阿里云：云网络白皮书（45页）.pdf

1、云网络由于业务和需求变化快，没有业界通用标准，方案基本都是按需做定制。固定pipeline的交换芯片，数据面没法满足云网络的定制需求，基本用不上。Barefoot的Tofino是业界第一款基于Protocol Independent Switch Architecture，支持客户可编程的switch芯片。Tofino的Parser和Match/Action都是通用的，转发逻辑是客户可定制的，表项资源是动态可分配的，支持灵活的转发组合。Tofino的转发面编程语言是P4，基本成为了行业标准。除了Tofino，一些网卡芯片(比如Pensando)也开始支持基于P4的转发编程。P4有点类似Veri

2、log，都是对硬件做编排，但抽象层次更高。可编程交换芯片的出现给云网络打开了一扇窗，让Gateway硬件化成为可能。为应对超大流量的挑战，云网络基于可编程交换芯片的Gateway设计，成功实现了Gateway的软硬结合设计。通过可交换芯片的加速，Gateway单机bps性能提升20倍，单机pps性能提升80倍，延时降低25倍，集群能力提升5倍，整体Capex和Opex大幅降低。硬件网关的业务价值可以归结为以下几个方面：大流量：比如阿里双十一/大客户数Tbps数十Tbps的上云流量。大单流：比如IoT场景的GRE tunnel，单流数Gbps数十Gbps。稳定性：没有软转发的CPU打满隐患。低延时/低抖动：硬件网关的管道足够粗，客户上云丝般柔滑，没有卡顿，就像高速公路的车道足够多，车辆行驶一路通畅，没有排队/没有阻塞。云网络是由各种网元(Network Element)组成的，例如交换机、路由器、NAT网关、负载均衡等，这些网元在云网络中通常称为虚拟化网元。一方面是因为这些网元提供了多租户的能力，即一个物理上的网元，提供给多个租户共用，而不是每个租户独立一个网元，对于每个租户而言，是一个虚拟化的网元实例;同时云网络的47层协议处理网元普遍使用NFV技术，相对于传统专用的硬件方式的网络设备，技术上差异也非常大，通过软件虚拟方式实现各种网元的业务，所以云网络中的网元也被称为虚拟化网元。