自2006年首次誕生于斯坦福大學(xué)的學(xué)術(shù)研究項(xiàng)目中算起,SDN的發(fā)展已進(jìn)入第11個(gè)年頭,與此同時(shí),誕生于2012年的NFV,則在ICT大潮中與SDN逐步融合,成為未來網(wǎng)絡(luò)“軟件定義與虛擬化”趨勢(shì)的兩大技術(shù)基石。在此期間,傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)頻現(xiàn)的短板也不斷驅(qū)動(dòng)著SDN/NFV技術(shù)的迭代與演進(jìn),以硬件為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已然無法滿足下一代網(wǎng)絡(luò)對(duì)于智能、開放、高效的場(chǎng)景需求,正如日前中國(guó)SDN/NFV產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長(zhǎng)韋樂平指出:當(dāng)前電信網(wǎng)已患“動(dòng)脈硬化癥”,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須重新審視、重新架構(gòu)、重新設(shè)計(jì)、重新定義。這些都助推著SDN/NFV成為業(yè)界顯學(xué),以此形成的新市場(chǎng)也在不斷擴(kuò)大,據(jù)IDC預(yù)計(jì),虛擬化/控制層軟件、SDN應(yīng)用的年復(fù)合增長(zhǎng)率將分別達(dá)64%和66%,2020年市場(chǎng)份額將分別達(dá)24億美元和35億美元,而SDxCentral發(fā)布的報(bào)告預(yù)計(jì),2020年全球SDN、NFV及其他下一代網(wǎng)絡(luò)計(jì)劃的總市場(chǎng)價(jià)值將達(dá)到1015億美元。
不過,雖然商業(yè)價(jià)值巨大,但由于大網(wǎng)的復(fù)雜性、標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展緩慢、商業(yè)模式不清晰等原因,距離SDN/NFV技術(shù)在大網(wǎng)上規(guī)模應(yīng)用的時(shí)間仍然漫長(zhǎng),據(jù)韋樂平估計(jì),這一時(shí)間至少需要10年。但是,在金融、互聯(lián)網(wǎng)等企業(yè)內(nèi)部數(shù)據(jù)中心應(yīng)用方面,巨大的市場(chǎng)前景令傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備商與新興SDN公司不斷推出成功的SDN解決方案與產(chǎn)品。據(jù)Gartner報(bào)告指出,SDN已經(jīng)度過概念階段,進(jìn)入到成熟期階段,并正以迅猛勢(shì)頭加速在數(shù)據(jù)中心、運(yùn)營(yíng)商、企業(yè)園區(qū)、廣域網(wǎng)等領(lǐng)域落地。
測(cè)試多于商用
隨著SDN/NFV重構(gòu)未來網(wǎng)絡(luò)成為業(yè)界共識(shí),從運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商、互聯(lián)網(wǎng)巨頭到不斷涌現(xiàn)的SDN創(chuàng)業(yè)公司都在積極部署推進(jìn)SDN/NFV應(yīng)用。
作為受傳統(tǒng)CT產(chǎn)業(yè)向ICT轉(zhuǎn)型大潮影響最為明顯的一環(huán),運(yùn)營(yíng)商對(duì)于未來網(wǎng)絡(luò)的感知與危機(jī)感極其敏銳,在國(guó)內(nèi),目前三大運(yùn)營(yíng)商積極布局SDN發(fā)展之路,據(jù)中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院首席專家唐雄燕介紹,近兩年隨著各大運(yùn)營(yíng)商既定網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)計(jì)劃落地實(shí)施,SDN/NFV商用規(guī)模逐步擴(kuò)大。在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)里,SDN已經(jīng)成為必選技術(shù);面向企業(yè)客戶的隨選網(wǎng)絡(luò)服務(wù)成為SDN部署現(xiàn)階段主要的驅(qū)動(dòng)力,以SD-WAN為代表的企業(yè)連接服務(wù)得到越來越廣泛應(yīng)用。據(jù)悉,中國(guó)聯(lián)通集團(tuán)網(wǎng)絡(luò)研究院和江蘇聯(lián)通共同組織了SD-UTN現(xiàn)網(wǎng)測(cè)試,所有測(cè)試項(xiàng)目均順利通過。
