深度 | 從0到3.0,揭秘阿里云洛神云網(wǎng)絡的進化之路(下)

來源:阿里云
作者:阿里云
時間:2022-08-24
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網(wǎng)元是云網(wǎng)絡的重要組成部分,為用戶提供了豐富的增值功能,解決端到端、點到點的連接問題。

Cyberstar:彈性網(wǎng)元平臺

網(wǎng)元是云網(wǎng)絡的重要組成部分,為用戶提供了豐富的增值功能,解決端到端、點到點的連接問題。

最初的網(wǎng)元基于X86服務器構建,但隨著更多大型企業(yè)用戶上云,用戶對彈性的要求越來越高,經(jīng)常提出突增百倍甚至千倍的彈性需求。

在這樣的背景下,原有的基于x86服務器構建的技術架構就不能滿足業(yè)務需求了,Cyberstar 1.0應運而生。

CyberStar彈性網(wǎng)元平臺最大的特點是網(wǎng)元不再直接部署在裸金屬服務器或專用計算資源池內(nèi),而是基于公共云上ECS部署,基于ECS構建意味著資源“無限”,彈性“無限”,解決了采用物理服務器部署擴容長、彈性擴展困難等問題。

CyberStar彈性網(wǎng)元平臺廣泛應用在應用負載均衡ALB,NAT網(wǎng)關,PrivateLink,CEN-TR,全球加速GA,VPN網(wǎng)關等核心產(chǎn)品。應用負載均衡ALB提供每實例100萬QPS能力,并可“無限”彈性,真正做到讓用戶按需彈性。

第二代SDN控制器

第二代阿里云SDN控制器有兩個使命:一是實現(xiàn)洛神全球一張網(wǎng)的統(tǒng)一管理;二是支撐單VPC百萬級虛擬機的超大規(guī)模。

為了達到這兩個目標,第二代SDN控制器在第一代的基礎上做了兩個關鍵變化:

·自研跨地域網(wǎng)絡控制系統(tǒng):

區(qū)別于第一代SDN控制器圍繞云數(shù)據(jù)中心進行數(shù)據(jù)中心內(nèi)的網(wǎng)絡管理,第二代SDN控制器需要具備全局管控能力,因此在之前的北向層之上增加了一層跨地域管控層,來實現(xiàn)跨地域的網(wǎng)絡調(diào)控。

·自研高性能南向配置層:

為了能讓控制器能穩(wěn)定可靠的管理大規(guī)模的網(wǎng)絡設備,第二代SDN控制器重新設計了南向層,通過一套自研的配置協(xié)議及服務來實現(xiàn)高性能大規(guī)模的南向設備配置能力,從而突破南向設備管理的規(guī)模瓶頸。

第二代SDN控制器的上線對實現(xiàn)洛神全球一張網(wǎng)的目標,支撐百萬級設備管理、單VPC百萬級虛擬機的超大規(guī)模至關重要。

05

萬物互聯(lián)

對于洛神而言,洛神1.0構建了一張云上的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡,洛神2.0在這個基礎上將云網(wǎng)絡的范圍擴展到全球各地形成一張超大規(guī)模高性能的全球化網(wǎng)絡。

而新一代洛神需要在前兩代的基礎上真正做到面向企業(yè)客戶的應用場景來提供場景更豐富、能力更差異化的訪問能力。因此,洛神3.0應運而生。

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如果用一句話來定義洛神3.0,那就是一張應用-云-邊-端一體的萬物互聯(lián)的智能云網(wǎng)絡。洛神3.0有三個核心技術特征:

·網(wǎng)絡智能化:用數(shù)據(jù)賦能網(wǎng)絡,讓整個網(wǎng)絡的管理和控制更加簡單、高效、智能。

·面向應用和生態(tài):洛神3.0是一張開放的面向應用和生態(tài)的網(wǎng)絡,不僅會提供面向應用生態(tài)的服務連接,并且也會成為面向云原生的基礎設施。

·云邊一體、萬物互聯(lián):為了能滿足不同應用場景,洛神3.0不僅會與5G等其他網(wǎng)絡技術進行融合,并且也通過小型化等技術輸出到更多環(huán)境里提供網(wǎng)絡服務。

