| 摘要：本文主要内容是中国科学院计算技术研究所网络技术研究中心关洪涛演讲稿，主题为“支持未来网络创新的可编程虚拟化路由器研究”。 |
首先我们为什么把未来互联网看作是一个研究领域呢？PCPIP，我们现在对于我们知道的在应用，包括接入技术方面都需要我们对于IP创造一个新的环境，比如说像这种内容的分布，还有包括云计算，还有包括其他的一些新的技术。比如说像Wi-Fi，3G，或者Wimax等等，这些都需要我们有一些新介入技术，同时还要保证灵活性，安全性，高性能等等。
所以，最根本的原因对于互联网来说并不是为了今天它的使用来设计的，对于我们需要有一些新的互联网基础架构，技术，还有一些算法。其中未来互联网当中一个很重要的内容，就是我们所说到的CCNN，内容为基础的互联网，这主要有互联网未来大量内容交换所驱动的。对于用户来说，用户他现在更加关注与一点是什么，而不是并在哪里。所以，我们现在有内容驱动趋势，比如说像研究SAR等等。我们在SCD也提出一个新的互联网架构，SOFIA这是建立在一个未来互联网以服务为导向，这个SOFIA项目关键对于互联网来说，互联网将来是一个通讯计算，以及存储的综合体，同时要提供具体的服务，这一部分在2010年论文当中也提交了我们的研究。
新的架构不断发展，对于互联网来说很重要，所以我们需要进行快速的部署，新的研究测试床就是非常必要的，但是我们觉得这方面挑战也比较大。首先第一个由于新的互联网技术比如SOFIA是没有办法进行测量的，像数据控制版应该很容易进行调整的。另外在计算方面，还有包括像路由，内容的开设，缓冲等等，还有安全性等等都需要有一个高性能的保障。
另外一点必须需要PCTIP等多种并行协议，但是他们彼此之间又需要相互独立。这张图给大家看了我们现在正在规划当中的测试床，其实测试床当中最主要的就是我们所说的这种可编程虚拟化路由，或者我们叫做Planning Testbed，可以用其来支持很多并行的网络测试。那么，这个测试包括不仅仅是一个新的网络架构，比如说DDN，还有传统网络研究，比如像数据中心等等。
所以，为了实现这个目标，我觉得首先有几个特点。首先第一个是一个可编程性的，大部分这种数据还有控制都应该对于网络的研究人员来说，让他来进行可编程。第二就是性能性，必须要有一个高的性能，还有虚拟化，还有控制版必须能够并行独立运营。为了实现刚才所提到的目标，我们有三个方面技术问题。首先第一个就是我们所说的，灵活性，还有它的高性能性往往是矛盾的，如果你想实现灵活性比较高的话，你就必须要强调它的一个软件性能，如果想实现高性能的话，我们又必须侧重于硬件方面。
另外第二个矛盾我们所有的这些虚拟化，现在其实有很多不同的虚拟化技术出现在市场上，哪一个是最好的，最适合我们的研究目的。第三个就是我们如何来实现独立性，或者说多个数据库之间的间隔性。
下面介绍一下我们Platform Architecture系统，硬件平台包括几个不同的硬件控制板，包括IPv4，APP，其他用户所带来每个数据板当中都对应互相不同的协议。另外还有一个我们的软件平台，我们这个软件平台其中也包括了一些相关的数据，包括比如说相关的应用软件一些测试。另外我们是用多个相关的CPU来进行这个Platform Architecture，我们也使用四种非常强大的技术来支持我们的Platform Architecture，它们是最新的技术。
在我们的硬件层面，我们建立相关数据计划，确保整个系统是具有灵活性的，尤其是对于硬件之间的相互独立这种情况提供了支持。另外还利用一些虚拟化的技术，是输入输出虚拟化技术，另外也使它具有很强的可编程性，是IBS。
这一张是显示了我们的数据包处理卡，每一个卡都有四个数据包，而且这个数据包是被整合在一起，把这个数据包传送到整个硬件数据库里面进行存储。但是这个数据库必须要被传入到一个软件平台，每一个软件平台都会有一个相应的设计，同时也是相关的一些数据流仅仅联系在一起。下面我们来看一个软件平台是一个虚拟节点，我们是被所有用户提供API，这个其中API包括相关的一些IP地址，包括界面，包括一些相关的行动，这样就使得数据流能够整合在一起。
而且我们会把这样的数据包进行传送，传送到相关的动作领域，然后是最后传送到这种转换的零件。因为我们会有一些相关的处理卡片，在每个节点都是，所以这个数据包会从一个卡转换到另外一个卡。那么，每一个卡都会有四个POS，我们使用着这样的软交换方式来实现，另外也是为了流量控制的目的。
通过这样一种设计我们就最终实现一个设计良好的带宽保证，当然我们的虚拟化技术也是包含一些相关的要点，也就是说我们现在的虚拟技术既有利也有弊。比如说它的利就是说在OS，运行系统和硬件方面是建立起来这样一个沟通桥梁，然后使得整体系统更加稳定。但是它也存在着一些弊端，也就是它的输入输出性能相对比较低。最直接的影响例子就是KVM和Xen，另外我们也看到在运营系统层面的虚拟化，他的好处就是能够把相关流程存储起来，而且日常的运营开支比较小，但是它的弊端就是要分享一个共同的内核而在这种虚拟化技术方面的例子，包括OPENVZ，在这个方面也是选择OS层面的虚拟化技术。
我们现在是在IPTV和IPTCMA里面都安装了数据包的数据卡，大小是4GE，这个平台包括最大有28个虚拟节点，现在正在进行全面的测试和调试。我们通过这样的评估显示我们这个限制系统可以把我们的数据包进行很好的，通过虚拟化的方式进行很好的传送。如果只有一个路由输送量非常小，因为只有一个CPU内核。
右边这个图表显示Evaluation性能，以及我们软件平台的性能，因为我们知道它更加的灵活。那么在未来我们还计划进行一些相关的测试，我们现在已经进行一些相关试验和测试。比如说来进行一个多点虚拟网络的建设，其中包括不同的协议。现在我们看到在第一层IPv4，IPv6，以及OPENFlow之间是互相进行的，我们来看一下虚拟网络之间的隔离或者说虚拟化，通过这张图片上我们看到左边是DEV1，右边是DEV2，如果我们在这上面有一个大量数据流，DEV1就会从第一服务器来获得服务，然后在这方面第二服务器就不会受到影响。
那么，这是我们在2011年的一个愿景。我们要建立一个Chassis平台，在这个平台上面我们会在每一个物理节点上都有14个卡，每个卡上有24个GE网关，实际上这个平台已经开始运行了。谢谢大家，希望大家能够拜访我们的网站，Fi.ict.ac.cn。
责任编辑：燕子
评论表单加载中...