而在今年2月,中國(guó)電信北京研究院與光互聯(lián)論壇(OIF)、開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)(ONF)聯(lián)合舉辦了全球SDN互通演示媒體發(fā)布會(huì),再次成功實(shí)現(xiàn)了SDN跨域互通測(cè)試。同時(shí),據(jù)中國(guó)電信云計(jì)算中心主任趙慧玲介紹,中國(guó)電信目前已在云資源池方面廣泛部署SDN,并已試點(diǎn)推廣至多個(gè)省份。在NFV方面,中國(guó)電信研究制定了NFVI、MANO標(biāo)準(zhǔn)和部署方案,完成vIMS三層全解耦實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證測(cè)試。
而在日前舉行的2017全球未來網(wǎng)絡(luò)峰會(huì)上,中國(guó)移動(dòng)通信研究院副院長(zhǎng)楊志強(qiáng)表示,中國(guó)移動(dòng)今年積極開展NovoNet試點(diǎn),同時(shí)大力推動(dòng)Open-O開源社區(qū)。據(jù)悉,目前中國(guó)移動(dòng)已在云計(jì)算數(shù)據(jù)中心規(guī)模部署,SPTN進(jìn)入規(guī)模試點(diǎn)階段,骨干網(wǎng)流量調(diào)優(yōu)進(jìn)入小規(guī)模試點(diǎn)節(jié)點(diǎn),vBRAS正在測(cè)試驗(yàn)證階段。
在國(guó)外,美國(guó)運(yùn)營(yíng)商AT&T 2016年已經(jīng)將34%的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)虛擬化,并宣布將在2017年實(shí)現(xiàn)55%網(wǎng)絡(luò)虛擬化,最終目標(biāo)是到2020年完成75%網(wǎng)絡(luò)虛擬化,并表示到2020年將會(huì)成為一家軟件公司。
與此同時(shí),商業(yè)嗅覺發(fā)達(dá)的傳統(tǒng)設(shè)備商們也都在行動(dòng)。在國(guó)內(nèi),華為推出了業(yè)界領(lǐng)先的SDN全場(chǎng)景統(tǒng)一控制器Agile Controller3.0;新華三推出了針對(duì)SDN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)界首款云化P級(jí)集群路由器CR19000;中興通訊成功中標(biāo)中國(guó)移動(dòng)私有云資源池呼和浩特?cái)?shù)據(jù)中心工程SDN系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括SDN控制器、SDN網(wǎng)關(guān)、硬件VTEP、軟件VTEP、防火墻、負(fù)載均衡器和統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)等多個(gè)部分,總計(jì)數(shù)千個(gè)計(jì)算節(jié)點(diǎn),其中包括超千臺(tái)虛擬化服務(wù)器;烽火自主研發(fā)的FitNet解決方案通過SDN實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)靈活控制與業(yè)務(wù)自動(dòng)部署。在國(guó)外,諾基亞投資的SDN解決方案公司Nuage Networks最近宣布,中國(guó)移動(dòng)已選擇其虛擬化服務(wù)平臺(tái)(VSP)來落地中國(guó)移動(dòng)首個(gè)基于SDN技術(shù)的商用公有云項(xiàng)目;此外,愛立信、英特爾均表示,將會(huì)把SDN/NFV作為5G完備核心網(wǎng)絡(luò)一項(xiàng)重要技術(shù)。
不過,在SDN/NFV推進(jìn)方面,或許出于技術(shù)力量與自身需要,互聯(lián)網(wǎng)公司部署速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先于運(yùn)營(yíng)商。在國(guó)內(nèi),百度已成功在長(zhǎng)途骨干網(wǎng)多機(jī)房互聯(lián)的OTN上實(shí)施了基于SDN的自動(dòng)調(diào)度和配置。在國(guó)外,Google 6年前已開始規(guī)模部署SDN,鏈路利用率提升至90%以上,但隨著VPN服務(wù)的擴(kuò)展,鏈路利用率已經(jīng)下降到70%左右,仍然遠(yuǎn)高于運(yùn)營(yíng)商。
困在哪里?
