张宏科:SDN与NFV与智慧协同标识网络

大家都知道,我们这个实验室是一个国家工程实验室,因为在互联网技术研究方面是一个比较好的国家队。我从事IPv6研究20年到现在,研究未来互联网超过十年。在未来网络方面,在2008年5月份掏到了第二桶金。

张宏科:SDN与NFV与智慧协同标识网络

我今天讲的做企业的人可能对他有益,对技术研究的人,我走过的路可以让你们少走一些弯路,在我们肩膀上走,你们可能更快一点。我的题目是SDN与NFV与智慧协同标识网络。超过十年的研究的一些体会,应该说不是虚的,是一个比较实在的,可以进行推广、应用的东西。这个研究,我们现在看通信业信息网络,我们以通信业的技术为例,我们看无线技术发展这个比较快一点,它的研发思路,从研发性能测试、标准性能和部署,每一个阶段,比如说2G、3G、4G,每一个阶段的目标非常明确,计划清楚,研究周期就是完成周期。对互联网技术来说,我们可以想象,我们做了这么多互联网技术,互联网技术为什么对传统的通信业是一个致命的冲击和打击。咱们做传统通信的人有体会,现在的3G网、4G网,为什么传统的通信对互联网的冲击这么大?为什么国内老叫互联网+,这些事是我们研究者时时刻刻要考虑的东西。我通过长期的研究发现,这个互联网研究它也是从技术角度,也是技术开发、性能测试、标准推进和部署,但是互联网有一个精神,它的文化就是自由的、公平的、务实的,这八个字看起来很普通,但是对产业的影响很大。互联网从研发角度,传统的技术是精英研发,互联网可以精英也可以非精英,测试除了精英,其他老百姓也可以测试。传统的测试标准是精英测试,形成专利,形成标准推广。互联网要形成互联网推广,必须放弃专利。推广,全世界的人进行推广,这个周期比研发一个产品快得多。而且你是垄断行业,精英推广,形成标准要放弃专利,这个对传统垄断行业来说影响很大。互联网的技术,对我们传统通信业取代这是可想而知的,它这个周期慢。为什么不好划代呢?传统的划代好划,一代,二代,全是精英设计的。互联网因为是大众参加的,精英都可以做,随时都有新技术,今天定一个目标,明天就变了,所以目标不好确定。

为什么推动互联网+,对于普通老百姓来说可能就是各行各业的信息化网络化,但这只是一个方面,还有很重要的一个方面,现在凡是我们做IT行业挣钱的那些大公司,你们想想做互联网金融的,腾讯的,小米盒子,全是针对过去一个相对垄断的行业,利用信息化,利用互联网开放文化。办银行过去是精英办,精英挣钱,精英定规则,互联网银行,大众可以办银行,他挣到的第一桶金,不一定是很大的突破技术,还是传统技术的集合,但是为什么他能挣到钱?他利用互联网的文化,从一个垄断行业做出来。比如说微信,以前广播是不允许搞的,现在微信跟广播有什么区别?搞电视的,过去是垄断的,现在互联网上可以看电视,小米举个例子,凡是垄断行业,利用互联网的文化,利用互联网的技术挣得第一桶金是非常容易的。垄断是过去少数人,你要抓住互联网思维,互联网文化,所谓互联网+不是一个行业的简单信息化,是对一个行业的理念经营。可赚钱,如果过去是一个开放行业,你信息化,网络化赚的钱,不会有垄断行业挣钱挣的多。

