摘要：年月的某一天，提交了第一個(gè)開(kāi)源虛擬機(jī)的，這個(gè)開(kāi)源虛擬交換機(jī)在年五月份正式稱(chēng)之為，并于年月內(nèi)核模塊正式進(jìn)入內(nèi)核主干。

標(biāo)題：不朽傳奇-云計(jì)算技術(shù)背后的那些天才程序員：Open VSwitch鼻祖Martin Casado

作者：劉國(guó)輝 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處

提到Martin Casado，人們往往尊稱(chēng)其為軟件定義網(wǎng)絡(luò)之父，當(dāng)然除此之外，Martin Casado的頭上還圍繞著諸如，硅谷最炙手可熱的“40 under 40”之一，OpenFlow的發(fā)明人，Nicira的創(chuàng)始人等一系列光環(huán)。毫無(wú)疑問(wèn)，達(dá)成其中的任何一個(gè)成就足以載入史冊(cè)，但Martin Casado所做的遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止這些，這其中不太為人所知的是，Martin Casado作為程序員發(fā)起并提交了虛擬交換機(jī)Open VSwitch的第一個(gè)Commit，而這個(gè)Commit也奠定了多年以后開(kāi)源云計(jì)算平臺(tái)中更受歡迎而且也是部署更為廣泛的開(kāi)源虛擬交換機(jī)Open VSwitch。

OpenFlow與軟件定義網(wǎng)絡(luò)
起源于60年代的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)隨著計(jì)算機(jī)工業(yè)的高速發(fā)展也在不斷完善，伴隨人類(lèi)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)進(jìn)化到云計(jì)算時(shí)代，面對(duì)數(shù)以十億記用戶規(guī)模的平臺(tái)不斷涌現(xiàn)，人類(lèi)建立起遍布全球的超大規(guī)模的數(shù)據(jù)中心來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，但是原本以“人”為控制核心的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu)層已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法適應(yīng)這一要求，其背后體現(xiàn)的是，在宏觀上，基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)化推進(jìn)緩慢，在微觀上，硬件廠商在涉及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)與控制層面上創(chuàng)新乏力，網(wǎng)絡(luò)硬件廠商要么安于現(xiàn)狀，要么因?yàn)樯虡I(yè)利益所困無(wú)法凝聚業(yè)界從而無(wú)法發(fā)起和推動(dòng)創(chuàng)新，但市場(chǎng)永遠(yuǎn)不會(huì)等人，當(dāng)工業(yè)界裹足不前的時(shí)候，富含創(chuàng)新土壤的學(xué)界當(dāng)仁不讓的肩負(fù)起了這一角色，而其中的佼佼者就是斯坦福大學(xué)，以Martin Casado和他的老師Nick McKeown為首的研究團(tuán)隊(duì)發(fā)起并推動(dòng)了著名的控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離的網(wǎng)絡(luò)部署模型和關(guān)鍵協(xié)議OpenFlow，正式宣告軟件定義網(wǎng)絡(luò)的誕生。

x86，硬件的可編程與虛擬交換機(jī)
網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一直是一個(gè)較為封閉的領(lǐng)域，一方面是網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備制造商為了成本等因素不提供對(duì)硬件進(jìn)行重新編程的能力，另一方面是核心ASIC芯片從設(shè)計(jì)、定型到市場(chǎng)推廣所需的超長(zhǎng)周期使得芯片制造商不愿意對(duì)新協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)輕易試水這一現(xiàn)實(shí)考量，缺乏硬件的可編程特性，毫無(wú)疑問(wèn)，軟件定義網(wǎng)絡(luò)將會(huì)喪失其最重要的特性，面對(duì)這一兩難選擇，Martin Casado認(rèn)為，基于x86的虛擬交換機(jī)將會(huì)彌補(bǔ)傳統(tǒng)硬件交換機(jī)轉(zhuǎn)發(fā)面靈活性不足這一短板，毫無(wú)疑問(wèn)，這一觀點(diǎn)存在巨大爭(zhēng)議，尤其在傳統(tǒng)硬件廠商看來(lái)無(wú)疑于癡人說(shuō)夢(mèng)，但是在支持者看來(lái)，這一方案簡(jiǎn)直是水到渠成、自然而然的事情，有開(kāi)源文化和Linux OS這些利器做后盾，基于x86和Linux的網(wǎng)絡(luò)開(kāi)源軟件棧如雨后春筍般涌現(xiàn)出來(lái)，這一切都為虛擬交換機(jī)的提出打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，但是這一方案還缺乏一個(gè)強(qiáng)有力的支撐點(diǎn)來(lái)使這一切真正的順理成章。

