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LFN – Linux基金会 络开源伞项目

ONF基金会下的 络开源项目

数据面开源项目

DPDK

??FD.io

NSM

????IOVisor

George Zhao，目前任职华为在美国的研发公司 Futurewei Technologies，主要从事 络开源与生态发展。曾经担任过 OpenDaylight 董事，技术指导委员会成员， 区经理和版本经理，目前是DPDK 董事会董事 和FD.io 技术指导委员会成员。

在2020 络数据平面峰会上，DPDK董事会董事和FD.io技术指导委员会成员George Zhao给大家分享了主题演讲《开源 络数据平面生态》。

（文末有视频）

开源软件正在吞食整个世界

2011年，Mosaic的创始人??马克·安德森说过这么一句话：简而言之，软件正在吞食整个世界；2013年，??麦克·斯考克对这句话进行了扩展：开源软件正在吞食整个世界；2014年，Linux 基金会执行总裁Jim Zemlin表达了同样的观点。

George Zhao表示，??开源在整个软件中的地位正变得越来越重要。??

2012年，多个设备厂商共同组织了ODL SDN开源项目，??把 络的开源推上了一个新的台阶。?在此之前，开源大多是个人主导的，主要是一些软件工具、简单的软件等等，??以个人兴趣维护为主。??从ODL 开始，公司和企业开始进入 络开源领域。2014年之后，OPNFV等 络开源项目????全面开花，各个方向各个领域??各种技术都可以在开源领域中找到它相对应的开源项目。????

LFN – Linux基金会 络开源伞项目

下面看一下LFN的开源伞项目，主要包括下图列出的8个子项目。????

FD.io全称是Fast data-Input/Output，它是基于VPP数据面快速软转发的一个开源项目；

??ONAP是AT&T??、中国移动与华为共同推出的项目，是一个开源 络自动化平台，从模块到代码量都是??比较庞大的，是LFN的旗舰项目。??ONAP在 络层面属于 络管理和分析，??同时也涉及包括SDN控制器在内的许多 络的功能；

????ODL因采用了模型驱动创新而十分出名。在ODL推出的一两年后，开源 络的??SDN控制器一度领先于当时商业的SDN控制器。??目前很多厂商的SDN控制器也都借鉴了ODL的设计理念。

Open Switch是LFN中最后一个加入的项目，而且也是相对比较小众的一个项目，不少人可能很容易将其跟Open vSwitch搞混。我们可以把Open Switch理解成一个白盒基础上的Network OS?，?是由Dell、HP、Broadcom等公司支持的 络开源项目。

PNDA和SNAS.io是工具型的开源项目，主要是由思科贡献的。

PNDA??集成了多个开源项目，例如kafka，Spark??等，经过整合测试，PNDA提供了一个大数据分析平台框架，??在 络开发应用时无需自己一个个去测试这些??数据平台和开源项目，可以直接利用PNDA。它还提供了很多对外的接口，包括??SDN控制器、分析器等，用户可以直接对接PNDA??来实现自己的目的，不需要再为非功能项目的整合测试??浪费精力跟时间。

??SNAS.io是一个流 络分析系统，??收集跟踪存取多条实时路由对象，也是一个比较小型的工具。

??Tungsten fabric是??Juniper主导的SDN控制器项目，原名是Open Control，??是当时三个主要的开源SDN控制器之一。为了加入LFN，Juniper针对Open Control做了很多改进，最终通过了LFN的听证。

下面介绍一下其他几个开源项目，他们不属于LFN开源伞项目。

DRNOS和DENT都是 络操作系统，DRNOS是AT&T贡献的，主要是在白盒上的一个分离 络的操作系统，DENT是基于Linux内核打造的一个新的 络操作系统，主要是简化现有的抽象层、API和驱动程序等等。??DPDK、IO Visor、OvS都是跟数据面比较强相关的，后面会详细介绍。

ONF基金会下的 络开源项目

Stratum主要是用于软件定义 络，??它是利用独立于silicon交换机的一个操作系统，??为白盒交换机构建一个开放的??、最低限度的商用发布。Stratum开放了一组SDN接口，包括P4Runtime和OpenConfig，实现了转发设备的可互换性和转发行为的可编程性。

Trellis主要是用于spine- leaf叶脊的 络架构，??支持分布式访问 络、NFV和边缘云应用程序。

??NG-SDN（下一代SDN）主要是采用白盒的硬件和开源软件，提供一个不依靠于硬件、可编程、零接触、??可验证的 络解决方案。??

