摘要：?洛神是阿里云飛天系統(tǒng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)核心，而在11月15日的GNTC 云專場(chǎng)峰會(huì)上，阿里云資深網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專家宗志剛先生首先分享了“驅(qū)動(dòng)阿里云的高性能網(wǎng)絡(luò)引擎- 飛天洛神”主題演講，深度探尋了洛神系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)能力及未來(lái)應(yīng)用方向。

大家都知道阿里云部件的系統(tǒng)都是以神仙命名的，比如說(shuō)洛神、伏羲、盤古、女媧等等。而在11月15日的GNTC 云專場(chǎng)峰會(huì)上，阿里云資深網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專家宗志剛先生首先分享了“驅(qū)動(dòng)阿里云的高性能網(wǎng)絡(luò)引擎- 飛天洛神”主題演講。洛神是阿里云飛天系統(tǒng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)核心，提供了阿里云豐富的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品同時(shí)也是阿里云所有云產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。洛神也支撐了阿里巴巴集團(tuán)和螞蟻金服集團(tuán)的業(yè)務(wù)。此分論壇深度探尋了洛神系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)能力及未來(lái)應(yīng)用方向。

以下為大家?guī)?lái)宗志剛專家精彩的演講摘要：

起名洛神的來(lái)由是因?yàn)樵诠糯?，河流是人們非常重要的一個(gè)交通方式，就好比網(wǎng)絡(luò)一樣是人類生活工作通訊重要的組成方式，所以阿里云網(wǎng)絡(luò)在剛剛成立的時(shí)候，就起了洛神這個(gè)名稱。洛神現(xiàn)在管理阿里云的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)已經(jīng)非常的龐大，到目前為止已經(jīng)有19個(gè)Region，20T的總出口帶寬以及超過(guò)200條的BGP線路，而且不斷在增長(zhǎng)。另外阿里云推出了業(yè)界最豐富的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，從部署的位置來(lái)看可以分成四個(gè)組成部分：

1. 云上網(wǎng)絡(luò)（洛神）：如VPC、NAT網(wǎng)關(guān)、負(fù)載均衡這些網(wǎng)源，以及要大力發(fā)展的IPv6的網(wǎng)絡(luò)

2. 云間網(wǎng)絡(luò)（織女）：GEN云企業(yè)網(wǎng)、GA全球加速

3. 上云網(wǎng)絡(luò)（嫦娥）：高速通道、VPN網(wǎng)關(guān)還有智能接入網(wǎng)關(guān)

4. 大圣智能機(jī)器人（齊天）：通過(guò)阿里云運(yùn)營(yíng)的數(shù)據(jù)目前有的大數(shù)據(jù)分析，通過(guò)人機(jī)交互的方式給網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃者、運(yùn)營(yíng)者提供疑難雜癥的解答，幫助我們的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員、規(guī)劃人員提高效率，現(xiàn)在正在試用，預(yù)計(jì)明年會(huì)推出。
   

阿里云的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)跟以上的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品是一一對(duì)應(yīng)的，而洛神實(shí)際上是代表了云上網(wǎng)絡(luò)。從以下企業(yè)上云的路線以及企業(yè)的一個(gè)IT架構(gòu)的變化來(lái)看一看云對(duì)網(wǎng)絡(luò)的要求是哪一些。云進(jìn)化的路線圖分幾個(gè)階段：

1. 第一階段，企業(yè)會(huì)將部分IT系統(tǒng)云化，主要是提升用戶體驗(yàn)，提升運(yùn)維效率。

2. 第二階段，企業(yè)會(huì)將基礎(chǔ)資源全面云化，主要用于優(yōu)化企業(yè)IT資源的利用率。

3. 第三階段，企業(yè)會(huì)進(jìn)行架構(gòu)的微服務(wù)化改造，構(gòu)建以中臺(tái)為核心的業(yè)務(wù)架構(gòu)，共享企業(yè)之間的各業(yè)務(wù)模塊，快速構(gòu)建自己的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，主要用于提高IT的敏捷能力

