SDN 7年行

作者简介:付俊,杭州软鼎创始人兼CTO,中国SDN联盟会员,基于micro-chipNPU架构芯片,参与制定中国移动、中国联通基于mpls技术的msap企业标准、行业标准

SDN自诞生之初一直高举软硬件分离、网管和设备分离、设备可任意替换的大旗,宣称能够显著降低运营商的建设成本和运维成本,加快响应速度,并提升盈利空间和创新空间。自2012年起,运营商就开始不断研究、摸索,积极的定义自己的网络。

截止2012年,三大运营商已经部署了50万台左右的MPLS设备。这些设备依托于基站地理位置分布,一个地市只选取一个设备厂家(包括网管和设备),由设备厂家负责设备的操作及维护。厂家与运营商之间责任明确,省时省力。但与此同时也埋下了厂商锁定的隐患。

政企用户因为自身业务发展,迫切需要更大、更灵活的专线带宽,而传统承载政企专线的SDH网络不再发展,MPLS网络接替作为核心承载方案。但是,要想向下延伸支撑政企用户的专线发展,每个运营商还需要在MPLS网络边缘额外采购几百万端的接入型MPLS设备。这些新增加的设备相比以前会在功能上做一定的缩减,再加上购买数量大,运营商的成本相较之前将呈倍数增长。

最省时省力的做法是将现网设备下沉到政企用户,但由于在价格上一直谈不拢,而用户又急等着新设备来部署专线业务,于是只能用其它厂家的设备顶替。一个专线业务需要跨多设备厂家网管,业务开通慢,故障排除难度大。

与此同时,互联网厂商通过sd-wan方式在专线市场步步紧逼,对效率低下的专线业务构成了威胁;美国政府制裁中国主流设备厂家,因为网管与设备都是厂家提供,导致设备坏了只能坏在那里,无法用其它厂家替换,自身经营受到影响。后续中美贸易战越演越烈,5G承载网不能重蹈覆辙,规避风险的最好办法是引入SDN,设备与网管分离,设备可以任意替换。首先在MPLS专线方案上,引入SDN,解决运维效率低下的问题,同时为5G承载网SDN化积累经验。

一个省只部署一家独立第三方controller,管理多厂家设备,零配置、分钟级业务开通,良好运维管理能力。如下图所示。

整体方案涉及到:芯片供应商、设备供应商、第三方网管、客户网管。

三家运营商都是相同的15家设备厂商供货,芯片基本采用博通一家。

客户网管呈现的效果也一样:让用户能便捷按需付费,可以暗光纤形式呈现用户所在专线运行状态,便于用户排查内部还是外部问题。

第三方网管要求也是一致的:

1.网络级别端到端的业务配置:需要网管真正在做网络管理的事情,而不是照搬终端设备管理思路,用图形化界面单机配置。

2.设备管理、业务管理、网络拓扑、告警、性能分析、端到端网络诊断等等功能

3.增加/删除节点、设备升级;多版本/多厂家功能差异化管理

4.网管并发处理能力,一个网管同时在线管理的设备至少是10万端以上,能经受大规模设备同时上下电带来的浪涌冲击

唯一不同的是第三方网管的南向接口规范,三家各有风格。

中国电信南向接口是统一人机接口(CLI)和各厂家私有MIB,网管远程调用CLI来做配置下发,网管通过SNMP接口适配各设备私有MIB做查询,验证是否配置下发成功及状态上报。

电信5家第三方网管、15个设备厂家之间互联互通。CLI是人机接口,对于取值范围、参数前后关系不能有效描述,缺少严谨语法规则,解读容易引起歧义。私有mib让接口规范变得随意。电信SDN方案目前已经在现网大规模应用,网管和设备厂家之间推诿扯皮的事情比较多。

中国移动与ONF组织深度合作,首先组织了两家主流芯片公司(bcm/micro-chip),在移动实验室开展芯片层级研究,证明openflow可以运行在现有商用芯片上。同时联合业界设备和芯片厂家,扩展openflow接口支持MPLS特性,扩展 of-config接口支持告警、风扇、灯等等,并且通过ONF组织输出成为国际标准,良好推动openflow发展。

openflow接口相当于芯片层次接口,网管开发需要良好的业务背景才能入手,从项目一开始就是设备厂家承担控制器开发。openflow颗粒度比较小,网管与设备之间通信数据量是其它方式10倍以上,网管并发处理能力要更强。在现网大规模商用目前是个未知数。

中国联通选择以netconf/yang为接口协议。在信息模型上选择依托开源openswitchNOS的信息模型来进行扩展。openswitchNOS在系统管理(AAA、NTP、syslog…)、设备管理(FAN、PWR、LED…)、业务(BFD、QoS、DHCP…)定义完整,各模块之间耦合度低,json格式与yang语法相近,yang输出容易。特别贴合联通需求。

netconf天然支持事务机制,配置失败回滚,降低了网管和设备配置不一致的可能性。yang语法严谨,参数校验,前后依赖关系清晰。自研统一网管,网管和任一设备验证充分,接下来其它设备厂家自行对接,降低了互联互通工作量。联通构造了完美的白盒模式,设备厂家觉得白盒利润单薄,积极性不高,目前进展比较缓慢。

三大运营商在南向接口规范技术路线不一样,最终评判标准是一样的:现网大规模应用。用起来了才是SDN。期待移动、联通的方案能早日进入到实际部署环节。网管与设备分离仅仅是SDN的第一步,在MPLS专线良性发展的情况下,涉及到的厂家有利益而可以持续加大研发投入,衍生出能真正大规模商用的网络操作系统(NOS)、网管模块化组件、设备软件模块化组件、协议组件、白盒设备等等。经过现网真正检验的软件在其它项目上推广起来速度会非常快,形成良好的SDN生态模式和产业链,到时候通信产业的发展变得跟计算机产业一样高效,从而实实在在惠及大众。

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原文发布于微信公众号 - SDNLAB(SDNLAB)

原文发表时间:2019-08-09

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