以SDN/NFV為關(guān)鍵技術(shù)，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)工作

作者簡(jiǎn)介：史凡，中國(guó)電信研究院

一、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)需要SDN/NFV

有預(yù)測(cè)指出，未來(lái)幾年全球電信運(yùn)營(yíng)商的增幅將放緩，特別是今年來(lái)拉動(dòng)運(yùn)營(yíng)商收入的移動(dòng)業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)也會(huì)迎來(lái)天花板，單純靠投資來(lái)拉動(dòng)增長(zhǎng)的模式將舉步維艱。運(yùn)營(yíng)商迫切需要通過(guò)引入新的手段來(lái)促進(jìn)生產(chǎn)力的提升，擺脫困局。

與此同時(shí)，諸如SDN、NFV這樣的新技術(shù)的發(fā)展，也會(huì)運(yùn)營(yíng)商在業(yè)務(wù)和生態(tài)方面的轉(zhuǎn)型，注入了新的活力。傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上難以具備的快速、靈活、按需、彈性的特征，在新的互聯(lián)網(wǎng)+、智能連接等業(yè)務(wù)需求下，將成為網(wǎng)絡(luò)能力的必選項(xiàng)。為此，運(yùn)營(yíng)商需要借助SDN、NFV來(lái)轉(zhuǎn)變現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和體系，重塑網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)的耦合度，滿(mǎn)足未來(lái)業(yè)務(wù)和運(yùn)營(yíng)所需。

這其中，SDN是對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)布局層面的重構(gòu)，通過(guò)轉(zhuǎn)控分離的架構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的集中智能，通過(guò)軟件可編程來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力的對(duì)外開(kāi)放，通過(guò)協(xié)同編排來(lái)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的端到端智能調(diào)度，從而在根本上實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的智能性和開(kāi)放性。而NFV則是網(wǎng)元實(shí)體層面的重構(gòu)，通過(guò)軟硬件解耦降低對(duì)專(zhuān)用硬件的要求，通過(guò)通用IT化/云化的硬件資源池提供彈性擴(kuò)展能力，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)功能軟件化縮短業(yè)務(wù)的加載時(shí)間，所以說(shuō)NFV可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的低成本和高擴(kuò)展。

為此，中國(guó)電信將SDN和NFV視為網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的關(guān)鍵性、基礎(chǔ)性的技術(shù)手段。

圖1：網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)改變了網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)方式和生產(chǎn)力

二、SDN/NFV應(yīng)用部署的經(jīng)驗(yàn)和體會(huì)

2016年，中國(guó)電信發(fā)布了CTNet2025計(jì)劃，希望通過(guò)10年左右時(shí)間，打造一個(gè)簡(jiǎn)潔、敏捷、開(kāi)放、集約的新型網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)差不多兩年的時(shí)間，目前中國(guó)電信在SDN和NFV的技術(shù)探索和應(yīng)用部署方面取得了一定的成績(jī)。

在SDN技術(shù)上，中國(guó)電信基于自主研發(fā)的協(xié)同編排系統(tǒng)，通過(guò)編排器協(xié)同不同廠商的控制器并兼容現(xiàn)網(wǎng)的多種網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，保障了網(wǎng)絡(luò)端到端的能力。目前，主要基于IP網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展了四個(gè)方面的試點(diǎn)。

一是在ChinaNet和CN2等骨干網(wǎng)開(kāi)展了流量調(diào)度和路由優(yōu)化的工作，實(shí)現(xiàn)骨干網(wǎng)和大型IDC的端到端流量工程，目前在降低骨干網(wǎng)和IDC鏈路擁塞，以及降低VPN業(yè)務(wù)時(shí)延方面都取得了不錯(cuò)的效果。舉例而言，部署SDN前后，CN2網(wǎng)絡(luò)上杭州到西安的VPN時(shí)延有約50%的降低。

二是在云資源池通過(guò)overlay方式引入SDN實(shí)現(xiàn)對(duì)計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源的統(tǒng)一開(kāi)通和調(diào)度，借助NVE和VxLAN等技術(shù)組合實(shí)現(xiàn)了跨DC的大二層網(wǎng)絡(luò)，在單個(gè)資源池可以支持1600萬(wàn)的租戶(hù)和分鐘級(jí)的業(yè)務(wù)開(kāi)通。