網(wǎng)絡(luò)虛擬化，云計(jì)算皇冠上的明珠
進(jìn)入二十一世紀(jì)，隨著x86體系架構(gòu)逐步統(tǒng)治了數(shù)據(jù)中心，以Intel VT-x和AMD-V為核心的服務(wù)器虛擬化技術(shù)獲得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，有可能是人類(lèi)歷史上最偉大的商業(yè)和技術(shù)創(chuàng)新的云計(jì)算終于登上了歷史舞臺(tái)，并迅速被這個(gè)星球上所有的信息技術(shù)巨頭青睞，且不約而同都將云計(jì)算視作其通往成功的關(guān)鍵戰(zhàn)略。但是，只有服務(wù)器虛擬化遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，云計(jì)算的隔離性、彈性、動(dòng)態(tài)遷移等特性都需要網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的緊密支持，而且與主流服務(wù)器虛擬化普遍采用的分時(shí)復(fù)用模式不同，網(wǎng)絡(luò)虛擬化的可選方案更多，但主要以邏輯“分層”來(lái)提供物理網(wǎng)絡(luò)的復(fù)用與隔離，而且，與x86的寡頭競(jìng)爭(zhēng)格局不同，網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的玩家更多，標(biāo)準(zhǔn)化組織林立，想要憑借一己之力快速建立事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)幾乎是一件不可能完成的任務(wù)，即使對(duì)巨頭Cisco來(lái)說(shuō)也是如此，此外，網(wǎng)絡(luò)虛擬化迫切需要解決從NIC到虛機(jī)的“最后一公里”問(wèn)題，而且這一延伸也意味著控制權(quán)從硬件轉(zhuǎn)移到了軟件，管理方式由手動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)樽詣?dòng)，這一切都為基于x86的虛擬交換機(jī)的提出鋪平了道路。2007年8月的某一天，Martin Casado提交了第一個(gè)開(kāi)源虛擬機(jī)的commit，這個(gè)開(kāi)源虛擬交換機(jī)在2009年五月份正式稱(chēng)之為Open VSwitch，并于2012年3月(內(nèi)核模塊)正式進(jìn)入Linux內(nèi)核主干。技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一和利益沖突促使各個(gè)廠商分別推出了自己的虛擬交換機(jī)，例如Cisco的Nexus 1000V、VMware的vDS以及IBM的DOVE等產(chǎn)品，與此同時(shí)，開(kāi)源體系中的Linux Bridge還不能完全稱(chēng)之為虛擬交換機(jī)，而且不支持OpenFlow以及其它相關(guān)協(xié)議，這一現(xiàn)狀使得Open Vswitch一經(jīng)推出就獲取了高度關(guān)注，尤其是在內(nèi)核部分合并進(jìn)入Linux主干之后，Open Vswitch幾乎成為了開(kāi)源虛擬交換機(jī)的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)。

No silver bullet
人類(lèi)信息科技史上不止一次出現(xiàn)過(guò)顛覆性的技術(shù)，使得人們認(rèn)為可以一勞永逸的解決某些領(lǐng)域的問(wèn)題而不會(huì)帶來(lái)其它新問(wèn)題，例如面向?qū)ο?，SOA等等，但遺憾是，一次又一次人類(lèi)認(rèn)識(shí)到完美的技術(shù)是不存在的，但也決不能因此就否認(rèn)這些技術(shù)的顛覆性特征，純粹基于x86的虛擬交換機(jī)的方案一經(jīng)推出就站在了風(fēng)口浪尖上，網(wǎng)絡(luò)硬件廠商一方面不約而同的不看好，另一方面紛紛收購(gòu)初創(chuàng)公司來(lái)應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，而且這一次，絲毫不出所料，“性能”又被（硬件廠商）當(dāng)成武器，使我們不僅想到蒸汽機(jī)剛剛被發(fā)明的時(shí)候也被指責(zé)裝備蒸汽機(jī)的火車(chē)跑的還沒(méi)有馬快。性能固然非常重要，但顯然還不是最重要的，人類(lèi)已經(jīng)為這一點(diǎn)吃盡了苦頭，最近的一次是史上最嚴(yán)重的安全事件Heart Bleeding，造成了幾十億美元的損失，要知道在七十年代末和八十年代初，早期的處理器中是存在類(lèi)似INTO和BOUND這樣的專(zhuān)門(mén)為安全設(shè)計(jì)的處理器指令的，但這些指令會(huì)在一定程度上影響性能，而當(dāng)時(shí)人們對(duì)性能的關(guān)注遠(yuǎn)高于安全，用Avi Kivity的話說(shuō)就是，”性能是可以度量的，而安全則不能“。雖說(shuō)信息產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域普遍缺乏遠(yuǎn)見(jiàn)，但是也不乏先知先覺(jué)者，2014年3月Google在ONS大會(huì)上披露了Google的新一代基于SDN的網(wǎng)絡(luò)虛擬化方案仙女座（Andromeda），以其Logical Centralized架構(gòu)特點(diǎn)和低延時(shí)和高吞吐的性能又一次深深震撼了業(yè)界。

