如何從零開始學(xué)OpenDaylight

OpenDaylight是一種開源的SDN控制器，在2013年初由Linux協(xié)會(huì)聯(lián)合業(yè)內(nèi)18家企業(yè)（包括Cisco、Juniper、Broadcom等多家傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商）創(chuàng)立，他們的共同目標(biāo)是以透明、開放、公平、協(xié)作為原則建立一個(gè)供應(yīng)商、客戶、合作伙伴和開發(fā)人員可以共同使用的SDN開源平臺(tái)，從而推動(dòng)SDN的產(chǎn)品化和商業(yè)化。2018年3月,OpenDaylight與FD.io、ONAP、OPNFV、SNAS.io、PNDA.io、Tungsten Fabric等頂級(jí)網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目合并成立LFN(LF Networking)，其目標(biāo)是促進(jìn)最終用戶、設(shè)備廠商及開發(fā)者的協(xié)作，促進(jìn)網(wǎng)路轉(zhuǎn)型和開源發(fā)展進(jìn)程，降低成本、推動(dòng)創(chuàng)新和提高網(wǎng)絡(luò)容量，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化管理和自動(dòng)化的開源平臺(tái)。

目前，OpenDaylight已經(jīng)有6年的時(shí)間，這對(duì)很多開源項(xiàng)目來說已經(jīng)走過一個(gè)從創(chuàng)建發(fā)展到?jīng)]落的輪回，而對(duì)OpenDaylight來說，現(xiàn)在仍然保持較高的版本發(fā)布頻率來增加新的特性，以滿足商用的要求。另外，OpenDaylight的版本命名策略是按元素周期表的順序依次命名，并在前段時(shí)間OpenDaylight發(fā)布了第9個(gè)版本：氟（Flourine），該版本增強(qiáng)了SFC和邊緣計(jì)算特性。

一、邏輯架構(gòu)

OpenDaylight的邏輯架構(gòu)分為應(yīng)用層、控制器層和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層。其中，應(yīng)用層聚焦網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)邏輯開發(fā)，負(fù)責(zé)資源編排；控制器層進(jìn)行全局網(wǎng)絡(luò)的管理；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層為各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)。

從控制器層的角度來說，與應(yīng)用層的接口被為北向接口，與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層之間的接口被定義為南向接口。通過對(duì)北向接口（REST API、NETCONF）的封裝，應(yīng)用層以軟件編程的形式調(diào)用各種網(wǎng)絡(luò)資源和把控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的資源狀態(tài)，并對(duì)資源進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)度。南向接口協(xié)議包含NETCONF、OVSDB、SNMP、BGP等協(xié)議，其中OpenFlow協(xié)議用于控制器和交換機(jī)之間的通信，控制器可以通過OpenFlow下發(fā)流表控制交換機(jī)，交換機(jī)也可以反饋信息給控制器，同時(shí)，OpenFlow也規(guī)定了交換機(jī)對(duì)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)方式。

注意到這里NETCONF即是北向接口也是南向接口，可能容易產(chǎn)生誤解，為什么同一協(xié)議即在北向出現(xiàn)也在南向出現(xiàn)？事實(shí)上，從上面的定義來看，北向和南向只是我們一種習(xí)慣的稱法，出現(xiàn)在應(yīng)用層與控制層之間就是北向，出現(xiàn)在控制層與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層之間就是南向。所以，這里不用太糾結(jié)，理解其本質(zhì)就可以了。

二、項(xiàng)目依賴關(guān)系

OpenDaylight包含核心項(xiàng)目、協(xié)議項(xiàng)目、應(yīng)用項(xiàng)目、服務(wù)項(xiàng)目與支撐項(xiàng)目等，其中核心項(xiàng)目包含AAA、Archetypes、MD-SAL、Controller、Yang Tools等；協(xié)議項(xiàng)目包含BGP LS、NETCONF、OpenFlow、OVSDB、P4、SNMP4SDN等；應(yīng)用項(xiàng)目包含DluxApp、NetVirt、FaaS、NeutronNorthbound等；服務(wù)項(xiàng)目包含Topology Processing Framework、Unimgr等。支撐項(xiàng)目包含ODL Tools、Integration、Documentation等，如下圖所示：

面對(duì)OpenDaylight這樣一個(gè)龐然大物，讓人最不安的問題或許是：我該如何更快更好地了解并掌握這個(gè)快速變化的項(xiàng)目？或許我們認(rèn)知OpenDaylight最快也是最自然的方式就是努力在腦海里形成該項(xiàng)目的組織形式，并不斷地細(xì)化。比如OpenDaylight作為一個(gè)SDN控制器，它包括了哪些功能分別對(duì)應(yīng)哪些項(xiàng)目，各個(gè)項(xiàng)目又實(shí)現(xiàn)了哪些服務(wù)以及功能，這些功能又是以什么樣的方式實(shí)現(xiàn)的等等。對(duì)于我們感興趣的項(xiàng)目又可以更為細(xì)致地去研究其內(nèi)部架構(gòu)和流程。

三、重要概念

1.MD-SAL

SAL即為業(yè)務(wù)抽象層，將服務(wù)抽象化，實(shí)現(xiàn)控制器既能夠支持多種不同的南向協(xié)議，也能向北向應(yīng)用提供統(tǒng)一的服務(wù)接口。SAL提供設(shè)備發(fā)現(xiàn)、數(shù)據(jù)收集等服務(wù)，負(fù)責(zé)銜接南向協(xié)議與北向應(yīng)用。OpenDaylight基于MD-SAL構(gòu)建項(xiàng)目。

2.YANG

從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置的實(shí)踐角度來說，讓你配置一臺(tái)設(shè)備，你直接CLI敲命令就可以了，如果讓你配置10臺(tái)、100臺(tái)設(shè)備你會(huì)怎么去做，你肯定會(huì)去想有沒有這樣的方法，可以使用極少的步驟統(tǒng)一配置下發(fā)，甚至一鍵下發(fā)。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中的眾多問題，一群網(wǎng)絡(luò)工程師聚在一起，滔滔不決地討論著工作過程中的問題，同時(shí)，也期望著詩和遠(yuǎn)方：“如果是那樣的話，就好了”，就這么著NETCONF和YANG出現(xiàn)了，所以，夢(mèng)想還是要有的，萬一實(shí)現(xiàn)了呢。有關(guān)YANG的細(xì)節(jié)如下圖：

四、應(yīng)用案例