SDN變革與機(jī)遇

中興通訊 |黃孫亮，陳建業(yè)

SDN變革與機(jī)遇

中興通訊 |黃孫亮，陳建業(yè)

SDN對電信運(yùn)營商來說是一把雙刃劍。除了帶來網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)運(yùn)營的挑戰(zhàn)，還通過提升網(wǎng)絡(luò)效率和增加業(yè)務(wù)收入，促進(jìn)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用創(chuàng)新。

SDN，即軟件定義網(wǎng)絡(luò)，是目前ICT領(lǐng)域備受關(guān)注的技術(shù)和架構(gòu)。SDN具有控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、控制邏輯集中、網(wǎng)絡(luò)能力開放等特征。通過把網(wǎng)絡(luò)的控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面分離，進(jìn)而通過集中的軟件控制器對大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行控制和靈活定義，最終達(dá)到了網(wǎng)絡(luò)能力開放的目的。這樣的思路和架構(gòu)將會對整個ICT產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生重大的影響，電信運(yùn)營商也不可避免地被卷入這次變革浪潮。

歷次技術(shù)的變革都會帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。如互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)的引入曾極大地沖擊了傳統(tǒng)的電信業(yè)務(wù)。傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)采用業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)緊耦合的架構(gòu)，電信運(yùn)營商依賴這樣的架構(gòu)擁有壟斷話語權(quán)，曾收益頗豐；當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)興起，傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)部分被新興的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)所替，使得傳統(tǒng)電信業(yè)務(wù)大量流失，電信運(yùn)營商受到了強(qiáng)勁的挑戰(zhàn)，但豐富的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)使得網(wǎng)絡(luò)流量激增也給電信運(yùn)營商帶來了不菲的收益。

SDN采用控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、控制邏輯集中、網(wǎng)絡(luò)能力開放的架構(gòu)，將是繼互聯(lián)網(wǎng)革命后對網(wǎng)絡(luò)的又一次重大變革。本文將分析SDN給電信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)帶來的變化，以及這些變化會給電信運(yùn)營商帶來哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

SDN架構(gòu)及其對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的影響

SDN的總體架構(gòu)如圖1所示，分為轉(zhuǎn)發(fā)平面和控制平面。轉(zhuǎn)發(fā)平面由通用化的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備組成，接受控制平面的指令，執(zhí)行報文的轉(zhuǎn)發(fā)及網(wǎng)絡(luò)層的操作等；控制平面即SDN控制器，通過南向接口實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備的集中管理和控制；同時，SDN控制器更可以靈活定義網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)抽象化、虛擬化，通過北向接口為上層的應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)能力調(diào)用接口，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)能力的開放。

SDN架構(gòu)給運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)帶來了如下的變化：

● 控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面的分離，使得轉(zhuǎn)發(fā)平面的功能趨于簡單，對設(shè)備的軟、硬件需求趨于通用化，網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、層次將更加簡單；

● 集中的SDN控制器，可實(shí)現(xiàn)大量網(wǎng)元的管理和控制，使得運(yùn)營商可擁有全局的網(wǎng)絡(luò)視圖，可基于全局視圖實(shí)施網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化、運(yùn)維管理；

● 統(tǒng)一的控制有利于網(wǎng)絡(luò)資源的整合與虛擬化，虛擬網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營更加容易；

● 控制平面可采用軟件靈活定義網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)將更加智能，能更好感知網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)資源的整合成為可能，與IT設(shè)施的協(xié)同成為可能；

● SDN控制器可通過北向接口為上層應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，使得應(yīng)用可獲得所需的網(wǎng)絡(luò)資源或可管理控制相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源，應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系將更加緊密。

這些特點(diǎn)，給電信運(yùn)營商帶來新的機(jī)遇，同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。

圖1 SDN總體架構(gòu)

電信運(yùn)營商面臨的機(jī)遇

SDN給電信運(yùn)營商帶來的機(jī)遇可以從“開源”和“節(jié)流”兩方面進(jìn)行分析。

開源——增加收入

● SDN采用統(tǒng)一的控制平面便于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化，可滿足云計算數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)虛擬化需求，可促進(jìn)云計算數(shù)據(jù)中心的發(fā)展，可對外提供計算+存儲+網(wǎng)絡(luò)的綜合數(shù)據(jù)中心IaaS的公有云服務(wù)。也便于為虛擬運(yùn)營商提供虛擬網(wǎng)絡(luò)租用服務(wù)。