我是做通信的人,也讨论互联网技术,影响我们影响的很厉害,要取代我们。这是我研究的体会,为什么它这个技术能取代我们的传统技术,而且这么快,就是致命性的,就是要把你干掉。事实上我们传统的网已经是4G化了,只是宽带接入还是无线接入,真正的网络已经IP化了,就是互联网化了,这就是我们通信业的现状。我不知道大家来自什么行业,我通过我研究几十年的理解,给我们的企业家这个理念,我希望你会从中受益,这是我研究的一个体会贡献给大家。下面从技术角度,我要贡献给做技术的人,做研究的人,做技术管理的人。未来网络叫的这么热,你究竟得到什么好处?我两个月前给我们国际、国内重大的企业,就是做信息网络的企业我给他们上课,我问他,你做SDN、NFV得到什么好处?设备制造商你得到了什么好处?你的SDN交换机在五六年前我看到那个展台上已经展览了,你今天用在哪儿了?用的比较好?我问的他们比较尴尬,我脑子里面知道他们没有很好的用起来,它有问题。我给我们做研发的人,把我们的体会贡献给大家。我们说了,现在的互联网是有问题的,有些同志说,我们这个网络做的好得很。现在全世界都在研究,它就是有问题,这些问题具体体现在,比如说利用率比较低,实际上国外的数据统计,我们运营商的网络,骨干网的使用效率在3%左右,接入网的效率在10%。咱们手机晚上自动关机,它给你节电休息,现在的网络做不到。我白天用你就工作,我晚上不用了,你是不是休息?做不到,用的电和白天一样多。效率是真正使用效率的30%、40%和10%、20%。一句话现在的网络是相对僵化的,不智能的,不智慧的。

所以搞SDN、NFV为了让它智能一些、灵光一些,听指挥一些,咱们的SDN和NFV目的是提高效率。提高效率是咱们企业愿意干的事吗?原来支持10个,现在支持100个。还有用户体验差,咱们用的互联网是五六十年前的,比我的岁数还大,到今天设计的基理、原理没变,只不过性能提高了。而且网络设计,当初是几个大学,几个点设计的,现在全世界的人都是打补丁,打的这个网它的承受能力,大家觉得好得很,实际上运营上重得很,转不起来了,这就是可扩展性差。还有现在的网络安全性,我从来不在网上上网上银行这个东西,我知道这个技术的含量。我的学生大部分都是高级知识分子,他不干坏事,你那个用户的口令很容易得到,我认为那个网络是不安全的。美国那个体制是信任体制,它所有机制基于信任设计。我们这个社会,发展中的社会基本上不信任,大家用不信任体制的制度,你不信任,本身我基于信任的,我不能信任的人做这个东西,你说不干坏事,所以肯定是有问题的。这个问题我们虽然有些解决的方案,但是是一些打补丁性质的。

还有移动性,实际上这些问题不同行业的人认为不同行业都是最重要的,如果是国家政府,或者军队特殊部门,认为安全性是最重要的。国家强迫它装,实际上它感觉到装很麻烦。搞移动的人,我们的互联网严格来说移动性比较差,我在这个屋上网要到另一个屋,肯定要重新断了连接。那在高铁上怎么上呢?这些事情五十年前就设计好了,到现在来说已经面临一些问题。所以说全世界来研究这个东西,这是最长的,不是现在网络很完美了。从我们客观上需要,确实有这个事。这就是说现在的问题需要突破式的、跨越式的,所以说为什么SDN、NFV热呢,就是这个原因,它要解决这个事。这些问题单独解决只能针对某一个环境,对于大网来说综合解决它才能用。所以你做SDN、NFV只是提高效率而已,使用效率、节能效率,管控效率提高。其他问题可能还不好呢,如果这些问题综合解决的比较好,有可能是一个大网的环境下,大网的运营商用。我们说有些人没志气,我们很多人认为国外研究的比较好,我不这么认为。我认为我们的研究是领先的。我举一个例子,这项目是美国2010年自然基金上的课题,现在比较热的还有云计算这些网络架构。我们2005年、2006年主持的国家973国家重大计划,它那个课题在我们那儿有三个。我们国内这几年研究起来了,不像我读博士期间,跟这个行业相差二十年。经过这么多年的努力,我们起来了,起码我不认为老外比我们研究是好的,但是我们有些学者还是没底气,我有底气,我就敢跟他们比。我在2007年登的电子学报登的三篇论文,报的973的研究成果。我们因为跟企业有合作,我们在国外的宣传是滞后的,这是我们研究了十几年了,我们形成的专利,跟企业部分转让,我们现在才跟大家讲这个东西。

