SDN,网络重构的基因工程

大家好,非常感谢刚才张院长、段院长和赵院长的精彩分享。很高兴今天能够和行业内的各位专家和同行共聚一堂,在这里站而论道。我原来计划昨天晚上坐航班,碰到北京大雨,航班延误,然后取消了。之所以我现在能够及时赶到这儿,是因为我们有高铁。我坐在高铁就很感慨,从数据衡量的话,高铁和以前相比可能只是一个数字的区别,原来是80公里,现在是300公里。但实际上这个数字的差别,造成了我们对地理感觉的重新定义,我也想说,在这里面我们讨论SDN,可能也是要有一些类似的角度。有一些技术上的变化,实际上不仅仅是数字上的差异,同时还是根深蒂固的行为方式和基本模式的变化。我今天跟大家讨论一下,SDN如何理解它在网络重构当中的作用,它在基因工程的具体含义。

其实在过去的三十年里面,大家应该都是互联网在中国快速发展的见证人。在过去的几十年里面,我们传统的电信业务,从简单的语音,包括后来到移动时代的短信,发展到现在语音、宽带、视频,实际上我们都是互联网业务成长的受益人和见证者。互联网渗透到我们生活的方方面面,我们数字化生活,我们李总理提出了互联网+,包括行业内提出来的工业4.0。互联网不仅仅渗透到娱乐、生活,也渗透到我们工作中间。在这个里面SDN的融合演进,实际上和互联网的融合相互促进,相互发展,这对于我们现在用户的行为习惯,用户的体验模式,包括用户对业务的定义都产生了持续而深入的影响。我们可以用一个简单的词来描述,现在用户的新常态,就是实时、按需、永远在线、用户定制,包括社交化的用户联系。而这些新的行为模式,不仅仅是在人人之间展开,也在人和物,物和物之间展开,实际也在推动我们对业务的新的定义,乃至底层网络的支撑点的要求。所以对我们来说我们可以看到,在业务上面我们的生活和生产越来越和互联网相结合,我们日常的应用,用手机来看,我们经常可能有一个很明显的感慨,现在海量的应用,多样化的业务使用形态以及由互联网所带来的可能性,都促使我们对未来抱有更多的期望。也更促使我们对下一代的网络抱有期望。

在今天的SDN的融合发展过程中间,我们应该看到未来的网络应该对用户的行为有更强的感知,对业务有更强的塑造和开发能力,这个都需要我们演进到支撑我们未来业务的承载,以及对用户体验需求的描述。在网络演进过程中间,实际上我们会发现我们会面临长期以来一直存在,我们一直面对的挑战。作为行业的从业人员,大家在传统的电信网络上做配置的时候,经常要一条端到端的链入,你需要很多点到点来完成的,一方面要消耗你很多的时间,要做检查和资源的确认。同时你可以看到,你很有可能要应对忙中出错所产生的一些配置上的校验和反复的确认,包括事后的紧急的抢修。我们在运维上面,大量的节点要进行的逐条的配置,对我们来说是一个负担。在传统的业务中间,大家有一个非常强烈的感受,我们的网页是不分离的。我们要推出一个新的定义的时候,会推出一个新的来支撑我们的网络,这就是我们传统所说的垂直烟囱的问题。这个垂直烟囱造成的困扰,在你想要进行新业务创新的时候,你发现你业务创新所需要的资源和你当前需要的网络有很强的依赖关系,从而它会增加你的业务开发时间,以及增加你新业务开发的复杂度,以及在你未来业务交付之后你对网络的维护也存在强的垂直捆绑关系,这是我们要面临的第二个结构性的问题。

