Nettverksrevolusjon på gang?

I de senere årene har gamle sannheter blitt utfordret i dataverdenen. Vi har fått fullstendig smidige og programvaredefinerte server- og lagringssystemer, og også nettverkene har opplevd radikale endringer i den samme perioden.

Nå viser nye lanseringer at utviklingen slett ikke har stanset opp. Selskapet Barefoot Networks avduket nylig sine teknologier, som tydelig viser at det er mulig å tenke nytt rundt prinsipper som har vært urokkelige siden tidlig 90-tall.

Barefoot Networks

Barefoot lanserte nylig sin egenutviklete nettverkssvitsj med tilhørende svitsjprosessor «Tofino» som ifølge selskapet selv er verdens raskeste med sine 6,5 Tbit/s ytelse. I tillegg lanserte selskapet en utviklingspakke som heter «Capilano», som er en komplett pakke for å utvikle programvare til Tofino. Denne pakken implementerer programmeringsspråket P4, som er et åpen kildekode-prosjekt. I pakken finnes kompilator, debugger, simulator, IDE, SDK og integrasjonsmoduler til operativsystemet til svitsjene.

Denne lanseringen har potensial til å fullstendig kullkaste nettverksindustrien, både når vi ser på nettverkene i verdens største datasentre, i mer generelle bedriftsinterne nettverk og telekommunikasjonsnettverkene.

Mer enn SDN

De seneste årene har vi sett programvaredefinerte nettverk (SDN – Software Defined Networking) dukke opp, som en viktig nyvinning innenfor datakommunikasjon. Opprinnelig var kongstanken bak SDN å skille dataplanet fra kontrollplanet i nettverksenhetene, slik at det skal bli mulig å bruke programvare for å styre kontrollplanet i nettverket.

Dataplanet har likevel vært urørt i denne sammenhengen, og bestående av komponenter og protokoller som alltid har vært til stede i enhetene.

Barefoot har tatt denne tenkingen flere skritt lenger, med det de kaller Pisa - Protocol Independent Switch Architecture. Her er alle deler av nettverksenheten programmerbar, også ute i felten. Enheten trenger ikke engang å støtte TCP/IP om det ikke er nødvendig – det eneste som kreves for å få dette til å virke, er at pakkene som kommer ut av portene ligner på Ethernet-pakker. Alt annet er programmerbart, også selve svitsjadferden.

Ikke ASICs

Svitsjprosessoren som Barefoot har lansert, har altså en ytelse på 6,5 Tbit/s. Dette er en formidabel ytelse, ifølge selskapet selv er det mer enn dobbelt så raskt som noen andre slike brikker på markedet nå.

Det som likevel er mye mer interessant, er at Barefoot har klart å lage denne brikken uten å hardkode hvordan den arbeider. Tradisjonelle nettverksenheter har i lang tid blitt bygd rundt spesiallagde prosessorbrikker, ASICs – Application-Specific Integrated Circuits. De tradisjonelle leverandørene av nettverksenhetene har i alle år fastholdt at det har vært nødvendig å gjøre dette slik, for å få den påkrevde ytelsen ut av produktene.

Nå kommer Barefoot med en brikke som skal holde et ytelsesnivå de færreste klarer å konkurrere mot, og samtidig skal den altså være fullstendig programmerbar. Dette vil ha svært store konsekvenser.

Programvarebasert

Den opplagte konsekvensen er at det vil bli mye enklere å endre nettverkene. Siden det ikke er nødvendig med ny maskinvare for å realisere ny funksjonalitet, vil endringer i nettverkene bli langt mer tilgjengelig enn før.

Nettverkene kan også bli sikrere enn før, rett og slett fordi det ikke er nødvendig å kjøre andre protokoller og tjenester i nettet enn det som faktisk skal brukes. Det gjør programvaremiljøet i nettverksenhetene enklere og renere, og det vil i seg selv også gjøre dem sikrere.

En bedrift med intern utviklingskapasitet vil til og med kunne implementere sin egen nettverksfunksjonalitet. Både brikken til Barefoot og P4-språket er designet slik at det skal være mulig for flere enn bare de dypeste ekspertene å programmere enhetene.

Denne teknologien betyr også at dagene for spesialiserte nettverksenheter – lastbalanserere, proxyer, IDS/IDPer og andre spesialbokser – kan være talte. En lastbalanserer som jobber på TCP/UDP-nivå lar seg med Barefoots teknologi enkelt implementere som en del av selve svitsjens funksjonalitet.

Stor framtid

Alt tyder på at Barefoots teknologi har en stor framtid. Internett-giganter som Google, Facebook og Microsoft vil kunne fullstendig endre sine nettverk og sine tjenester med denne teknologien. Flere av disse aktørene har da også vært med i utviklingen av P4-språket.

Denne teknologien vil også tvinge de eksisterende maskinvarekjempene på nettverksmarkedet til å reagere. Cisco, Juniper og kanskje særlig brikkeleverandøren Broadcom, med sin nær 90 prosents markedsandel på Ethernet-brikker, må komme på banen med et tilsvar.

Smidigheten som muliggjøres av Barefoots teknologi seg vil også sterkt prege telekommunikasjonsbransjen, der selve nettverket er en del av konkurransemidlene aktørene rår over. Det er lett å se at å realisere helt nye tjenester uten å måtte oppgradere maskinvaren i nettverkene er en attraktiv mulighet for teleoperatørene.

Dette åpner også for helt nye muligheter til innovasjon utenfor utstyrsleverandørenes proprietære laboratorier. Barefoot gjør det mulig for å alle å skrive programvare som styrer hvordan nettet oppfører seg. Resultatet av dette kommer vi først til å se hos internettgigantene og teleoperatørene, men om nettverksbransjen oppfører seg slik den har gjort fram til nå, vil denne teknologien også dukke opp i bedriftene etter hvert. Kanskje løsningen på virksomhetens nettverksproblemer er en bedriftsintern protokoll? Bare fremtiden vil vise hvordan denne utviklingen vil gå.