大家听这个东西,以往我们讲的是前期的东西,今天讲的这个东西,还是我们近五年的东西,刚刚专利下来,而且跟企业合作的比较好,我们才可以讲。所以这个方面确确实实国内外研究很热。SDN大家都很熟悉,好处我不讲了,它的问题,实际上软件定义网络,通过软件定义使网络灵活一点,智能一点,提高效率。用复杂度提高功能、效能,提高效率。那么折中在哪儿?集中控制,如果范围很大,能够控制的过来吗?如果大家都攻击你,你的安全性能保证吗?你的性能能保证吗?从大网来说,未来网络是一个大网,不是小网,大网来说这些问题需要考虑。NFV也是一样的,网络功能虚拟化,像SDN和NFV,从研究的角度这不是一个新东西,这个理念也不新,只不过网络发展到现在,我们的运营商是一个僵化的、静态的、死板的,不智能的,不智慧的网络。希望它的管控能力很强。现在还有一个理念,我们的运营商建的网花的钱,设备上研制了,但是他获得的利润并没有在网络上做应用的公司多,在网上做应用的它比实实在在做事的挣的多。现在的网络管控能力比较差,我做网络应用的人,是不是我不建网,不研制,门槛还低呢。所以现在做网络应用的人还有机会,因为现在的网络用户管控能力比较差,服务的管控能力比较差,所以现在还是时机,还能挣钱,效率比它高。因为它的技术含量比较低,你投资少,赚钱还比它快。随着未来网络的推进,管控能力的加强,你的利润就要下滑。

NFV,确确实实网络的可扩展性增强了,网络的使用效率提高了,节能。因为管控能力提高了,我要你工作就工作,它的复杂性,它的部署,它的虚拟网络空间的可移植性都是需要挑战的。大家研究这个东西,我这个东西不是个人的观点,这是大家都公认的这些问题。我把它总结出来了,也是我研究几十年的体会。这就是问题,我们国家做这个东西,国家投入了大量的力量,973项目就反映国家重大基础研究,我就不说了。 上面我们说了网络有问题,有了SDN、NFV的技术,但是这些技术不清晰也不成熟,我们刚才说了那些问题要综合有效解决,关键现在要找到现在存在的六大问题,七大问题的本质原因,老百姓的感觉是老百姓地感觉,它的技术真正原因是什么?找到了技术的根源。另一方面,这些问题能综合有效的解决,才能真正成为一个未来的网络,否则就是局部性的,专业行业的解决。实际上SDN,我们说了智能、智慧,小范围的好做,大范围的引入智能协同。应用和设计网络,网络和应用两大块,设计网络要考虑应用,我网络支持什么样的应用,反过来网络应用需要什么样的支持,都是要协同的,大范围需要协同。所以说协同,大范围的智能的,这是更难的,这些都是世界性的难题。全世界都知道,看谁有办法解决,我们通过几十年研究,我们发现现在互联网,就刚才说那些老百姓知道的问题,实际上是互联网原始设计的三重绑定造成的。它的用户和网络是绑定的,移动性和安全性是差的,用户和网络绑定,攻击你没问题。资源位置绑定,控制数据绑定,我们现在的APP,把数据绑定了。我们现在这种SDN也好,NFV也好,这些东西它有两套思路,一套思路就是在现有的网络基础上,再加一层就是加点设备,加点功能把NFV的思想做进去,有点好处,但是这是过度的思路。

如果从网络设计的时候就配置进去,低成本,高效率,我们从研究设计的角度,从一开始设计就把各种功能设计进去,这是不是就是成本低了,简单了,省得现在做的是过渡性的东西。这两个都是需要的,大部分企业的思路都是过渡思路,因为它比较务实。我们研究者过渡也要考虑,本质上解决也要提出方案。有这些问题,大家都知道,我们提出了一个智慧协同标识网络,从本质上综合有效的解决这些东西。大家看,某一个东西解决了,过去的某一个东西只是解决某一个方面是有用的。简单的说,用户用网络绑定的设计思路,通信中断了以后再重新建立连接。传统的解决方案就是身份位置分离,但是这只是一个办法。现在的IP地址是谁,网络和用户是绑定的。这是安全性也差。还有资源与位置绑定,我们现在都是用户到域名那解析一下,然后再拿用户名都要走这个过程。比如说我是交大的老师,在服务器上不能使,然后要到网上逛一圈,这是资源与位置绑定。我们现在的云计算是分布式共享,网络从设计上就不是很支持,真正的支持云计算。他过去都到大服务器上访问,他把大服务器直接分布到不同的地方,省得大家都到一个地方挤在那儿。我分布式的,是不是一个过渡性的思想?但是因为从网络上设计不很支持,你只能是这种过渡性的思路去解决问题。