第三个问题,从我们传统的组网来说,我们都是多厂商组网的情况下确保均衡。我们举个例子来说,到今天整个发布的已经超过了7000项,在这样一个复杂的描述下面,设备和设备之间的相互集成、互通这个任务已经变得越来越复杂。也就是说我们烦琐的逐点的配置,我们垂直的烟囱模式的网页捆绑的结构,以及我们多厂家集成设备的复杂性,实际上是我们要面对和解决的问题。 在过去这些年里面,我们可以看到行业内的主导运营商一直在做努力,希望通过创新的方式去改变和克服这个局面。比如说在2002年的时候,当时英国电信发布了它的计划,其中有一个小的项目就是OSS的,能够为未来的应用开发商释放它们开发的复杂性,使得未来你即使是一个很小了公司,也能够基于它快速的进行开发,这是一个很小的设想。在实际的执行中间遇到了什么挑战?因为在这个架构设计的时候,并没有真正对设备和网络做本质性的架构的调整,为了实现这种OSS层面的封装,英国电信和各个厂商必须在一起做大量概念抽象的定义以及具体的SDN的开发,实际这个过程会越来越复杂。到后来英国电信发现一个情况,尤其这种API开发的复杂性,造成它每开发一个产品就是发布即落伍。 在2009年,因为像英国电信所碰到的问题一样,所以ATNT提了一个设想,它在每一个领域内只定义一个主导的运营商,它希望极大的简化整个系统的集成过程。这个项目发现了一个意想不到的结果,整个产业链的竞合、调整,最后发现有一些主导的供应商缺位了。它认为实际上你对未来的设备的定义,应当是厂商无关的,这是我们接受到的第二个信息,就是如何定义将来网络的开放性,要定义一个与厂商无关的开放性的架构。

第三个例子,我想举的是沃达丰,共享简化作为它的一个基本策略,通过这种方式把整个欧洲地区的子网的运维体系集中起来,成立一个客户服务部门。也就是说整个欧洲地区的客户呼叫打电话进来,都通过呼叫中心汇总,然后再统一处理。在这个过程中间他们发现,从架构的流程梳理来说这是一种非常好的角度,除了网络的整合还要做人力资源和流程的整合,但是这个整合过程它面临一个挑战,也就是在每一个国家的子网里面,它的网络和设备的构建方式都保留了原来的形态。所以说在具体处理一个跨过的单子的时候,它最后只能分发问题单到各个子网,也就是说这个过程实际上在原来的流程之上又叠加了一层,最后总的处理时间增加了,这个增加的时间最后造成了用户的满意度下降。我们可以看到在设备架构的统一性上面,实际上等于说这个问题不解决,那么我们在其他部门即使有一些创新和改造,最终的效果也会受到它的影响。

第四个我们分享的例子,这个ORP,它把整个网络的承载平面定义成一个单一的ORP平面,实际上也是一个非常有意义的尝试,也就是说我们最终的目的,为了使网络具有更高的运维效率和新业务的创新能力,我们必须解决基础网络的应用性问题,我们要使得底层的基础设施更简单,这是一个非常有益的尝试。 我们刚才举了四个例子,它们从各个网络进行尝试,他们从各个角度进行尝试,这对我们整个行业的经验积累都是有价值的。在2014年、2015年,行业里面发生最重要的事情就是SDN这个概念和架构受到各位成员的重视,在德电都基于这个基本理念进行了未来机构的尝试。比如说像德电2.0,它把整个网络的承载面进行虚拟化,从而使得未来的应用和开发在这个上面进行运营。德国电信希望把它在欧洲的28个子网通过相同的网络技术架构统一起来,从而简化未来的业务创新、业务发放和业务维护。网络的抽象,资源的统一定义,网络资源的简化是所有的关键字,这也是我们所应该面对和努力尝试解决的问题。网络架构的创新是我们最根本的创新,网络架构是我们整个网络的灵魂所在。 谈到网络的创新,在过去的两年里面,我们在SDN方面做了相当多的创新。

像刚才张院长提到的,SDN绝不仅仅是一个简单的技术,实际上我们相信它对网络是做了一个最基本的基因层面的改造,像我们刚才举的例子,作为高铁来说,它的速度绝不仅仅是80公里提高到300公里,它是改变了我们对物理距离的感受。在这里面我们可以看到,针对我们刚才所讨论的,我们传统要解决的三个主要问题,我们在这里面,SDN的架构是如何应对,如何解决的,首先我们可以看到在传统的电信的集中网络之后,我们看到IP推出了分布式的网络控制机制,但是现在SDN又重新把集中式的控制带了回来。实际上三十年的轮回并不是简简单单的一次重复,而是说这里面完成了一次非常重要的螺旋式的架构创新。通过引入IT的理念,通过引入互联网的思维方式,实际上SDN引入的集中化,定义了抽象的网络模型,简化对底层及时设施的管理,同时通过简化提供一种比较便利的,开放开发接口的机制。通过集中控制,我们具有很好的效率去优化全局的资源利用,去优化全局的业务发放,去优化全局的负载分担。

