网络转型中的设备硬件形态选择初探

引言

江湖，武侠门派众多，武功众多，不一样的武功，有着不同的境界，同一种武功，随习武者悟性与天资的不同，武功境界也是参差不齐。从讲究招式，中规中距，到旁门左道，剑走偏锋；从天下之术，皆为我用，到盖世神功，深不可测；从武学宝典，出神入化，到自创武功，自成一派，不一而足。

网络，即江湖，亦如是。接着上一篇大道至简——迈向融合的未来网络，继续来聊下网络设备流派及网络转型之下硬件形态选择问题。网络江湖门派错综复杂，盘根错节，试图进行框架科普介绍，详细深入研究，待后续另开专题展开。

万物互联的核心即网络，网络赖以工作的原理倒也简单：传输 + 路由交换，但网络的庞大复杂却无与伦比。按照接入层次及业务领域，网络全貌大体如下：

上图基本涵盖了所有领域，其任一领域，如有线接入网，继续展开，可呈现大体如下拓扑：

上图任一层级随着逐步的聚焦深入，网络会暴露各式各样的网络设备，以至于单单是设备名称就足以让人抓狂。

一方面，随着新型业务层出不穷的涌现，在已有庞杂的网络上展开新的业务，甚至开拓新的领域，无论是运营商，还是设备商，还是芯片厂商都面临巨大挑战。网络全貌图中标红的领域为当前的热点领域，这里面有在传统业务领域基础上发生的变革，如在传统UnderLay之上进行OverLay的SD-WAN变革，也有革命性的采用新架构的SDN WAN。也有两者兼具的复杂演进，如BRAS向vBRAS的演进，既有设备形态上的变化，又波及网络架构转控分离的革命。更有彻底革命性变化，如5G网络的诞生，形成端到端的革命，从终端设备到基站，基站到骨干网，从移动通信到固定宽带，从实体网元到NFV网络切片，均为颠覆性的存在。

另一方面网络设备市场空间巨大，却被为数不多的几家厂商把控，面对如此巨大的蛋糕，只要沾边的厂商都想分一杯羹，形成了种种不同的抱团社区。面对纷繁复杂的变化，好在网络的演进方向清晰而明确。其中虽有运营商和设备商的角逐，传统芯片厂商和新兴芯片厂商的较量，网络的总体演进奔着解耦，开放，可编程的方向演进。

网络设备演进方向

纵观整个产业的发展，在过去的三十年中，互联网已经变得非常商业化，企业网络的协议和技术已经发生了变迁。但是我们也应该看到，虽然作为互联网中坚力量的以太网和TCP/IP协议栈显然是开放的，但是交换芯片和交换机制造商都对内部的组件讳莫如深。在过去几十年里，他们也很享受这种全盘控制给他们心理上、技术上和经济上带来的快感。领先交换芯片制造商（如Broadcom，Mellanox Technologies，Barefoot，Cavium和Innovium）详细谈论他们的技术。但与我们从全球CPU制造商那里获得的技术相比，他们公开的技术太肤浅。而且交换机的元件也没有像我们可以从任何一台OEM或ODM想要组装的服务器上那样被详细地列出。传统设备商如思科，华为等，让他们深度公开技术，更是难上加难。

网络设备的演进，基本围绕针对传统网络设备的解耦进行，进行解耦的方法动作，也逐渐清晰，具体体现为如下三层解耦：

1.网络系统软件解耦

• 借力开源，可持续发展
• 社区化协作，高效研发

2.软硬件解耦

• 硬件标准化，提供更多选择
• 掌控软件，沉淀研发运维能力

3.芯片解耦

• 避免芯片锁定
• 通用跨芯片平台

完成三层解耦，依赖的关键技术框架为SDN/NFV。网络设备完成架构转型，最终形成业务系统设计复杂，而灵活可弹性扩展；转发器尽量简单，业务无关形成融合，且可编程。

设备商流派

通过解耦从传统芯片厂商那里，完成芯片级替换革命，其方向和过程将曲折而漫长，涉及到技术和市场等多方面因素，角色可大体做如下划分：

传统网络设备商：现有网络中，传统设备既有者，如华为，思科等，占据了绝对市场空间，面对网络转型考虑的是如何维护既得分额，同时不丢失新兴市场。面对浩浩荡荡的解耦趋势，传统设备商不得不将固守多年的设备为用户提供开发接口；不得不拥抱开源社区，通过贡献源码，搅局开源社区，引导社区向自己方向发展。以至于FD.io，OpenDayLight，ONOS，Open vSwitch等开源社区，到处可见传统设备商身影；不得不折中两手准备，一方面主力推传统设备，一方面做新兴设备拓展。

运营商：随着自身利益空间不断被互联网厂商压缩，避免自己被管道化，要自主掌控自身命运，对网络设备的革命极为迫切，亟待实现三层解耦，实现厂商互操作，设备标准化。要做到这点，运营商不断推动进行三层解耦测试，网络转型方案试点，如vBRAS，SD-WAN，MEC，5G等试点。同时，积极创建和参与开源社区，和传统设备商进行方案方向角逐，ONAP，CORD，Stratum，凤凰项目等风起云涌。

新兴设备商：在传统网络中从未或很小占据市场空间，在网络转型中极力附和运营商，拥抱新兴框架，谋求网络彻底革命，以实现弯道超车，打开市场。新兴小厂商无任何负担，在新兴事物推动上较为积极。和运营商合作撬开市场，存在较多机遇。

转发芯片厂商：无论网络怎么转型，只要采用实体硬件转发，均离不开转发芯片，他们只需做好转发芯片的可编程能力，唯一的挑战来自于摆脱流量硬件卸载，纯软转发。该领域涉及：ASIC，NP，智能网卡，FPGA，P4等芯片厂商。面对可编程挑战，智能网卡，FPGA，P4正逐步成为新宠。

x86厂商：以其灵活的业务编程能力，同时借助NFV趋势，推动纯软转发势不可挡，如火如荼的FD.io，DPDK，VPP，Open vSwitch等开源社区可见一斑。

厂商流派的不同，侧重的硬件形态不同，硬件形态不同意味着强耦合和定制化。这里我们可以理解三层解耦的难度之大，转控分离南向关键接口的难以标准化。

下面按照解耦开放程度，依次介绍下设备商流派（详情请戳：https://www.sdnlab.com/23189.html）。