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Cyberstar2.0:Serverless網(wǎng)元平臺

隨著業(yè)務需求的不斷發(fā)展,網(wǎng)元的不斷豐富,新網(wǎng)元的不斷出現(xiàn),結合技術架構演進,推出了新一代的Cyberstar2.0平臺。

Cyberstar2.0定位于構建通用、靈活的網(wǎng)元平臺能力,用Serverless技術推動業(yè)務網(wǎng)元創(chuàng)新,降低業(yè)務網(wǎng)元NFV化的門檻和成本,提高產(chǎn)品能效,帶來超高彈性、任意部署、極致成本的網(wǎng)元競爭力,促進網(wǎng)元長久健康發(fā)展,助力云網(wǎng)絡的發(fā)展。

Cyberstar2.0平臺讓網(wǎng)元業(yè)務方專注于業(yè)務邏輯本身,為網(wǎng)元提供高吞吐、高并發(fā)、高新建、高可靠、高彈性、快速交付、小型化部署、低成本、易部署、易運維、三方網(wǎng)元集成等的能力支持,為網(wǎng)元提供更有競爭力的技術方案,獲得更大的技術優(yōu)勢和成本競爭力。

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網(wǎng)絡智能化

隨著洛神規(guī)模的快速增長,運維方面的挑戰(zhàn)開始凸顯出來??偨Y來說洛神在內(nèi)外部運維上核心面臨三大挑戰(zhàn):

·可觀測:面對高度動態(tài)變化的網(wǎng)絡拓撲,如何實時觀測到整網(wǎng)、節(jié)點以及鏈路的質量,即時發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡異常。

·大規(guī)模:從第二代洛神支持單VPC百萬級虛擬機開始,洛神在虛擬網(wǎng)絡資源的數(shù)量級就開始快速增長,到洛神3.0時代全網(wǎng)核心虛擬網(wǎng)絡資源的數(shù)量級已達千萬級,不改變運維模式,僅人工運維的成本就是第二代時代的十倍以上。

·高復雜:經(jīng)歷三代洛神演進,洛神已經(jīng)成為了一張多層次、多模態(tài)、異構的復雜網(wǎng)絡模型,靠人工經(jīng)驗管理這張網(wǎng)絡變得非常困難,運維決策的成本高。

針對這些挑戰(zhàn),洛神3.0開始將數(shù)據(jù)融合到運維和管控中,在內(nèi)部打造了一套智能化運維平臺-齊天,在外部輸出了包括NIS、CEN等網(wǎng)絡智能化產(chǎn)品。

以齊天為例,洛神自研的齊天運維平臺為了克服以上三大挑戰(zhàn)自研了包括vTrace、虛擬網(wǎng)絡可視化分析、分布式主被動測量,無人值守等運維能力。

其中,vTrace成為國內(nèi)云網(wǎng)絡領域首次網(wǎng)絡領域旗艦會議SIGCOMM的論文。

06

展望未來

今年6月,阿里云提出了”Back to Basic”戰(zhàn)略,回到云計算的本質,堅持技術長征。

回顧洛神的十年演進,更高性能、更大規(guī)模、更高彈性一直是洛神技術演進的方向。

從基于X86的虛擬網(wǎng)絡轉發(fā)層到可編程的高性能轉發(fā)技術,從第一代傳統(tǒng)的SDN架構到超大規(guī)模的第二代SDN控制技術,從基于物理機的網(wǎng)元技術到基于虛擬機以及容器的超高彈性網(wǎng)元平臺,以及從傳統(tǒng)的自動化運維演進到數(shù)據(jù)融合的智能化網(wǎng)絡運維,洛神不斷的通過軟硬件深度協(xié)同的模式在打破技術瓶頸。

作為阿里云云數(shù)據(jù)中心專用處理器CIPU中網(wǎng)絡部分的核心技術組成,洛神不僅需要在各項技術指標上繼續(xù)深挖,同時也會探索5G融合,邊緣小型化等新領域,幫助阿里云拓展云的邊界,助力阿里云重新定義下一個時代的云計算架構。

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