Say it with me, I don’t know
不出所料，Martin Casado最經(jīng)常被問(wèn)到的一個(gè)問(wèn)題就是,“SDN到底是什么”，而他的回答總是那么的直截了當(dāng)，“我不知道”，Martin Casado坦言，在軟件定義網(wǎng)絡(luò)剛剛被提出的時(shí)候，是非常清晰并易于理解的，但是現(xiàn)在，幾乎所有網(wǎng)絡(luò)中“有趣”的東西都被貼上軟件定義網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)簽。一方面，這種局面體現(xiàn)了軟件定義網(wǎng)絡(luò)是多么的深入人心，另一方面，也說(shuō)明業(yè)界仍然缺乏統(tǒng)一，尤其是網(wǎng)絡(luò)巨頭Cisco剛剛推出了自己的“SDN”方案ACI架構(gòu)并強(qiáng)推OpFlex標(biāo)準(zhǔn)，來(lái)繼續(xù)鞏固其在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的霸主地位，普遍認(rèn)為，就像藍(lán)色巨人無(wú)法抗拒x86對(duì)于小型機(jī)的侵蝕一樣，網(wǎng)絡(luò)巨頭Cisco也將會(huì)在交換機(jī)和路由器上重蹈覆轍。

軟件定義一切
Jobs說(shuō)過(guò)，自信來(lái)自于自律，因此他每天四點(diǎn)鐘起床，七點(diǎn)鐘之前就處理完了一天的郵件。但是對(duì)于當(dāng)時(shí)默默無(wú)聞的Martin Casado來(lái)說(shuō)，自律遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，因?yàn)橹钡浇裉燔浖x網(wǎng)絡(luò)對(duì)很多人來(lái)說(shuō)依然是一個(gè)大膽又瘋狂的念頭，更別說(shuō)在云計(jì)算才剛剛萌芽的當(dāng)時(shí)，自律顯然無(wú)法讓Martin Casado自信，Martin Casado需要的是對(duì)信息技術(shù)、軟件、硬件、網(wǎng)絡(luò)等諸多領(lǐng)域真正的深刻洞察與非凡遠(yuǎn)見(jiàn)，軟件定義網(wǎng)絡(luò)毫無(wú)疑問(wèn)是人類(lèi)未來(lái)信息技術(shù)宏偉藍(lán)圖中的一塊關(guān)鍵拼圖。Mark Andreessen憑借軟件將會(huì)吞噬整個(gè)世界為未來(lái)指明了方向，而Martin Casado則憑借軟件定義網(wǎng)絡(luò)為其給出了具體路線圖。

整個(gè)信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展史就是一部”壟斷與反壟斷”、”顛覆與反顛覆“的歷史，所不同的是，發(fā)起方不再僅僅是政府，開(kāi)源文化的興起，使得眾多草根創(chuàng)業(yè)公司和千千萬(wàn)萬(wàn)普通的engineer與programmer匯聚成為一股無(wú)法忽視的力量站到了這個(gè)“舞臺(tái)”的中央，加入到這場(chǎng)戰(zhàn)爭(zhēng)中來(lái)，他們蔑視保守，封閉，專(zhuān)利，私有，他們崇尚開(kāi)放，協(xié)作，共享，多贏，他們用他們的價(jià)值觀來(lái)投票，而他們所需要做的僅僅是在某一天坐在電腦跟前，就像那一天Martin Casado為Open Vswitch提交第一個(gè)commit一樣把自己的想法用代碼描述出來(lái)，而這個(gè)commit注定要揭開(kāi)一個(gè)波瀾壯闊的軟件定義網(wǎng)絡(luò)時(shí)代。