开放网络

什么是开放式网络？

将网络硬件组件与软件代码分离的网络称为开放式网络。它建立在开放标准和裸机硬件之上，允许组织自由选择设备、软件程序和网络操作系统（OS）。因此，开放式网络旨在创建一个灵活、敏捷且可编程的网络。此外，开放式网络能有效利用软件和硬件的分离。这种方法在组件兼容性、互操作性和可扩展性方面打开了计算机系统。因此，企业获得了更大的灵活性，这有助于其发展。

开放式网络的组成部分

• 开放标准

开放式网络基于开放标准，这些标准可免费获得，并且不受任何单一企业组织拥有或控制。这些标准促进了互操作性，允许许多机构的组件协同工作。开放式网络标准包括 TCP/IP 和 HTTP 等协议，以及软件定义网络标准，例如 OpenFlow。

• 裸机硬件

裸机硬件是一种非专有、现成的网络设备。这使得企业可以根据其特定需求和预算选择硬件，从而鼓励硬件公司之间的竞争。

• 可互操作的软件

运行在开放式网络系统上的软件旨在与多种硬件组件兼容。开源软件通常被用作重要组成部分，这使得能够根据个人需求进行灵活的定制。

传统网络与开放式网络

传统网络涉及硬件和软件的紧密耦合，解决方案由单一制造商提供。这与开放式网络形成对比。这可能导致供应商锁定，限制独立选择组件的能力。

开放式网络将网络硬件（包括交换机和路由器）与其管理软件分离开来。这种解耦在单独选择硬件和软件组件方面提供了更大的自由度。

探索开放式网络的各种定义

广泛的互操作性和组件替换

开放式网络是指网络互操作性的水平，它允许在不受专有规则限制的情况下用一个网络组件替换另一个组件。在此上下文中，目标是创建网络环境，其中各种硬件和软件组件可以无缝协同工作。它强调根据特定要求和偏好选择和切换组件的能力。

软件定义网络（SDN）和开源协议

有些人可能更狭义地定义开放式网络，将其等同于基于开源协议的 SDN 方法。这包括分离控制和数据平面并通过开放标准进行通信。开放式网络强调 SDN 概念提供的可编程性和灵活性。开源协议有助于促进互操作性和网络社区的创新。

在虚拟机中将开源网络操作系统与公开可用的硬件配对

开放式网络可以定义为将开源网络操作系统（OS）与虚拟机（VM）中的公开可用硬件相结合。这种方法强调将开源软件与商品化或公开可用的硬件相结合，从而提供可定制且经济高效的解决方案。虚拟化提高了网络的灵活性和可扩展性。

符合现有网络标准

供应商可能会将开放式网络描述为遵循现代网络标准，以确保与企业协议的兼容性和互操作性。在此上下文中，开放式网络涉及遵循普遍建立的标准，促进公平的竞争环境，并倡导采用通用协议以促进网络节点之间的顺畅通信。

用于互操作性的公开 API

开放式网络涉及使用公开可用的 API 与其他技术集成，并在更大的环境中促进互操作性。开放式网络强调开放 API 在跨不同软件和硬件组件进行通信方面的必要性。这种方法鼓励协作和创建各种可互操作的解决方案。

白盒网络

开放式网络也称为白盒网络，当组织使用通用、现成的硬件以及开源或基于标准的软件时，就会发生这种情况。白盒网络强调摆脱专有、供应商特定的解决方案，使组织能够通过使用通用硬件和开放软件来构建网络。这提高了灵活性和效率，并防止供应商锁定。

开放式网络是一个广泛的概念，根据个人、组织或供应商的环境和意图，它有多种含义。互操作性、开源协议、虚拟化、通用符合性、开放 API 和白盒网络都是现代网络基础设施的设计和控制中自由、选择和协作意图的例子。