P4是一个通用抽象的数据面编程语言，独立于芯片。

??ODTN是一个使用??白盒的光传输解决方案。

??ONOS是针对运营商的一个??开放SDN控制器，是原本三大SDN控制器之一。

最火热的开源 区和生态：OpenStack（曾经） vs CNCF KubeCon（现在）

时间倒退到5-10年前，OpenStack无疑是当时最火热的开源 区和生态。??OpenStack是一个开源的云计算管理平台项目，主要针对??计算、??存储和 络三个方面。??OpenStack是开源领域起步比较早一个项目，像ODL、OPNFV等开源项目当年都是在OpenStack峰会上发布的，可见OpenStack当年的火热程度。

??最近三年，??OpenStack的火热程度已经完全被CNCF KubeCon取代了。KubeCon当年曾经希望成为OpenStack中的一个子项目，??但目前它的发展速度远远??超过了OpenStack本身的速度。??

数据面开源项目

下图展示了Linux Foundation的开源项目，包括??应用层、 络管理分析层、 络控制层、 络操作系统层以及数据面，George Zhao主要跟大家分享了数据面开源项目FD.io、OvS、IO Visor、DPDK、OCI和ODP。

?? 络开源项目在整个 络领域的地位举足轻重。??对应OSI 7层模型，开源在每一层都有涉足，在引领创新、达成共识和生态建设方面都起着非常重要的作用。??

DPDK

首先介绍一下DPDK，虽然DPDK加入Linux Foundation只有三年的时间，??但早在10年前它就已经创立了。DPDK??是一个应用广泛，且相对比较成熟的开源项目，也是??大家比较熟知的一个开源项目。

??DPDK是Linux 基金会下托管的开源项目，主要是为了加快 络IO，DPDK能够避免 络数据包在用户空间进行??内存复制所带来的损耗，数据包可以得到快速的处理。??DPDK使得标准内核 络的堆栈得到扩展，??对有高吞吐量和低时延要求的 络性能的提升至关重要。??许多流行的 Linux发行版都把DPDK的支持作为其标准包装的一部分。由于ARM放弃ODP转而支持DPDK，??目前DPDK在硬件??抽象层领域一统江湖。??

??FD.io

在最初成立的时候，DPDK是FD.io的一个子项目，??这两个项目存在着大量的共同因素以及互补元素。??FD.io实际上利用了DPDK，??通过DPDK跟 卡以及下层的硬件沟通。??

VPP矢量数据包处理库，是FD.io中的核心项目之一。VPP的核心部分是从成熟的商业产品中剥离出来的，??充分利用通用处理器的优化技术，用矢量指令??批处理数据包，通过这种技术能快速实现数据包和 文的高性能处理。????

NSM

NSM（Network Service Mesh， 络服务 格）??主要使用了云原生的设计概念??作为连接微服务的通讯基础架构。服务 格在安全、控制面数据面分离、基础设施和应用解耦等方面拥有许多优势。

NSM 络服务 格实际上是效仿了服务 格istio的做法，??根据云原生的设计方法——微服务、容器化，利用kubernetes作为调控器orchestrator，控制应用的生命周期等等。??它实际上就是把数据面的 络服务用云原生的方式包装了一下，然后呈现给??云原生 络应用，这是一个非常创新的方法。目前，NSM还处于??初期阶段，有一些测试用例。

????IOVisor

如果对比IOVisor跟FD.io，我们可以发现它们是在同一个层面，实际上他们所做的??也是很类似的事情。最大的区别在于IOVisor使用的是?? Linux的内核态，FD.io主要使用的是用户态。

?IOVisor和FD.io都是在??做堆栈技术，IOVisor主要利用的是XDP跟ePBF技术，??XDP就是内核数据包的处理框架，??通过对内核传入的数据包的运行优化，达到提高性能的目的。??ePBF是在??BPF的基础上进一步改进的，通过LLVM??将用户的编程??编译为??ePBF指令，然后加载到内核中运行。??IOVisor相对于??其他开源数据面在生态方面发展有些缓慢。

OvS是运行在虚拟化平台上的一个??虚拟交换机。????单纯的OvS并不是一个完整的数据面，它是原生支持Open Flow的，其本身实际上支持多个数据面。??OvS在实际应用上比较多，是大家比较熟悉的一个??开源项目，跟DPDK也有很多紧密的联系。

OCI和OvS有点类似，OCI同样跟数据面是强相关的，但它本身并不是一个完整的数据面开源项目，??它只是针对操作系统级别的Linux容器??的开放标准的一个设计。??

ODP项目到后期主要成员都加入了DPDK，因此后续缺少了一些推动力，尽管其目前依旧是存在的，但是生态基本上消失了，失去了发展的动力。

在本次分享中，George Zhao主要介绍了开源 络数据平面生态，其中很多 络开源项目都是在Linux基金会托管的，Linux基金会在 络开源项目中起到了非常重要的作用，感兴趣的朋友可以登录开源项目官 查看更多内容。

视频回顾：https://v.qq.com/x/page/x3108chnne2.html

原始发表时间：2020-07-02