4. 到了最后一個(gè)階段，阿里云認(rèn)為隨著企業(yè)的業(yè)務(wù)在云上逐漸運(yùn)行，收集了大量的一個(gè)數(shù)據(jù)，后面會(huì)通過(guò)智能學(xué)習(xí)、大數(shù)據(jù)分析相關(guān)的工具對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化的一個(gè)分析，用于指導(dǎo)業(yè)務(wù)更精準(zhǔn)的服務(wù)，更精準(zhǔn)的開(kāi)展。

對(duì)應(yīng)阿里云的系統(tǒng)架構(gòu)轉(zhuǎn)變，最開(kāi)始的時(shí)候業(yè)務(wù)都是應(yīng)用和數(shù)據(jù)一體化的單機(jī)部署方式，到后面應(yīng)用和數(shù)據(jù)分層、多級(jí)分層部署，再到分布式的集群，以及到現(xiàn)在越來(lái)越應(yīng)用廣泛的微服務(wù)化的改造，在這個(gè)過(guò)程中可以看到應(yīng)用和應(yīng)用之間，應(yīng)用和數(shù)據(jù)之間彈性越來(lái)越高。

進(jìn)入云以后，企業(yè)的業(yè)務(wù)在云上是可以看到網(wǎng)絡(luò)的，所以最基本的要求是網(wǎng)絡(luò)首先要提供各種網(wǎng)關(guān)類的服務(wù)，其次還需要提供跟業(yè)務(wù)相匹配的彈性能力、安全、可靠性以及高效的運(yùn)維。

另外是阿里云認(rèn)為未來(lái)企業(yè)在云上的時(shí)候其實(shí)對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施將不再可見(jiàn)，將看不到所謂的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等等各種服務(wù)，只需要在云上的生態(tài)系統(tǒng)里面按需獲取自己所獲取的前臺(tái)、中臺(tái)稍微進(jìn)行改造生成自己的生態(tài)系統(tǒng)。在這個(gè)階段阿里云認(rèn)為最終的用戶將對(duì)網(wǎng)絡(luò)不可見(jiàn)，這正是洛神系統(tǒng)最終的使命。

阿里云網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品推進(jìn)的時(shí)間點(diǎn)跟企業(yè)上云的系統(tǒng)基本上保持一致的。最開(kāi)始只是提供AVS、SLB這些單實(shí)例，到后面因?yàn)榛A(chǔ)實(shí)例上云了之后需要云上和云下的高速通道，專線以及智能接入網(wǎng)關(guān)，到后面資源的力度越來(lái)越細(xì)，分布的范圍越來(lái)越廣，阿里云提供了比如說(shuō)全球加速、云企業(yè)網(wǎng)，通過(guò)企業(yè)架構(gòu)在云上不停的演進(jìn)，阿里云網(wǎng)絡(luò)還將繼續(xù)推進(jìn)各種滿足客戶服務(wù)，各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品。

接下來(lái)介紹阿里云網(wǎng)絡(luò)洛神系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。三個(gè)關(guān)鍵詞：彈性、可靠和智能。

• 彈性：有兩個(gè)重要數(shù)字，第一個(gè)是秒級(jí)的轉(zhuǎn)發(fā)性能的彈性擴(kuò)展。洛神可以支持轉(zhuǎn)發(fā)帶寬從1兆到1個(gè)T在1秒以內(nèi)可以彈性擴(kuò)張。另外一個(gè)是容量的彈性能力，目前10萬(wàn)太的單網(wǎng)絡(luò)內(nèi)ECS規(guī)模。

而阿里云有這樣的彈性擴(kuò)展能力，主要有兩個(gè)原因：

1. 數(shù)據(jù)面：目前洛神系統(tǒng)包括X86、FPGA、ASIC，在轉(zhuǎn)發(fā)面可以支持多種方式，但不同的轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)及不同的轉(zhuǎn)發(fā)產(chǎn)品如何應(yīng)用在不同的場(chǎng)景里面？到目前為止大部分的網(wǎng)關(guān)網(wǎng)源類產(chǎn)品主要還是用X86軟轉(zhuǎn)發(fā)，但是后面會(huì)逐漸到智能網(wǎng)卡上面去。另外對(duì)于一些大帶寬，同時(shí)帶寬訴求不確定的應(yīng)用場(chǎng)景，例如阿里云一些VRP客戶訪問(wèn)存儲(chǔ)這一塊帶寬要求非常的高，而且也不確定。這樣的話阿里云會(huì)專門部署ASIC的芯片提升客戶的能力。通過(guò)這么多的轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)洛神形成了龐大的轉(zhuǎn)發(fā)的資源池，用于快速提升轉(zhuǎn)發(fā)性能的訴求。

