陈运清:IP网络数据中心化架构演进-IP网络架构演进的发力点及路径探讨

我今天演讲的内容是关于IP网络架构,实际上跟电信重构作为一个很好的层面,刚才唐总系统介绍一下联通的情况,我再把大家拉回到具体网络,我的题目是IP网络数据中心化架构演进,主要是数据DC化,相信在昨天和前天的演讲中,很多专家都作了案例的分析。

在一开始,赵院长也提到了整个业界的变化,我在这里想提的就是首先中国电信尽管是一个很大的世界级的综合信息服务提供商,但是我们在放眼全球范围内的时候,也是应该作为一个学习者,所以我们首先看到比如说北美的全球排名第一的AT&T,它的抓手就是作为一个开源的平台,它的E-COMP平台,把所有的网络功能,包括业务编排作为一个抓手,给我们也树立了一个非常好的标杆。另外一个就是VERIZON,他做了两层编排,服务和内部编排,这也给我们提供了一个非常好的参考。德电在以大数据策略分析的结合方面是值得我们借鉴的,所以我们在推进网络重构的过程中,要不断学习友商的经验。

今年7月份,中国电信发布了一个CTNet2025的目标,主要是三个技术要素,SDN、NFV和云。这三个要素的轮转以后,要达到的目的就是要把现有的网络注入智慧的过程,所以它在层次上,如果从实现的角度上来讲,要分三层,比如说要分上层的编排、网络功能层、基础的架构层。下面我的分析也是围绕着这三层怎么样跟IP网络结合来讲。

我们要达到的目标是要在2025年的时候实现网络功能虚拟化达到80%的目标,能够进行一个灵活的规模化的提供,还有就是打造一个新一代运营系统,这三个目标其实应该说是非常难以达到的,所以我们必须找到一步一步达到这个目标的阶梯。

回顾到IP网络,我们从哪下手呢?后来我们觉得就是对照整个大的目标的话,应该是把IP网络的数据中心化,也就是DC化当成一个演进基础的架构。演进的思路也是按照SDN、NFV和云三个层面来演进的。比如从云的层面,我们要搭建一个电信统一管理平台,这个管理平台能够去跟下层的网络进行互通,同时上层能够跟传统的BSS、OSS进行平滑对接。所以,我们要有一个Teleco OS整个一层,现在是以OpenStack作为基础。

再往下就是一个SDN控制器层,控制器这一层也必须要分域管理,因为你建设不是一步部到位的,现在我们基本上分了DC,本身的城域网组成的部分,应该有一个本身层面的控制器。另外,在DC之间来进行DCI的控制器以及广域的控制器。整个控制器层在推进的过程中,应该是跟编排层能够协同处理的。

再往下就是NFV,NFV在我们原有的网络功能基础上来找到切入点进行虚拟化。最终要搭建的是一个端到端的,比如从用户进入到我们的边缘层的DC层以后,然后再进入到骨干网。可能开始骨干网是不动的,慢慢的我们会逐步由左向右进行演进,最终我们要服务于用户,在访问他业务的时候,在穿越我们整个IP城域网骨干网的时候,能够做到灵活定制这样一个过程。

我记得第一天上午的演讲,中兴的专家给我触动比较大,他说如果业务本身能够为用户带来价值的话,用户就愿意去改变和建设他的网络。我们中国电信就是按照这种思路来进行的,就是要有市场和技术的双驱动。所以,才要改变这个网络。

整个驱动方面,我们总结下来基本上有三个层面,一个是行业云,行业云现在开始兴起,也就是说云的变化促进网的变化,云网有一个协同过程,网随云动。用户会提供一站式定制化和快速响应的端到端的网络需求,我们提了很多年,但实际上没有能力完整达到这样一个能力。随着行业云的兴起,这一步要借助SDN、NFV、云的技术来达成这个目标。

