以SDN/NFV为关键技术,推动网络重构工作

作者简介:史凡,中国电信北京研究院

一、网络重构需要SDN/NFV

有预测指出,未来几年全球电信运营商的增幅将放缓,特别是今年来拉动运营商收入的移动业务的增长也会迎来天花板,单纯靠投资来拉动增长的模式将举步维艰。运营商迫切需要通过引入新的手段来促进生产力的提升,摆脱困局。

与此同时,诸如SDN、NFV这样的新技术的发展,也会运营商在业务和生态方面的转型,注入了新的活力。传统网络上难以具备的快速、灵活、按需、弹性的特征,在新的互联网+、智能连接等业务需求下,将成为网络能力的必选项。为此,运营商需要借助SDN、NFV来转变现有的网络架构和体系,重塑网络与业务的耦合度,满足未来业务和运营所需。

这其中,SDN是对现有网络布局层面的重构,通过转控分离的架构来实现网络的集中智能,通过软件可编程来实现网络能力的对外开放,通过协同编排来实现网络资源的端到端智能调度,从而在根本上实现了网络的智能性和开放性。而NFV则是网元实体层面的重构,通过软硬件解耦降低对专用硬件的要求,通过通用IT化/云化的硬件资源池提供弹性扩展能力,通过网络功能软件化缩短业务的加载时间,所以说NFV可以实现网络的低成本和高扩展。

为此,中国电信将SDN和NFV视为网络重构的关键性、基础性的技术手段。

图1:网络重构改变了网络生产方式和生产力

二、SDN/NFV应用部署的经验和体会

2016年,中国电信发布了CTNet2025计划,希望通过10年左右时间,打造一个简洁、敏捷、开放、集约的新型网络。通过差不多两年的时间,目前中国电信在SDN和NFV的技术探索和应用部署方面取得了一定的成绩。

在SDN技术上,中国电信基于自主研发的协同编排系统,通过编排器协同不同厂商的控制器并兼容现网的多种网络协议,保障了网络端到端的能力。目前,主要基于IP网络开展了四个方面的试点。

一是在ChinaNet和CN2等骨干网开展了流量调度和路由优化的工作,实现骨干网和大型IDC的端到端流量工程,目前在降低骨干网和IDC链路拥塞,以及降低VPN业务时延方面都取得了不错的效果。举例而言,部署SDN前后,CN2网络上杭州到西安的VPN时延有约50%的降低。

二是在云资源池通过overlay方式引入SDN实现对计算、存储和网络资源的统一开通和调度,借助NVE和VxLAN等技术组合实现了跨DC的大二层网络,在单个资源池可以支持1600万的租户和分钟级的业务开通。

三是基于SD-WAN方式提供灵活、按需、自助、可视的VPN和专线随选服务,并且与天翼云打通,提供云网融合的业务能力。目前已经在多个省份开展应用,不仅在组网上能够支持点到点、点到多点、接入互联网、入云等多种场景,还能够在智能连接的基础上按需叠加各种网络应用和SaaS服务。

四是基于OVS和Openflow对传统家庭网关进展智能化改造,通过简化内核态的要求,实现网关硬件的轻量级,将智能型业务的加载工作挪到平台侧实现,便于业务的集约上线和按需部署,不仅有望进一步降低网关成本,更是方便了今后多样化智慧家庭应用的加载。

在NFV技术上,中国电信坚持推动深度解耦的部署要求,自主研发MANO系统中的NFVO和VIM等两大关键组件,推动了NFV走向现网。目前,NFV工作的主要进展在两个方面。

一是从业务需求出发,主要在面向VoLTE和物联网的移动核心网方面,开展了vIMS和vEPC的应用部署,在面向大并发小流量的城域网场景中,开展了vBRAS的应用部署。目前,借助NFV引入,已经可以在一定程度上降低相关网络的综合建设成本20-30%,在业务开通加载上也首次实现了按需的扩缩容。

二是从打造产业生态出发,业界首次发布了三层解耦的标准和规范,指导各合作伙伴开展真正意义上的NFV体系建设,而且成功在实验室验证了多个场景下的三层解耦能力。特别是基于OpenStack开发的VIM,已经成功纳入现网的云管平台,未来可实现无缝升级。而自研的NFVO则已经打通了不同的网络应用,完全可以实现多厂家异平台的统一调度。

当然,在取得上述成功经验的同时,我们也发现在技术上目前还存在一些亟需解决的问题。

在SDN方面,还是需要加快编排器和控制器间的互通,以及基于开源的实现方式。同时,需要加快对白盒网元的研发,特别是能够深入到芯片层级的定制和开发。在NFV方面,还是需要加快解决转方面性价比的问题,在可控成本的前提下实现与传统网元可比拟的性能。同时,还要加快VNF、Hypervisor和MANO间的深度解耦,特别是提高跨厂商跨平台的通用性和一致性。

最后,我们也深刻认识到SDN和NFV引入后的网络生态,将传统的链条式生产关系转化为了新的生态魔方,即各个伙伴间更多的是一种你中有我、我中有你的协作关系,这也是网络重构工作今后发展的趋势。我们也欢迎并呼吁业界各方共同来建设和完善这一新的生态魔方。

图2:网络重构下的生态魔方

原文发布于微信公众号 - SDNLAB(SDNLAB)

原文发表时间:2018-05-22

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