2. 管控面：洛神管理著一個(gè)非常龐大的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，所以使用傳統(tǒng)的集中式單點(diǎn)的控制面肯定沒(méi)辦法滿足要求，所以整個(gè)洛神系統(tǒng)一方面控制面是區(qū)別層次化的，另外一方面很重要的是在下發(fā)轉(zhuǎn)發(fā)表面的時(shí)候采用的是緩沖的機(jī)制，例如虛擬機(jī)之內(nèi)的表象生成，通過(guò)數(shù)據(jù)面通過(guò)緩存自發(fā)學(xué)習(xí)到表象，通過(guò)數(shù)據(jù)面學(xué)習(xí)到的表象而不是通過(guò)控制面一一下發(fā)的，這樣表現(xiàn)的深層效率、深層速度將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)集中式的這樣方式。通過(guò)這種方式可以快速的去讓計(jì)算節(jié)點(diǎn)上線或者是下線。

• 可靠性：去年阿里云所有的網(wǎng)絡(luò)實(shí)例故障是50毫秒，還不計(jì)算 vSwitch的網(wǎng)絡(luò)情況下得到的結(jié)果，這是一個(gè)很短的時(shí)間。

談到可靠，跨機(jī)房多活是最基本的要求，對(duì)于洛神來(lái)講它的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)包?
括控制器，包括各種網(wǎng)關(guān)，一方面是集群化部署，另外一方面在每一個(gè)機(jī)房基本上都會(huì)部署，節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間，機(jī)房與機(jī)房之間會(huì)互相備份，當(dāng)某一個(gè)故障洛神會(huì)在集群內(nèi)倒換，如果超過(guò)了一定的值會(huì)在機(jī)房倒換，避免因?yàn)閱我坏囊粋€(gè)點(diǎn)或者一個(gè)集群故障造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的不可用。這個(gè)實(shí)際上是一個(gè)跨機(jī)房多活的方式。

跟大家介紹一下洛神的故障快速發(fā)現(xiàn)染色系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)會(huì)對(duì)特定的流?
進(jìn)行染色并且加以匹配，作用于阿里云虛擬網(wǎng)絡(luò)和物理網(wǎng)絡(luò)上面。在整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程中會(huì)對(duì)特定的業(yè)務(wù)，特定的流染色進(jìn)行景象采樣，打時(shí)間搓等等，會(huì)進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析。通過(guò)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)分析快速發(fā)現(xiàn)特定的流的故障，比如說(shuō)丟包了，立即通知網(wǎng)絡(luò)管理人員恢復(fù)故障，這是我跟我們現(xiàn)在IT的思維基本上一致的，但是阿里云的洛神平臺(tái)主要是從客戶的業(yè)務(wù)出發(fā)。

• 智能性：其實(shí)智能與可靠性是密切相關(guān)的，因?yàn)橥ㄟ^(guò)智能監(jiān)控、智能運(yùn)維、智能故障恢復(fù)，可以有效降低故障的時(shí)間。

提到智能，就必須介紹阿里云基于大數(shù)據(jù)的智能運(yùn)維平臺(tái)，在阿里云內(nèi)部叫齊天系統(tǒng)，通過(guò)數(shù)據(jù)面、控制面的各種數(shù)據(jù)收集，例如流數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等等用戶信息，收集到大數(shù)據(jù)的分析工具（JStorm）里面去對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，我們分為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和診斷數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)則的匹配、運(yùn)算，會(huì)將分析結(jié)果輸送到各個(gè)界面，比如說(shuō)報(bào)警、API、機(jī)器人等等，對(duì)于一些故障會(huì)進(jìn)行故障隔離恢復(fù)，思路是差不多的。