第二层面是新业务的需求,比如大的视频和高品质的专线。在这个市场实际上很多互联网企业也开始在这里发力,所以我们整个市场格局不只是传统运营商,也有互联网企业,甚至第三方的业务提供商都开始提供这样一个需求。这方面要求具有高品质带宽的承载需求。

第三方面,就是技术本身也在演进,如果你不演进的话,你的网络成本还有运行效率就会弱于竞争对手。所以从技术角度来讲,也要从CO向DC进行演进。

今年我也参加了华为的大会,在上面我获得的标志信息就是行业2.0的兴起,包括中国电信本身也在打造三朵云,即政务、教育和医疗。行业云2.0跟以前有什么区别?企业将是主角,用户的需求将导致运营商要适应他的变化。

比如我们在打造医疗云的过程中,医疗云对整个存储的响应时间和大批量存储的容量带宽的需求,这就会有一个很强的触发。因为有这样强大的需求,所以要求我们网络的新适配能力就要加强。

在这种背景下,我们总结下来,适合云网协同的承载关键特征包括了三方面,一是要有敏捷性,我们也调研了很多省公司,调研了很多客户,最终客户提到了最强大的需求就是你提供业务要快,你必须要根据用户的需求马上提供一个端到端的服务,这个快和敏捷就是我们要用的最关键的一个需求。这方面很可能就是SDN和NFV的组合技术达到的。
第二方面的需求就是DC要有弹性能力。现在用户的需求变化迭代次数比较多,有时候这个地方流量突然增加了,你要把资源调度到这个地方,有时候这个地方没有业务了,你要把资源调到别的地方。也就是说云的DC弹性调度能力是适应未来新的行业云2.0的关键手段。

第三就是要有抓手,运营商要跟这些互联网企业和第三方企业竞争的话就必须要打造差异化服务能力。我们也在思考,在打造差异化服务能力方面也不能什么都做,比如第一张图,控制器层面,我个人觉得这不是运营商的强项,需要靠厂商强大的实力来进行联合通过。运营商应该抓住一个核心的编排层来跟底层不断地对接,形成自己的差异化能力。

在这种趋势下,我们也看到目前在行业云对网络的影响方面,基本上有互联网企业,比如像亚马逊、阿里云这些企业在做私有云或者混合云的搭建。搭建过程中,他也会用到网络资源,这是一个现象。

另外,还有一些第三方企业,比如这次我们参会的大河公司,还有大地云网公司,他们是新兴企业,他们可以帮助用户来建设相关的组网方案。这些都是代表了行业云兴起以后,对一个组合需求的刺激。

在组网方面,我们总结了两种,一种是Overlay方式,它更强调隧道技术进行贯通,也有一定的底层技术作为支撑手段,但是要有一个性能保证的问题解决掉。二是Underlay方式,你要有很强大的网络资源,跟网络资源形成一个组合的解决方案,从运营的方式,Underlay的方式似乎更适合一些,但是你要根据用户的需求做灵活的调配,所以中国电信运营商要跟进综合方案和云网适配。

我们要开展这种服务的话,我们有什么资源?我们发现我们现在有比较强大的IDC机房,我们有一张DCI专网,还有跟城域网的资源,可以帮助用户打通一个端到端的过程。对应的上层就必须要搭建一个很好的协同编排机制,然后把这些网络资源进行平滑的调度。

这里遇到的一个挑战,就是我们怎么样把不同域的管理有效串接起来,而且我们会发现,这里会牵扯到一些IP协议的有效利用,比如说BGP协议的有效利用。所以,只有我们把这些协议理解到位以后,形成一套可操作的组网方案,才能真正打造一套端到端的解决方案。

我们的目的是什么呢?是要帮助用户迅速的根据他的需求来定制化,我们的手段是什么呢?利用我们的协同编排,我们跟SDN控制器的对接,以及我们帮助用户建立的这种灵活协调机制,打造这么一个互联。