再往下我们通过统一抽象的网络层的定义屏蔽了具体设备的差异性,我们还推动未来设备向标准化的演进,进一步强化我们未来网络结构的简单化。向上,我们把原来比较复杂的网络和数据进行相应的抽象,用类似的资源模型进行统一的描述,同时在后续的业务构建过程中间用单一的资源描述来定义顶层的资源请求,资源分配。这是我们所要打下的最基础的条件。在这个过程里面,我们可以通过SDN的核心理念,基于软件定义实现对功能的那些动态的调整、动态定义、动态开发,在上面应用层实现,在底层基础设施层面提供最强的可能性和灵活能力支撑上层的开发。

在这里面我们希望能够通过一个例子,来跟大家探讨我们是怎么来理解SDN为我们网络所带来的一些基本变化。我们可以打一个比方,比如说我们可以把传统的网络比作我们的拼图游戏,而把SDN的网络比作我们的乐高积木,这里面的区别在哪里?如果你陪你的孩子做拼图游戏,你可能过一段时间就可以去商店里面或者网上订购一套全新的拼图,但不论你订购多少套拼图,每次你买回的拼图,它的结构在你拿到的时候就是固定的,你能改变的就是拼图的拼装过程。这就是传统网络的情况,传统网络是将业务相捆绑,你定义一个业务的时候,你的网络架构是确定的,你改变的是网络的招投标过程、建设节奏。相当于你在梵高的画上面永远不可能拼出蒙娜丽莎,也就是说这个过程其实相对来说是由专业的硬件决定了网络所能提供的能力,这个提供的能力决定了你能够向用户所提供的业务,这是强映射的过程。

相对应的,如果我们以乐高积木比喻在SDN演进过程中间对网络的改造,使得将来尽可能把网络的基础设施能够做抽象化的、标准化的定义,从而把未来的网络业务能力开发、维护能够在上层的应用层进行处理。也就是说我们在这样一个网络和业务分离的架构下面获得了最大限度的灵活性。像你拿到一个乐高积木,恰恰由于它的标准化和通用性,你能够在未来发挥你的创造力,去构建你将来的创新业务,这是我们对SDN能够在网络演进中所发挥的贡献的一个基本的理解。我们认为它的抽象性,以及灵活的可编排能力,实际上就是我们对未来SDN化网络的期望。但同时我们要注意到,和拼图相比,因为乐高积木是没有任何预先定义的框架,所以对于乐高积木的玩家我们需要更强的能力,能够在总体上面进行统筹规划,能够在进行搭建第一块积木的时候,就知道第二块、第三块,乃至最后一块怎么搭才能得到你要的东西,所以不是省力了,而是对我们的规划能力提出了更高的要求。

第一个,架构优先的顶层设计。像我们刚才讨论乐高积木打的比方,一个SDN化的网络,它的底层的基本能力是模块化、标准化、通用化的,如何在通用化的架构之上去构建未来的无限可能,这要求我们对基本架构作出高规格的规划。我们在SDN架构里面通过集中式的控制,基于IT化的理念,基于互联网开放式的思维的启发,对底层的基础设施进行通用化的资源的定义,这个定义会驱动未来的网络具体硬件,能够向通用化、标准化方向进一步演进。在这个通用化过程中间我们可以看到,一方面在南向希望能够形成厂商设备之间和网络构造的结合,也就是说通过像PCEP这样的标准化协议,我们能够在未来以两天这样一个时间作为单位,集成一个新的设备到我们现存的网络里面来,通过这种方式最大限度帮助运营商构建一个灵活的、自由、开放的网络。满足厂商无关的供应能力,通过这种方式实际上我们构建了最大限度的底层基础设施的弹性。而向上,由于我们有一个标准化的底层的基础设施层面,北向的接口我们可以通过一些标准化的接口和分层的定义,我们通过最基本的物理的资源可以开放一层接口,逻辑的抽象的资源可以开放一层接口,通过多层的能力开放,可以向未来的开发商,无论是大颚还是行业公司,我们都能够使运营商在行业内找到开发合作,能够构建这样的生态系统,希望通过一个架构优先的顶层设计能够为运营商搭建一个良好的起步平台。