服务器往往是资源,服务器的IP地址是捆绑资源的,你要拿到数据必须要到那儿拿。因为时间关系,控制数据绑定,我就不说了。总而言之,从肌理上讲,是三重绑定造成了这个问题,如果要解决这个问题,必须把三重绑定分离。我们控制数据分离,就是SDN要出现的好处或者NFV要出现的好处,其他好处它不会有。这就是整个研究思路,这个绑定还是我们研究了多年,发现有这个问题,因为这个表面上发现了很容易,但是你再琢磨出来还是比较难的。我们有解决方案,我们分成实体域,我把这个新的架构可以说这是很好地东西。实体域,实际上就是大家理解的硬件部分,行为是软件部分,就是智能、决策、计算,实体域是转发实实在在的网络。实体域以后的网络就是组建了,标准化,生产插线板,都是可以生产的。我需要组成一个虚拟网用,用完拆掉,其他用户来再建,或者几个用户同时用一个虚拟网,这个网络完全是NFV化,用完就拆掉,不浪费,但是这个推动起来是有过程的。现在为什么推动起来比较难呢?因为现在的网络,它的信息感知不到,它的状态感知不到。那你要管控这个网络,也没地方管,也没地方控,现在的网络设备,你怎么管控?你管什么?控什么?它的状态怎么样,它是个死的东西,要把这个东西做进去就都要全。要做Overlay,把上面的功能附加在里面,因为它的成本是多花了代价,得到了一点好处。比现在的性能高,成本还低,你说用哪个?这个跟建桥一样,大桥建好了,有新技术建更新的桥,你不一定把这个桥推掉重新建,当这个桥要倒的时候再建是可以的。我们通过设计有了这个东西。我刚才讲了,只要绑定,综合的问题解决了。我们提出不是停留在表面,要实实在在做了五六年了,确确实实是个好东西,在理论、仿真、计算、模拟阶段已经OK,现在真东西验证阶段了,已经是验证了部分了。

我们网络按用户需求建虚拟网,让你工作就工作,让你休息就休息。从节能的角度,晚上不用就休息,很好。我们不是虚的,是实实在在系统出来了,而且有具体的应用。我给大家举个例子怎么用。现在的工业物联网,做工业物联网的三大要素,一个传感器,一个工业行业,还有一个是网络,现在的网络通信技术要做好工业物联网网络技术达不到。现在的网络,我们通信网络都是一些非实时的,尽力而为的网络。工业环境下要管控,要比较可靠,在无线环境下,在恶劣环境下,有线的太多。无线环境下,我们的wifi的点数太多的话就转不起来了,成千上万的话还能让它没干扰。现在的网络做这个东西很困难,用新的网络技术可以做。这块我们做的结果,确确实实工业4.0、工业互联网,它们还在概念级的,我们实实在在做到系统里面,已经跟我们一个国内的上市公司在一个实实在在的车间里面在用,这个前途非常大。因为它的车间,我们要感知出来,还要协同,还能让它很好的工作。这就是未来网络研究,我们这些新的理念,新的思路,过去高铁上做不到,现在做到了。你看老外的评价,极具创新性,重大突破。这是国际上百强企业给我们评价全世界TOP5,这是2010年的评价。而且这些论文评价,时间关系我不能太讲了。总而言之一句话,这个东西不是虚的,理论上基本成熟,在产业推进阶段。 这是我把网络,从SDN、NFV,只是未来网络的一个重要环节,是需要它,这个角度给大家做一个介绍。


  • 本站原创文章仅代表作者观点,不代表SDNLAB立场。所有原创内容版权均属SDNLAB,欢迎大家转发分享。但未经授权,严禁任何媒体(平面媒体、网络媒体、自媒体等)以及微信公众号复制、转载、摘编或以其他方式进行使用,转载须注明来自 SDNLAB并附上本文链接。 本站中所有编译类文章仅用于学习和交流目的,编译工作遵照 CC 协议,如果有侵犯到您权益的地方,请及时联系我们。
  • 本文链接https://www.sdnlab.com/11713.html
分享到:
相关文章
条评论

登录后才可以评论

SDNLAB君 发表于15-05-19
1