中国电信现在已经开始着手做用户接入到云和互联的业务,前面有亚马逊做的案例,后面还会有一些友商做这方面,这方面特别适合中国电信,因为中国电信的政企能力在运营商里面非常强。

云网适配的协议值得一提的就是SD-WAN的协议,估计前面的专家也提到了一些,这里所有的协议是一个协议组,其中中国电信也不排除任何一个协议不能用,只要它有价值都可以用,比如GRE技术,比如说OpenFlow技术,还有路径选的策略,像PCEP,这些技术都是可用的。

还有值得一提的是,因为中国电信网络资源比较丰富,所以它可以用BGP的地方很多,我们觉得借助BGP的LS协议和FlowSpec协议的组合应用会达到很好,带宽和丢包信息可以传递到SDN控制器,从而进行更好的路径计算。另外,我们可以借助FlowSpec协议进行流量的匹配。运营商在跟互联网企业,在跟第三方云网的市场和私有云连接市场上,我们还可以充分利用自身组合的方式进行拓展。

在这个背景下,对照整个架构,我们不是要打造一个纯粹的网络架构,我们打造这个网络架构必须要能适配云网协同的业务,所以我们的核心抓手,就是要做好业务编排平台。但是,Teleco OS不是一天打造的,你必须把一点一滴的工作融合起来以后慢慢的形成,况且它还跟已有的电信的BSS、OSS发生关联。所以,我们的思路就是逐渐云化的这样一个过程。

首先,我们在边缘的DC,慢慢地进展到核心的DC,同时,我们在最右侧自身DC内部的云化也可以开展,也可以返回给我们网络的DC作借鉴。这个过程还要兼容现有的IP城域网、骨干网的架构,做一个平滑的演进。所以,我们的核心思路就是要分段演进,分段切入。

另外一个需要考虑的因素就是视频因素,运营商强调了一个很大的优势就是带宽,现在标定的带宽是应该向1G的方式演进。包括现在很多的关键事例应用,比如说互联网+的应用,还有弹性带宽的应用对带宽的要求很高,这对我们的网络要求是什么呢?就是让你宽的时候马上调得很宽,窄的时候也要调得很窄,时延要控制在很好的范畴,这个对运营商的网络提出了一个很大的挑战。

在这个情况下,我抽了一张图,我们找什么样的切入点呢?刚才唐总也提到了联通的很多计划,我讲一点,我们NFV在IP网络中找到的一点。我们找到相关的业务,什么样的业务对计算能力要求比较高,但是对转发能力要求我们的现有设备就够了,既能发挥NFV的强项,同时又不影响现有的业务,所以从ITMs的控制处理,还有ITV控制处理,以及WiFi的接入。这里的接入可以用到两项关键技术,一个就是要通过这个技术把NFV的技术资源和管理摸透,比如在这个过程中,我们要把NFV的MANO摸透以后,把它融入到整个电信的云管理平台,就是操作系统中,这样一个过程。

另外还有,就是我们在做组网的时候也要考虑到现有的NFV化以后,跟现有的网络架构有什么样的差异化的东西。我们就发现,借助SDN和Overlay以后,可以把固定的线条变成弹性的线条,使得资源更灵活。

左边是传统的网络,固定在某一个位置,不管有没有用户,都是要处理的,可某一个很闲,另外一个很忙,但都是固定的。右边这项就变成一个弹性管道,这时候就产生一个网元要求很高,再把资源通过SDN的技术把它打通,做一个灵活的资源调度。

面对这样一个局面,我们的理想值是希望能够做到一个解耦的过程,能够做到敏捷的解耦网络云化的过程,能够形成一个统一的NFV架构和核心的编排体系。但是我们现在面临的实际现实是真正的服务器的性能还是受到了一定的制约,所以,我们要找到这个切入点,恰巧是能够利用目前的性能,达到实际的转发效果。

