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이것은 일반적인 stackoverflow 질문이 아닐 수 있습니다.흐름 기반 라우팅 및 개방형 흐름

동료 중 한 명은 흐름 기반 라우팅이 네트워킹에서 다음 큰 일이 될 것이라고 추측 해 왔습니다. Openflow은 대규모 애플리케이션, IT 데이터 센터 등에서 저렴한 스위치를 사용하는 기술을 제공합니다. 시스코, HP 등 스위치 및 라우터를 대체합니다. 이론은 단순한 구성으로 이러한 오픈 플로우 스위치를 계층 구조로 만들 수 있다는 것입니다 (예 : 스패닝 트리가 없습니다. 오픈 플로우는 스위치의 계층 구조 (라우터 없음)에 대한 지식만을 사용하여 각 플로우를 적절한 스위치/스위치 포트로 라우트합니다. 이 솔루션은 기업의 비용을 절감하고 네트워킹을 단순화한다고 가정합니다.

Q. 기업 네트워크가 크게 변경 될 수 있습니다. 많은 이유로, 나는 회의적이다. 나는 너의 생각을 듣고 싶다.

답변

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유동 기반 네트워킹과 OpenFlow의 미래를 평가하려면 여기에 대해 생각해보십시오.

  1. 그것은 실리콘 추세로 시작 : (18-24개월 당 2 배의 트랜지스터) 무어의 법칙을하고, 상관 관계가 있지만, 하나의 칩 (매 30-36 약 2 배의 I/O 대역폭 속도가 느린 개선 가능 개월). 이제 64 포트를 갖춘 모든 기능을 갖춘 10GbE 단일 칩 스위치와 40GbE 및 10GbE 포트가 혼합되어 총 I/O 대역폭이 비슷한 칩을 구입할 수 있습니다.

  2. 물리적으로 이들을 메쉬에 연결하는 다양한 방법이 있습니다 (스패닝 트리의 루프없는 제약과 이더넷에서 MAC 주소를 얻는 방법은 무시하십시오). 고성능 컴퓨팅 (HPC) 세계에서, 작은 스위치의 메시를 사용하여 InfiniBand 및 다른 프로토콜을 사용하여 클러스터를 구축하여 컴퓨팅 서버를 네트워크로 연결하는 작업이 많이 수행되었습니다. 이것은 현재 이더넷 메시에 적용되고 있습니다. CLOS 또는 fat-tree 토폴로지의 기하학은 많은 수의 포트가있는 2 단계 메쉬를 가능하게합니다. 따라서 n은 칩당 포트 수이고, 2 단계 메쉬로 연결할 수있는 장치의 수는 (n * 2)/2이며 3 단계 메쉬로 연결할 수있는 수입니다. (n * 3)/4입니다. 표준 스패닝 트리 및 학습에서 스패닝 트리 프로토콜은 두 번째 단계로가는 다중 경로 링크를 비활성화하지만 대부분의 이더넷 스위치 공급 업체는 다중 경로 제한을 극복하는 일종의 멀티 섀시 링크 집계 프로토콜을 사용합니다. 이 분야에는 표준 작업도 있습니다. 명확하지 않을 수도 있지만 대다수의 Link Aggregation 체계는 주어진 흐름의 모든 프레임이 동일한 경로를 취하도록 트래픽을 할당합니다. 이는 순서가 잘못된 프레임을 최소화하여 일부 상위 프로토콜에 의해 삭제되지 않도록하기 위해 수행됩니다. 그들은 이것을 "흐름 기반 멀티플렉싱"이라고 부르지 만 대신 그들은 "링크 집합"이라고 부릅니다.

  3. 악마가 자세히 설명되어 있지만 다양한 데이터 센터 운영자와 공급 업체가 서버 연결을위한 집계/코어 계층에 대형 멀티 슬롯 섀시 스위치를 설치할 필요가 없다고 결론지었습니다. 저렴한 1U 또는 2U 스위치의 메쉬.
  4. 사람들은 결국 모든 스위치 구성을 설정하기 위해 관리 스테이션이 필요하다고 결론을 내 렸습니다. 다시 HPC 및 InfiniBand의 경험을 활용하여 InfiniBand 컨트롤러를 사용합니다. 통신 분야에서 대부분의 통신 네트워크는 데이터 트래픽을 운반하는 상자와 관리 영역과 제어 평면의 일부를 분리하도록 진화했습니다.

위의 요점을 요약하면, 흐름이 순서대로 유지되는 외부 관리 평면과의 이더넷 스위치의 메시는 진화적이고 혁명적이지 않으며 주류가 될 가능성이 있습니다. 적어도 하나의 대기업 인 주니퍼 (Juniper)는이 접근 방식에 대한지지를 공개적으로 발표했습니다. 나는이 모든 "흐름 기반 라우팅"이라고 부릅니다.