對(duì)于進(jìn)入成熟期階段的SDN/NFV來說,雖然經(jīng)過了誕生初期的概念化帶來的茫然,也在諸多底層技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了突破,但無疑,紛繁而復(fù)雜的技術(shù)問題才剛剛開始浮現(xiàn)。
對(duì)于SDN來說,最大的挑戰(zhàn)來自于SDN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一。SDN誕生初期,業(yè)界為了實(shí)現(xiàn)它推出了多種開源計(jì)劃,而這卻為后來的發(fā)展埋下了苦果。目前在采用多個(gè)NFV/SDN開源路徑時(shí),雖已有成熟的開源計(jì)劃包括ONOS和ODL,但也有Open-O、AT&T的ECOMP、ETSI的OSM、OPNFV可供選擇。這導(dǎo)致SDN問世至今,SDN的標(biāo)準(zhǔn)依然沒有統(tǒng)一,盡管開放網(wǎng)絡(luò)基金會(huì)(ONF)、MEF、TMTorum、ETSI以及其他一些開源開放的標(biāo)準(zhǔn)組織為此做了大量的標(biāo)準(zhǔn)化工作,但實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)仍然沒有。如AT&T、Telefónica這樣的服務(wù)提供商被迫走自己的SDN/NFV道路,而中國(guó)移動(dòng)正在依靠開源的方式來部署。不過,隨著ONF與ON.Lab宣布合并,推動(dòng)“軟定義標(biāo)準(zhǔn)”,同步形成標(biāo)準(zhǔn)文檔、調(diào)試和產(chǎn)品,趨勢(shì)正往好的方向發(fā)展。同時(shí),中國(guó)SDN/NFV產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟近期也表示將推動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)和開源組織開始走向協(xié)同和融合。
其次的挑戰(zhàn)來自跨域編排。通常情況下,如內(nèi)容傳送網(wǎng)絡(luò)(CDN)、移動(dòng)回程、IP VPN等業(yè)務(wù)流程需要專注于自己包含的域。然而為充分發(fā)揮SDN/NFV的優(yōu)勢(shì),編排需要分解并將這些業(yè)務(wù)孤島跨域。目前,沒有一個(gè)主要的編排器能夠內(nèi)置到具有網(wǎng)絡(luò)端到端視圖的單個(gè)軟件中,并且該功能在短期內(nèi)也不太可能實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)服務(wù)提供商都是多廠商網(wǎng)絡(luò),每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都有自己的業(yè)務(wù)流程系統(tǒng),跨域協(xié)調(diào)程序的復(fù)雜程度可想而知。
而除了技術(shù)方面帶來的挑戰(zhàn)以外,對(duì)于國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商來說,SDN/NFV推進(jìn)還涉及到公司組織架構(gòu)、生產(chǎn)流程、制度文化、規(guī)劃模式、運(yùn)營(yíng)模式、研發(fā)模式、軟件價(jià)值和人才隊(duì)伍等因素。韋樂平就多次強(qiáng)調(diào),SDN/NFV推進(jìn)需要企業(yè)高層強(qiáng)勢(shì)介入和統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)。
而NFV方面,目前的推進(jìn)主要面臨標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度慢、集成難度大、運(yùn)維復(fù)雜三大挑戰(zhàn)。
第一,標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)度慢,技術(shù)仍在不斷成熟過程中。MANO還沒有Stage3的規(guī)范,不同組件對(duì)應(yīng)的開源軟件與標(biāo)準(zhǔn)之間存在不一致性,無法凝聚產(chǎn)業(yè)力量;虛擬層與上層應(yīng)用的解耦成熟度低,缺乏方法體系來明確相關(guān)的要求,目前主要通過測(cè)試方式來確保虛擬層和上層應(yīng)用解耦,但測(cè)試樣本少。
第二,分層解耦后集成和組網(wǎng)難度大。NFV三層解耦,MANO包括NFVO、VNFM、VIM三部分,在部署NFV時(shí)不同組件由不同提供商提供,需要比傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)更復(fù)雜的IoT測(cè)試驗(yàn)證、集成和規(guī)劃部署工作。