开放式网络的特征

开放式网络秉承开放、透明和协作的原则。它利用开放 API、行业标准、开源组件、开放生态系统和云计算来促进互操作性和适应性。

• 开放 API：开放 API 使跨多个系统和应用程序的交互更加简单，使开发人员能够构建在现有系统之上。这种开放性激发了第三方应用程序和服务的创建，从而增强了网络的功能。
• 开放行业标准：硬件和软件组件可以通过开放行业标准进行标准化，确保不同供应商的产品之间可以顺畅互操作。这鼓励竞争，消除了供应商锁定，并促进了多样化和可适应的网络拓扑的发展。
• 开源：开源组件提供了透明度和社区协作。用户可以查看、修改和贡献代码，这鼓励了创新，并使组织能够根据其要求定制网络组件。
• 开放生态系统：开放环境孕育了一个蓬勃发展的经济体，其中可以共存许多供应商和产品。用户可以选择同类最佳的解决方案，网络可以适应不断变化的需求，而不会受到单一供应商或技术堆栈的限制。
• 云计算：云计算是开放式网络的重要组成部分，可提供可扩展性、灵活性和可访问性。它使组织能够将某些操作转移到云端，从而减轻本地基础设施的压力，并通过使用基于云的服务鼓励创新。

开放网络基金会

开放网络基金会（ONF）是一个在推广开放式网络理念方面处于领先地位的非营利组织。它致力于为软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）开发标准和框架。ONF 标准分为三类：技术规范，定义框架文件、协议和组件功能；技术建议，指定 API 和数据模型；以及信息资源，包括案例研究、用例、白皮书和测试报告。ONF 目前涉足宽带、移动、边缘云和 SDN 领域。

这些项目专注于下一代技术，包括 5G、边缘计算和开源工具。该基金会的协作方法促进了社区参与，从而产生了鼓励互操作性和创新的开放标准。本质上，ONF 通过提供促进跨多个学科的开放式网络技术进步的标准、工具和计划来塑造网络行业的未来。

成功过渡到开放式网络的关键考虑因素

为了确保从传统网络成功、顺利地过渡到开放式网络，需要仔细考虑一些相关因素。

• 连接设备

选择合适的设备至关重要。选择具有开放标准用户界面的交换机可以简化操作并降低 OPEX。设备选择应与贵公司的需求保持一致，并考虑可扩展性、灵活性和符合开放式网络标准等因素。

• 预算

虽然开放式网络的成本通常低于传统方法，但您应该考虑您的预算以确保顺利过渡。不仅要考虑购买新设备的成本，还要考虑培训、支持以及对当前基础设施的任何更改的成本。有效的过渡取决于确保您的预算与开放式网络设置的需求相匹配。

• 部署和维护的技能

过渡到开放式网络会改变整个网络架构，需要一支敬业且合格的团队进行部署和持续维护。必须提供充分的培训计划和资源来教育现有员工掌握相关技能，并招聘具有开放式网络专业知识的新员工。建立克服技能短缺的策略可确保团队能够有效地管理开放式网络，同时提供持续的运营支持和故障排除。

• 开放式网络实战：Comcast 和 ONF 的 Trellis 部署

Comcast 和开放网络基金会（ONF）于 2019 年 9 月合作部署了开源软件 Trellis，展示了开放式网络原则的实际应用。Trellis 是软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）的架构模式，它使用开源 SDN 控制器和 OpenFlow 协议创建网络服务结构。

ONF 定义了 OpenFlow 协议，该协议在去中心化数据包传输选择方面发挥着重要作用，并允许集中式网络编程，独立于单个交换机。这种方法简化了网络管理，提高了灵活性，并降低了硬件成本。

Trellis 和 OpenFlow 提供了成本效益高的硬件管理、集中控制以及摆脱专有壁垒等优势。该案例是成功部署开放式网络的有力证明，展示了企业如何通过采用开源技术和标准来提高性能、互操作性并获得面向未来的基础设施。