주니퍼 및 기타 공급 업체의 독점적 인 접근 방식에도 불구하고 표준을 요구하는 영역입니다. OpenFlow를 시작으로이 분야의 표준을 장려하기 위해 Open Networking Foundation (ONF)이 설립되었습니다. 2 개월 이내에 ONF의 60 명 이상의 회원이 1 년째를 맞이합니다. 각 회원은 제가 가입 할 때 수만 달러를 지불했다고 믿습니다. OpenFlow 프로토콜은 널리 채택되기 전에 갈 길이 멀지 만 진정한 추진력을 가지고 있습니다.

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OpenFlow는 Nick McKeown 교수가 이끄는 스탠포드 대학의 research project입니다. original OpenFlow research paper에서 OpenFlow의 목표는 연구자에게 "그들이 매일 사용하는 네트워크에서 실험 프로토콜을 실행하는 방법"을 제공하는 것이 었습니다. 수년간 네트워킹 연구자들은 실제 이더넷 스위치 및 IP 라우터를 사용하여 실제 네트워크에서 아이디어를 배포하고 평가하는 것은 거의 불가능한 작업을 수행해 왔습니다. 시스코, HP 및 다른 회사의 실제 스위치 및 라우터는 이더넷 스패닝 트리 및 OSPF와 같은 표준 "프로토콜"을 구현하는 폐쇄 형 독점 상자입니다. 사업상의 이유 시스코와 HP는 귀하가 스위치와 라우터에서 소프트웨어를 실행할 수 없도록합니다. 기술적 인 이유는 없습니다. OpenFlow는 사람의 문제를 해결하기 위해 고안되었습니다. 시스코가 스위치에서 코드를 실행할 수 없으면 적어도 스위치를 원격으로 구성 할 수있는 매우 좁은 인터페이스를 제공 할 수 있으며, 좁은 인터페이스를 OpenFlow라고합니다.

저는 현재 12 개 이상의 회사가 스위치 용 OpenFlow 지원을 구현하고 있습니다. HP와 같은 일부 회사는 연구 목적으로 OpenFlow 소프트웨어 만 제공합니다. NEC와 같은 다른 업체는 실제로 상업적 지원을 제공하고 있습니다.

실제 네트워크에서 새로운 라우팅 프로토콜을 평가하고자하는 학문 연구자에게 OpenFlow는 큰 승리입니다. 스위치 공급 업체의 경우 OpenFlow 지원이 도움이 될지, 장기적으로 아무런 영향을 미치지 않을지는 확실하지 않습니다. 결국, 학술 연구 시장은 매우 작습니다.

기업 네트워크의 맥락에서 OpenFlow가 가장 자주 논의되는 이유는 OpenFlow가 보안 정책을 중앙 집중화하기 위해 엔터프라이즈 네트워크에서 스위치를 원격 프로그래밍하는 OpenFlow의 메커니즘을 사용했던 Ethane이라는 이전 연구 프로젝트에서 비롯된 것입니다. Ethane, 그리고 OpenFlow의 확장으로 은 Martin Casado, Big Switch NetworksGuido Appenzeller이라는 두 신설 회사를 직접 이끌었다. 네트워크의 모든 스위치가 OpenFlow를 지원한다면 Ethane과 유사한 시스템을 구현하기가 더 쉬울 것입니다.

Google, Facebook, Microsoft, Amazon.com 및 Yahoo!와 같은 회사에서 수천에서 수만 개의 서버를 상호 연결하는 네트워크 인 엔터프라이즈 네트워크와 밀접하게 관련됩니다. 이더넷의 한 가지 문제는 동일한 Layer 2 네트워크상의 많은 서버로 확장되지 않는다는 것입니다. 우리는 PortLand이라는 연구 프로젝트에서이 문제를 해결하려고 시도했습니다. 우리는 OpenFlow를 사용하여 Fabric Manager라고 불리는 중앙 컨트롤러에서 스위치를 쉽게 프로그래밍 할 수있었습니다. 우리는 PortLand source code을 공개 소스로 발표했습니다.

그러나 OpenFlow의 기능에 대한 제한도 발견되었습니다.Helios이라는 또 다른 데이터 센터 네트워킹 연구 프로젝트에서 OpenFlow는 다중 스위치 포트를 LAG (Link Aggregation Group)로 결합하는 메커니즘을 제공하지 않았기 때문에 OpenFlow를 사용할 수 없었습니다. 가능한 모든 스위치 기능이 노출 될 때까지 OpenFlow 사양을 무기한 확장 할 수 있습니다.

인터넷 액세스 네트워크, 인터넷 백본, 홈 네트워크, 무선 네트워크, 셀룰러 네트워크 등과 같은 다른 네트워크도 있습니다. 연구원들은 OpenFlow가 이러한 모든 시장에 적합한 지 확인하려고합니다. 정말 "OpenFlow가 어떤 문제를 해결합니까?"라는 질문이 있습니다. Ethane은 엔터프라이즈 네트워크를위한 사례를 만들었지 만 다른 유형의 네트워크에 대한 강력한 사례를 아직 보지 못했습니다. 오픈 플로우 (OpenFlow)가 다음 큰 일이 될 수도 있고, 기술적 해결책으로 사람들의 문제를 해결하지 못할 수도있다.