介紹幾個(gè)現(xiàn)在正在使用的場(chǎng)景案例：

• 變更的案例：大家都知道線上很多的問(wèn)題都是因?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)的變更導(dǎo)致的，怎么樣降低變更時(shí)對(duì)業(yè)務(wù)的影響，阿里云一般會(huì)選取業(yè)務(wù)量最小的對(duì)客戶影響最小的時(shí)間點(diǎn)去進(jìn)行變更。那怎么選擇時(shí)間點(diǎn)以往會(huì)通過(guò)人工的方式，這樣的話一方面工作量大，另外一方面其實(shí)也不精準(zhǔn)，對(duì)業(yè)務(wù)的影響是不可知的。阿里云的齊天平臺(tái)可以通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析，精準(zhǔn)描繪用戶網(wǎng)源的畫像，選擇業(yè)務(wù)量最小的時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行自動(dòng)的變更。這樣的話大大降低了影響業(yè)務(wù)運(yùn)行的概率。另外很多時(shí)候要選擇版本上線的時(shí)間進(jìn)行恢復(fù)，很多的時(shí)候難以判斷哪一些機(jī)房跟網(wǎng)源。利用大數(shù)據(jù)分析和齊天系統(tǒng)可以判斷哪些先進(jìn)行可以對(duì)業(yè)務(wù)的影響最小，這也是基于智能平臺(tái)去做的，所以在網(wǎng)絡(luò)變更的情況下可以達(dá)到對(duì)業(yè)務(wù)的影響很小，而且都是自動(dòng)化完成的。

• 異常的檢測(cè)：齊天會(huì)對(duì)多種策略異常檢測(cè)，并且用到線上去，在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中判斷這些策略是否異常存在并首先告警，其次會(huì)進(jìn)行快速的逃逸過(guò)程。整個(gè)過(guò)程其實(shí)并不容易，因?yàn)橐獙?duì)全局全景進(jìn)行判斷，到底是屏蔽電路還是屏蔽結(jié)點(diǎn)還是整機(jī)房的倒換，要根據(jù)業(yè)務(wù)場(chǎng)景做綜合判斷才可以得出。實(shí)際上在阿里云的網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行時(shí)候正是齊天系統(tǒng)可以綜合判斷及決策，什么樣的故障逃逸對(duì)業(yè)務(wù)的影響是最小的。

看一下洛神的應(yīng)用情況。截止當(dāng)前整個(gè)阿里云的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模已經(jīng)非常的龐大，對(duì)于虛擬網(wǎng)源來(lái)講已經(jīng)有百萬(wàn)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，千萬(wàn)級(jí)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)例，并且監(jiān)控著超過(guò)一千多個(gè)的網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)進(jìn)行一些大數(shù)據(jù)的分析。當(dāng)然對(duì)于運(yùn)行壓力最大的肯定還是雙十一這樣的場(chǎng)景。今年雙十一的數(shù)據(jù)還沒(méi)有完全得到。峰值的交易筆數(shù)達(dá)到了32.5萬(wàn)，單一的負(fù)載均衡實(shí)例帶寬達(dá)到了160G，而且現(xiàn)在所有的阿里的業(yè)務(wù)都是運(yùn)行在阿里云的洛神系統(tǒng)上的，已經(jīng)都是VPC網(wǎng)絡(luò)上面的一個(gè)業(yè)務(wù)了。

最后總結(jié)洛神的使命，洛神有三代，第一經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)，主要是解決連通性的問(wèn)題，第二代推出了VPC的網(wǎng)絡(luò)用于安全隔離，當(dāng)前是第三代，打通了接入云的解決方案，提供跟傳統(tǒng)企業(yè)網(wǎng)絡(luò)相同能力的能力，最后一個(gè)階段阿里云定義為Networkless，最終的網(wǎng)絡(luò)對(duì)最終用戶其實(shí)是不可見(jiàn)的，就像阿里云網(wǎng)絡(luò)的名稱— 洛神，其實(shí)他像神一樣你看不到他的存在，其實(shí)他也無(wú)處不在。