同时,我们需要关注的一点是,作为SDN的整个演进,它不仅仅对现有架构的变化,高铁改变的不只是数字,还有我们的感知,以及我们对未来的业务定义方式。你需要三天交付的业务和需要十天交付的业务肯定是不同的,它会使用完全不同的运维体系和业务定义体系。所以往往我们会发现,在那些大T,他们所推动的SDN的演进往往是由CTU,有些运营商叫CIO,已经是整合了。甚至有些运营商它已经作为CEO亲自挂帅来通过这个SDN的演进。这个演进过程,因为它不仅仅是一些具体细节的变化,而是在整个网络架构里面,业务的组织方式,乃至用户的体验上面都要做很大的变更。在这一点上我们可以看到,2015年进入一个顶层架构设计的高峰年,在西欧、拉美,都碰到当地的运营商和我们探讨架构的设计方式以及作为整体架构交付所需要的全套的专业服务的支撑体系,相信2015年、2016年很有可能是整个运营商行业,SDN顶层架构设计的元年或者说是热点年份。这是值得我们关注的关键的时间点。

第二个SDN重构的要素,我们简单概括为面向业务的演进节奏。因为整个端到端网络,大家非常理解,是一个非常复杂的架构,它的演进是绝对不可能在一夜之间,在一年之间完成的,所以如何定义合适的节奏,使得我们用一种最高的贴合业务的性价比逐步改良和演进我们的网络,是我们要关注的另外一个要点。 基于我们对业务的理解,像刚才的专家都提到的,目前可能DC是SDN演进最活跃的部分,这里面我们理解也恰恰是DC本身所具备的特点,它的角色造就了这个现象。像德电所说的一样,在未来有两个大的数据中心,这个数据中心要实现全网四到七成的业务,未来它要呈现全网要实现四成以上的业务。同时我们也可以注意到,作为整个基础设施的构建,同样要在数据中心落实,所以数据中心的SDN化的演进,实际上是我们所有网络演进的第一步。通过数据中心的演进,我们可以完成DC的基础设施的SDN化的转化、云化,对未来的业务构建是一个坚实的基础,这是我们要完成的第一步。如果我们看到所有的业务都在DC终结,那么它的源头在哪儿?肯定在每个用户那儿,每个家庭用户、企业用户或者移动用户那里。而用户那里发起的业务流,对于运营商而言,它是在产业的业务网管,所以这是我们的SDN化的关键一步。

我们的第二个演化的目标是产业业务网管的网络功能抽象定义,南向的标准化和能力开放,我们向用户和合作伙伴提供一个更敏捷的业务发放的界面,从而使得用户得到一个更好的实时的业务交付体验。第三步我们可以看到,在用户接入位置和DC之间,是运营商的核心承载网络。在核心承载网络上面,我们通过引入SPTN、R+、PC+,为我们的整个骨干网的承载层提供SDN化的动态调优和优化能力,这个为我们实现端到端的用户提升作用很大。我们能够看到在整个端到端的网络范围内,实现循序渐进的,充分兼顾现有网络及业务以及未来演进工程的目标和实施节奏。像有一句俗话说,罗马不是一天建成的,SDN也不是一天建成的。在整个顶层架构设计中间,我们要充分考虑到,在我们走出第一步的时候,我们第二块、第三块拼图以及最后一块拼图应该按照什么样的次序和什么样的业务诉求去准备,我们在过去的两年里和全球的客户交流地时候接受到非常多的问题,都是在SDN引进过程中,你怎么能够帮助我兼顾到现有业务的平滑延续和未来的构建?这也是我们希望和在座的各位专家以后能够有更多的机会深入研讨和交流。

我们看到的第三SDN重构的要素是参与合适的专业俱乐部。像刚才赵院长提到的,在SDN领域,实际上有非常重要的两个行业的推手,它们都是开源项目,作为我们整个SDN演进的核心部件起到了聚焦我们的理解,定义未来的演进形态的关键作用。可以看到,它们都是行业内数一数二的龙头老大,对这个项目的推动以及帮助,帮助这个项目更好的贴近运营商的本质的诉求。我们可以看到他们赞助了这个项目,要求它满足全国范围内几千个全网的可扩展性。我们也注意到这个核心架构实际上能非常好的贴合运营商的诉求,包括可靠性,可扩展性,负载、均摊,以及非常好的容错,数据持久化的保存。通过这样一些符合运营商基本能力的架构,我们可以看到它对未来的基于SDN的演进打了很好的底层基础。 从我们行业从业人员的角度来看,我们的观点是它作为最初的分布式架构定义,可能更适合支持未来运营商的长期的架构引进,我们也很愿意和行业内的同仁,基于在开放式的社区里面,共同来探讨未来演进的策略以及分享我们实践的经验。最终我们希望能够基于开源社区互联网精神带来的开放性,能够提升我们行业的整体水平。

