成熟，尽管业界有大量基于Linux或者是在Linux上进行了深度定制的网络操作系统平台。但是从后期发展和演进过程来看，无论从质量还是标准性方面都会遇到各种问题。因此，李明玉认为，基于Linux原生协议栈为核心，以SAI接口为适配层的技术路线是未来开放网络的主要发展趋势。

李明玉指出，开放网络以应用需求出发，满足了数据中心对网络的需求，其主要价值有三点：标准、成熟的网络协议栈，是高质量持续发展的基础；面向应用架构演进能力，系统灵活性，和主机网络同步迭代；硬件抽象层接口基于业界共识，快速导入各类数据平面加速技术。

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