整个这一层实际上也是对应我们的网络功能这一层来实施的,所以我们的计划是现有的解耦层面,找到相关的切入点,探索相关的经验以后再返回这样的闭环。为此,我们现在研究做了一件事情,就是怎么样做一个初步的系统搭建,比如在DC化要填充的时候,他需要有服务器的填充,需要选用什么样的服务器。比如说选用基于英特尔X86服务器的话,我们有什么样的定制化需求。因为这项技术是不断演进的,所以这里罗列的只是目前打造的技术手段,随着技术的演进,它会不断地演进,也就是说我们在DC机房的服务器会定期进行刷新,定期的进行升级,同时与我们定制化服务器做结合,专门针对网络应该有相关的定制化服务器。同时,我们要打造MANO,就是NFVO的功能也要纳入到电信的统一部分,跟云资源池构建一个统一可管理的资源池和操作系统。

在这个基础上,我们北研的团队也做了相关的实践,在某一个本地网做了一个MANO的集中,仿真出了它的VBRAS功能,经过这个实验可以把相关的底层基础设施和网络功能层要仿真的东西,以及管理层这三层摸得更清楚。我相信昨天可能也有我们的同事作了一些介绍,实际上我们和某一厂家进行了相关的实验,在这个实验里头我们能摸清很多的经验,比如我们需要把什么样的流量分流出来,我们分流的是一部分,另外部分还要确定我们的分流点到底在什么地方,我们是在BRAS分流还是做直接的引导。如果这样做得好的话,我们的平滑迁移就可以到,当电信级服务器到了这个处理能力以后,我们直接把原有网元进行替换,而不会影响整体网络架构的实践。

为此,中国电信在IP网络方面,云化还是走得比较扎实的,我们大概从四个层面来考量整个云化的试点推进。第一个就是我们要验证方案的可实施性,比如说我们要把什么样的业务进行迁移,比如我要做一个集中的管控,我把所有的WiFi流量导入一个核心的中心,这个事最适合采用VNF的方式实现。第二个就是我们NFV架构本身验证的可行性,我们要搭建一个MANO,就是NFVO的系统,把多厂家集成,这个能力具不具备。第三就是验证多厂家的能力,这样的话,能够保证基本层面,因为设备层面最终还是以厂家为主。还有就是业务的适应性,我们选择什么样的业务进行实验,我们感觉应该分流那些计算量比较大,但是转发带宽要求不是很高的,这可能就是一个很高的切入点。

最后,我说一下,整个IP网络架构的演进不只是只有SDN/NFV和云就可以了,你要兼顾以前的IP协议,在二层层面,实际上是VxLAN的协议起到了帮助运营商弹性管道的业务,所以它在DC间有很强的可以发挥价值的地方。

另外一个协议就是段路由的协议,利用的IGP和BGP广播分发的机制把标签分配出去,其实它本身跟SDN/NFV密切关联,它们结合以后可以向前推动,应用驱动的网络,这样一个机制可以帮助运营商解决大带宽、视频快速响应的问题。

还有是关于统一的隧道协议,把二层三层很多的控制层面全用BGP的方式统一了,所以在转发层面仍然可以兼容很多原有的协议,这样的话,整个协议的简化就跟我们的SDN/NFV云的横向关联做到很平滑的过渡。同时,新型的配置类协议,比如说Netconfig协议也可以纳入到整个系统中。

我的观点,网络的演进不是革命性的,一定是在现有网络的基础上,无论架构还是协议,都是在逐渐的演进中。所以是一个承上启下的作用,我们不能因为研究了SDN/NFV就把以前的协议丢到了,它们还可以做一个很好的结合,这个是我们中国电信下一步在IP协议本身可以考虑的。

这是中国电信发布的计划图,但是目前仍停留在第一阶段,就是我们在DC化阶段,我今天主要是介绍一下思路,面比较窄,供大家参考,谢谢!


  • 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/18228.html
分享到:
相关文章
条评论

登录后才可以评论

SDNLAB君 发表于16-12-09
0