最后一个要素,我们可以看到,我们建议在整个SDN的演进过程中间,我们建议选择有实力的总集成商。因为SDN不仅仅是基础的技术演进,它改变了我们的关键业务特征和网络参数,有可能在未来完全改变我们的呈现形态,包括人员的技能要求和流程定义以及组织架构的要求。传统上面是人工审核为主,在未来可能我们的整个业务发放过程变成业务驱动的,智能审核,以小时、分钟、秒为单位。包括一些像云领域的完全端到端自动化的业务,我们就有可能开发出来,所以类似于这样的一些基本的变化,是促使我们在业务层面,在用户的体验设计方面,在整个网络基础架构的长期演进,包括在整个TCU成本的结构方面都会遇到很大的挑战。因为这是一个全新的领域,全球的同行都在摸索中前进,如果运营商选择具有全球交付经验的,我们能够在更大的范围内分享我们积累的经验,帮助我们尽快用一些成功的经验实现网络的演进。选择有实力的总集成商实现综合演进的规划,这可以说是我们的经验之谈,也是我们和行业内分享一些想法。

简单跟大家分享一下,华为当前在按需网络,在SDN网络架构方面做的工作。华为定义了一个三层模型,映射到两层的产品架构,实现了SDN和NFV的融合构建,同时考虑到运营商的现状,进行了整个面向传统存量网络的集成。这是我们的关键字。在三层模型里面主要为了应对前面所提的传统上面应对的挑战,如何能够用一个单一的资源模式去描述下面具体物理网络多样性,同时向上面的应用层封装我们网络资源的访问方式,现在是通过扩展支持了PCP、PCPS做我们的标准协议,可以直接适配第三方的设备,可以进行动态的第三方接口的开发,能够最大限度去集成现有的存量网络和我们将来未来支撑网络运营开发的多样性和自由度所必须具备的网络资源层面的封装。 所以在这里面,我们的控制器定义了三个核心能力,资源的核心关系,面向设备的自动化设计,端到端的设备。在网上我们的三层模型的业务部分,映射在启动器里面,启动器一方面是来自上层的一些抽象的业务诉求,同时要完成一个很重要的工作,启动器完成跨层、跨域、跨厂商的多层覆盖。通过这种多层覆盖能够集成第三方的,包括一些特殊定义的控制器的接口,我们希望帮助运营商实现面向当前网络的平滑演进。这是我们的基本定义。 就像现在我们注意到,在行业内有很多运营商,提出网络2020的目标,我们做了几个相关的比较基本的预测。第一个,从过去一年到今年上半年的交流情况来看,我们注意到2015年和2016将会成为整个行业顶层架构设计的热点年份,运营商很有可能会得到初步架构设计的设计稿,同时在接下来的2016、2017年可能会有一个高潮,顶层设计会转向一个基础能力的构建。在这之后,实际上有一些运营商已经走在前面了,刚才赵院长提到的2.0,我们预测在2018到2019年,可能行业内领先的运营商,它增量建设的70%将会基于SDN来构建。

很高兴今天和大家进行分享,把我们前面和大家探讨的内容做一个简单的总结。第一个我们注意到运营商业务在走向深度融合,我们需要随需网络的建设,而当前面临一个结构性的调整。过去的实践证明,如果我们要解决传统网络的结构性的问题,要从基因上面改造这个基本结构,需要创新新的网络架构。现在我们众望所归,希望通过SDN、NFV来实现这个演进过程。我们要注意SDN绝不仅仅是一个技术的创新,它是整个网络演进的最核心的基因重构部分,它从我们的拼图游戏,转向为乐高,我们对运营商在未来的整体架构能力,到实际部署的节奏,综合的规划、调度和实施能力,我们注意到会有更高的需求。基于这样的需求,我们相信在SDN网络重构过程中,我们建议在四个要素上面能够提供足够的关注度。首先是架构优先的顶层设计,然后是面向业务的整个构建的节奏,同时是我们注意到吸取互联网精神,吸取整个开源开放的精神,我们要参加合适的专业俱乐部,随着整个行业的演进节奏共同发展。最后由于这是一个摸着石头过河的过程,我们建议选择有实力的集成商共同构建网络。谢谢大家。


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SDNLAB君 发表于15-05-18
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