第三,運(yùn)營(yíng)商N(yùn)FV網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維管理挑戰(zhàn)大。傳統(tǒng)網(wǎng)管采用豎井式管理模式,重在設(shè)備監(jiān)控和排障,依賴工單進(jìn)行故障管理;NFV網(wǎng)絡(luò)重在自動(dòng)化編排和調(diào)度,要求運(yùn)營(yíng)商做好MANO和OSS協(xié)同,適應(yīng)新管理運(yùn)維模式,打造新型運(yùn)維流程。
SD-WAN成抓手
SDN方面,在日前舉行的2017中國(guó)SDN/NFV大會(huì)上,韋樂平表示,互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的成功經(jīng)驗(yàn)使得面向企事業(yè)用戶的“隨選網(wǎng)絡(luò)”將成為主流運(yùn)營(yíng)商的SDN切入點(diǎn)。據(jù)悉,在SDN與NFV出現(xiàn)前,亞馬遜、谷歌和微軟等云服務(wù)商提供按需隨選的計(jì)算資源、服務(wù)器和存儲(chǔ)器,取得了很大的成功。電信運(yùn)營(yíng)商試圖將其應(yīng)用到電信網(wǎng),但其復(fù)雜性和剛性設(shè)計(jì)導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)只適合人工靜態(tài)資源配置,對(duì)動(dòng)態(tài)資源配置的多次嘗試都不成功。但SDN與NFV的出現(xiàn)提供了技術(shù)抓手。AT&T首先抓住機(jī)遇,在170個(gè)城市提供了業(yè)務(wù),去年收入6億美元,取得初步成功。目前,中國(guó)電信與中國(guó)聯(lián)通均意識(shí)到其商業(yè)價(jià)值,明確將其作為業(yè)務(wù)切入點(diǎn)。
同時(shí),業(yè)界認(rèn)為,SD-WAN將成為未來SDN邁向大網(wǎng)的關(guān)鍵。所謂SD-WAN,即將SDN技術(shù)應(yīng)用到廣域網(wǎng)場(chǎng)景中所形成的一種服務(wù),這種服務(wù)用于連接廣闊地理范圍的企業(yè)網(wǎng)絡(luò),包括企業(yè)的分支機(jī)構(gòu)以及數(shù)據(jù)中心。這種服務(wù)的典型特征是將特定硬件組成的WAN網(wǎng)絡(luò)的控制能力通過軟件方式“云化” 。據(jù)賽特斯柔性網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品線總監(jiān)李晏介紹,SD-WAN具有四大優(yōu)勢(shì):一是低成本。企業(yè)專線很貴但是性能很好,SD-WAN則是通過SDN技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)廣域網(wǎng)上多條共有或私有鏈路資源的靈活調(diào)用,降低企業(yè)對(duì)專線的依賴。相對(duì)于企業(yè)專線,SD-WAN價(jià)格更低廉,業(yè)務(wù)開通也更快;二是量體裁衣。企業(yè)對(duì)流量的匹配并不是一成不變的,例如SD-WAN可以對(duì)廣域網(wǎng)的流量區(qū)別對(duì)待,對(duì)企業(yè)不同的業(yè)務(wù)匹配不同的流量;三是安全性高,相比MPLS,SD-WAN安全性更好。四是高效。SD-WAN相比MPLS更加高效,業(yè)務(wù)開通更快速且成本更低,還可以產(chǎn)生增值服務(wù),為企業(yè)提供了專線接入的更好選擇。
而在NFV方面,由于處理量大、吞吐量要求不高、又面臨VoLTE引入機(jī)遇,移動(dòng)核心網(wǎng)的虛擬化將成為NFV的切入點(diǎn)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面的可編程將推動(dòng)軟網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來。對(duì)于NFV的演進(jìn)趨勢(shì),韋樂平認(rèn)為將包含初級(jí)和高級(jí)兩個(gè)階段:在初級(jí)階段,NFV將作為實(shí)施傳統(tǒng)業(yè)務(wù)的新方法,主要完成將傳統(tǒng)基于專用硬件的軟件執(zhí)行環(huán)境一對(duì)一地轉(zhuǎn)化為基于通用硬件的VM上的專用虛擬化環(huán)境;在高級(jí)階段,MFV將作為實(shí)施新業(yè)務(wù)的新方法,包括將VNF分解為微業(yè)務(wù)乃至單功能VNF后再重新組合、采用容器技術(shù)將單個(gè)VM切片成更小容器、應(yīng)用可軟件編程的數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)集成和自動(dòng)化管理等過程。