三是基于SD-WAN方式提供靈活、按需、自助、可視的VPN和專(zhuān)線隨選服務(wù)，并且與天翼云打通，提供云網(wǎng)融合的業(yè)務(wù)能力。目前已經(jīng)在多個(gè)省份開(kāi)展應(yīng)用，不僅在組網(wǎng)上能夠支持點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)、接入互聯(lián)網(wǎng)、入云等多種場(chǎng)景，還能夠在智能連接的基礎(chǔ)上按需疊加各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和SaaS服務(wù)。

四是基于OVS和Openflow對(duì)傳統(tǒng)家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)展智能化改造，通過(guò)簡(jiǎn)化內(nèi)核態(tài)的要求，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)關(guān)硬件的輕量級(jí)，將智能型業(yè)務(wù)的加載工作挪到平臺(tái)側(cè)實(shí)現(xiàn)，便于業(yè)務(wù)的集約上線和按需部署，不僅有望進(jìn)一步降低網(wǎng)關(guān)成本，更是方便了今后多樣化智慧家庭應(yīng)用的加載。

在NFV技術(shù)上，中國(guó)電信堅(jiān)持推動(dòng)深度解耦的部署要求，自主研發(fā)MANO系統(tǒng)中的NFVO和VIM等兩大關(guān)鍵組件，推動(dòng)了NFV走向現(xiàn)網(wǎng)。目前，NFV工作的主要進(jìn)展在兩個(gè)方面。

一是從業(yè)務(wù)需求出發(fā)，主要在面向VoLTE和物聯(lián)網(wǎng)的移動(dòng)核心網(wǎng)方面，開(kāi)展了vIMS和vEPC的應(yīng)用部署，在面向大并發(fā)小流量的城域網(wǎng)場(chǎng)景中，開(kāi)展了vBRAS的應(yīng)用部署。目前，借助NFV引入，已經(jīng)可以在一定程度上降低相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的綜合建設(shè)成本20-30%，在業(yè)務(wù)開(kāi)通加載上也首次實(shí)現(xiàn)了按需的擴(kuò)縮容。

二是從打造產(chǎn)業(yè)生態(tài)出發(fā)，業(yè)界首次發(fā)布了三層解耦的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，指導(dǎo)各合作伙伴開(kāi)展真正意義上的NFV體系建設(shè)，而且成功在實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證了多個(gè)場(chǎng)景下的三層解耦能力。特別是基于OpenStack開(kāi)發(fā)的VIM，已經(jīng)成功納入現(xiàn)網(wǎng)的云管平臺(tái)，未來(lái)可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫升級(jí)。而自研的NFVO則已經(jīng)打通了不同的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，完全可以實(shí)現(xiàn)多廠家異平臺(tái)的統(tǒng)一調(diào)度。

當(dāng)然，在取得上述成功經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，我們也發(fā)現(xiàn)在技術(shù)上目前還存在一些亟需解決的問(wèn)題。

在SDN方面，還是需要加快編排器和控制器間的互通，以及基于開(kāi)源的實(shí)現(xiàn)方式。同時(shí)，需要加快對(duì)白盒網(wǎng)元的研發(fā)，特別是能夠深入到芯片層級(jí)的定制和開(kāi)發(fā)。在NFV方面，還是需要加快解決轉(zhuǎn)方面性?xún)r(jià)比的問(wèn)題，在可控成本的前提下實(shí)現(xiàn)與傳統(tǒng)網(wǎng)元可比擬的性能。同時(shí)，還要加快VNF、Hypervisor和MANO間的深度解耦，特別是提高跨廠商跨平臺(tái)的通用性和一致性。

最后，我們也深刻認(rèn)識(shí)到SDN和NFV引入后的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)，將傳統(tǒng)的鏈條式生產(chǎn)關(guān)系轉(zhuǎn)化為了新的生態(tài)魔方，即各個(gè)伙伴間更多的是一種你中有我、我中有你的協(xié)作關(guān)系，這也是網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)工作今后發(fā)展的趨勢(shì)。我們也歡迎并呼吁業(yè)界各方共同來(lái)建設(shè)和完善這一新的生態(tài)魔方。

圖2：網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)下的生態(tài)魔方

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