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여기에서 숯이 제한되어 있기 때문에 새로운 대답에 대한 답변 – jcsf

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@ Nathan : OpenFlow 1.1은 실제로 Multipath Proposal을 통해 여러 링크를 사용할 수있는 몇 가지 기본 요소를 추가합니다.

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예, 생각할 수있는 모든 네트워킹 기능이 포함될 때까지 OpenFlow 사양을 무기한으로 확장 할 수 있습니다. 그리고 나중의 사양이 있기 때문에 스위치 공급 업체가이를 구현한다는 의미는 아닙니다. 스위치 공급 업체는 OpenFlow를 일종의 트로이 목마로 볼 수 있습니다. 일단 겉보기에는 양심적 인 버전 인 0.8.9를 구현하기로 동의하면 좁은 인터페이스가 이제는 넓은 고속도로가 될 때까지 나중에 버전 1.0, 1.1, 2.0, 3.0 등을 구현하도록 강요 받게 될 것입니다. 그들의 전환점을 좁히고 경쟁 우위를 침식합니다. –

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Nathan, 훌륭한 역사적인 계정 및 openflow 개요. 감사!

Openflow가 널리 채택되지 않는 이유에 대해 머리를 감쌌다는 점에 주목했습니다. 연구원이 실험 프로토콜을 실행할 수 있도록 개방형으로 설계 되었기 때문에 큰 선수 인 Cisco/HP/등과 "호환"될 필요는 없습니다. 그것은 틈새 시장 (비록 잠재적으로 큰 시장)에 진입한다. 그리고 "클라우드 데이터 센터 (CDC)"에 일부 채택 된 것으로 명시되어 있듯이. 구글, 페이 스북, 등 그들은 경쟁 우위를 얻거나 자신의 응용 프로그램에 최적화하기 위해 실험 프로토콜을 악용해야하기 때문에.

위에서 언급했듯이 일부 스위치 공급 업체는 학계의 니치 (niche) 요구를 활용하고 잠재적으로 CDC에 판매 할 수있는 개방형 기능을 추가했습니다. 구글, 페이스 북. 이것은 잠재적으로 큰 시장입니다 (또는 비관적 인 경우 거품).

내가 보는 문제는 대부분의 시장 (80 % 이상)이 엔터프라이즈 IT 데이터 센터라는 점입니다. 여기의 요구 사항은 안정적이고 호환 가능한 네트워킹을위한 것입니다. 개방적이고 비용이 적게 드는 것이 좋을지 모르지만 전 비용은 들지 않습니다.

클라우드 공급자가 QoS를 유지 관리하는 회사의 IT 부서가 부분적으로 또는 완전히 클라우드 소스가있는 날을 생각할 수 있습니다. 이 경우 실험 프로토콜을 활용하여 속도 나 QoS에 대해 경쟁력있는 이점을 제공 할 수 있습니다. 어떤 경우에; 오픈 플로우가 더 지배적 인 역할을 할 수 있습니다. 나는 개인적으로이 시나리오가 수년이라는 것을 생각합니다.

결론적으로 나는 연구와 CDC (google, facebook) 이외에 시장이 꽤 작다는 결론에 도달했다. 연구원들이 openflow를 사용하여 링크 집계 또는 혼잡 관리에 대한 더 나은 프로토콜을 제시한다면 결국 고객이 요구할 것이기 때문에 시스코와 HP는 표준 제공 제품을 제공 할 것입니다. 따라서 오픈 플로우는 (연구 커뮤니티를 통해) 시장 영향력을 행사할 수는 있지만 시장 혼란이 아닙니다.

내 결론에 동의합니까? 귀하의 의견을 보내 주셔서 감사합니다.

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나는 미래를 예측하는 것을 주저합니다. OpenFlow가 실험을 실행하기 위해 OpenFlow를 사용함을 언급 한 출판물의 수를 기반으로 네트워크 연구 커뮤니티에서 강력한 관심을 가지고 있음이 분명합니다. OpenFlow가 1/4 분기마다 수십 개의 스위치로 판매량을 늘렸다는 상업적 거래 업체의 일화를 들었습니다. 그렇기 때문에 현재 시장 규모는 매우 작습니다. 그러나 수백 명의 똑똑한 연구원이 OpenFlow에 노출되면 아마도 새로운 시장을 창출 할 Ethane과 같은 더 많은 응용 프로그램을 발견하게 될 것입니다. –

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@Nathan : 우리가 타임머신을 발명하지 않는다면, 미래를 예언하는 것이 불가능합니다 :) 불행히도, 이익을 위해 상업적 소프트웨어 벤더는 다양한 조건 하에서 미래가 어떻게 보일지에 대한 모델을 만들어야 합리적 인 결정을 내릴 수 있습니다 자원을 투자하십시오. 기술 (예 : 개방형)의 채택을 크게 향상시킬 수있는 기술이 있다고하더라도 시장이 가능한 승리 인 기술과 무관 한 경로가 필요합니다. 오픈 플로우가 널리 채택 될 수있는 방법에 대한 의견을 듣고 싶습니다. – jcsf

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추가 컨텍스트 의해 OpenFlow의 우수한보기. 결합을 통한 작업은 강력한 조합입니다. http://bit.ly/A8xYso