Software Defined Network (SDN) на основе открытой платформы Intel ONS

В данной статье мы хотим напомнить о такой концепции, как SDN и рассказать, как сейчас выглядит ее реализация в виде платформы Intel ONS.

Сперва лайфхак для тех, кому лень читать много текста и смотреть картинки: в самом конце статьи приведены условия получения 10G коммутатора. «Без-воз-мез-дно, то есть даром», — как говорила Сова во всем известном мультфильме.

Про SDN уже написано немало материалов, поэтому вкратце напомним, что основная идея — разделение управления сетевым оборудованием и управление передачей данных.

Преимущества такого подхода:

• Прямое программирование сети: разделение уровней управления позволяет создавать архитектуру напрямую.
• Гибкость: Администратор может изменять правила работы сети «на лету» для адаптации к изменившимся требованиям.
• Централизация управления: Все управление сетью сосредоточено (логически) в одном месте, в контроллере SDN. Для приложений сеть выглядит единым логическим коммутатором.
• Программное конфигурирование: SND позволяет конфигурировать, управлять, задавать правила безопасности, оптимизировать сетевые ресурсы в сжатые сроки с помощью автоматизированных средств, в том числе собственной разработки.

Концепт вызывает немало споров, но мы считаем направление перспективным.

В прошлом году Intel представила ряд решений для коммутаторов, на основе приобретенной
Fulcrum Microsystems, Intel Ethernet FM6000.

идея матрицы

Матрицы позиционируются как гибридные коммутаторы с возможностью простого перехода от традиционной коммутации к SDN. Главной особенностью считается возможность направлять потоки обработчику OpenFlow или обработчику традиционных пакетов. Обработчик в Intel FM6000 крайне гибок, он позволяет работать с любыми стандартами, даже если администратору захочется создать свой собственный протокол — не беда, это можно сделать. Основа такой гибкости — структура обработчика.

Структура TCAM/RAM/MUX в обработчике

Коммутатор на основе такой матрицы может одновременно работать в традиционных сетях и OpenFlow с рекордно низкими задержками и высокой производительностью.

эталонный дизайн

Модели в серии

Для работы с такими замечательными матрицами Intel представил решение от Wind River — Open Network Software.

Структура ONS

Особенности:

• Модульная, открытая и расширяемая архитектура с доступам к низкоуровневым функциям.
• Системные интерфейсы с открытым API и вызовами RPC.
• Программный интерфейс управления на основе XML-RPC.
• Объектно-ориентированный дизайн с использованием XML и схем баз данных.
• Application Development Kit для встраивания новых приложений на коммутатор.
• Встроенная поддержка ряда протоколов и расширение через модули.

Поддерживаются основные протоколы L2 и L3, функционал для ЦОД.

Layer 2:

• Port-based VLAN
• 802.1Q VLAN
• IGMP snooping
• LACP
• Storm Control
• STP/RSTP/MSTP
• Q-in-Q
• QoS/DiffServ
• L2/L3/L4 ACL
• LLDP (802.1ab)

Layer 3:

• Static route
• VLAN routing
• OSPF v2
• ECMP
• ARP
• IGMP*
• PIM-SM*
• VRRP*
• OSPF v3*
• PIM-SM6*
• DHCPv6 relay
• BGP

Управление:

• CLI/WEB/SNMP
• IPv6 management
• Auto-Installation

Data Center Application:

• 802.1Qaz (ETS)
• 802.1Qbb (PFC)
• DCBX
• VM Tracer
• EVB/802.1Qbg
• OpenFlow v1.0
• VXLAN
• NVGRE*

Отмеченное "*" будет поддерживаться в следующих версиях.

Так выглядит идеальный коммутатор будущего (по мнению Intel):

Что будет, если взять старшую модель матрицы Intel FM6764 и сетевой стек ONS? Отличный коммутатор!

48 портов 10G SFP+, 4 порта 40G QSFP, USB порт, порты консоли и управления.

Два блока питания, вентиляция с горячей заменой.

Intel Core i3, 2GB оперативной памяти, 30 гигабайт SSD накопитель.

В нашей лаборатории коммутатор успешно запущен и работает.

Мы приглашаем разработчиков сетевых приложений и компании, которые собираются тестировать/внедрять SDN решения для апробации коммутатора в реальных задачах.

Авторам самого интересного проекта, включая высоконагруженные решения на традиционной коммутации, один коммутатор будет подарен 🙂
Подведение итогов — 31 марта.