● SDN采用開放的北向接口為上層應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)編程接口，可為應(yīng)用開發(fā)商提供網(wǎng)絡(luò)編程接口服務(wù)，增加業(yè)務(wù)收入。

● SDN采用北向接口為上層應(yīng)用提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)調(diào)用接口，使得電信運(yùn)營商可為ICP/ISP提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)調(diào)用接口、開放網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。如：視頻網(wǎng)站可在用戶點(diǎn)擊付費(fèi)視頻之后，為該用戶申請端到端的網(wǎng)絡(luò)保障服務(wù)，保障付費(fèi)用戶的業(yè)務(wù)體驗。

● 統(tǒng)一的控制和網(wǎng)絡(luò)能力的開放使得網(wǎng)絡(luò)能力和應(yīng)用服務(wù)可以更好地協(xié)同；電信運(yùn)營商可以發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，保障自營業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量，增強(qiáng)自營業(yè)務(wù)的競爭力。

節(jié)流——減少運(yùn)營支出

● 設(shè)備的通用化、簡單化，使得網(wǎng)絡(luò)各層次的功能趨同，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更加簡單、扁平化，降低了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。

● SDN采用統(tǒng)一的控制器實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的控制和管理，使得電信運(yùn)營商可實(shí)現(xiàn)全局的網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，降低網(wǎng)絡(luò)流量的無效處理，提高網(wǎng)絡(luò)利用率。如全網(wǎng)的流量優(yōu)化調(diào)度、IP網(wǎng)絡(luò)與光網(wǎng)絡(luò)的多層多域優(yōu)化等。

● SDN控制器擁有網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)拓?fù)浼熬W(wǎng)絡(luò)狀態(tài)，可在此基礎(chǔ)上開發(fā)一系列的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維、故障診斷工具，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的效率，降低運(yùn)維成本。如：基于網(wǎng)絡(luò)的轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)表，可開發(fā)網(wǎng)絡(luò)故障模擬和診斷工具，可模擬真實(shí)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的報文轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)故障的快速定位和排除。

綜上所述，電信運(yùn)營商基于SDN架構(gòu)整合網(wǎng)絡(luò)資源，不僅可以提供IaaS服務(wù)來增加收入，更可以通過開放的北向接口為ICP/ISP或自營業(yè)務(wù)提供網(wǎng)絡(luò)保障服務(wù)，增加業(yè)務(wù)收入，提高自營業(yè)務(wù)的競爭力；同時，SDN架構(gòu)也能有效降低設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜度和成本，使得網(wǎng)絡(luò)有更為合理的優(yōu)化，進(jìn)而提升運(yùn)營效率。

電信運(yùn)營商面臨的挑戰(zhàn)

SDN給電信運(yùn)營商帶來的挑戰(zhàn)主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營及業(yè)務(wù)運(yùn)營兩個方面。

在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方面的挑戰(zhàn)，主要存在以下兩個可能。

首先，基礎(chǔ)電信運(yùn)營商將面臨虛擬運(yùn)營商的競爭。SDN的引入使得網(wǎng)絡(luò)虛擬化更加簡單，管理和運(yùn)營可通過統(tǒng)一的控制器實(shí)現(xiàn)，降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的門檻，降低了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營人員的技能要求，使得基礎(chǔ)電信運(yùn)營商和虛擬運(yùn)營商在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營方面處于同一起跑線，必然加劇競爭。

其次，存在著小運(yùn)營商聯(lián)合的可能。由于SDN控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離，控制邏輯集中的架構(gòu)，使得小運(yùn)營商可能聯(lián)合起來，通過統(tǒng)一的控制器實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)的管理和控制，擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和網(wǎng)絡(luò)能力，提供全網(wǎng)的協(xié)同和調(diào)度，增強(qiáng)了整體的競爭力，與優(yōu)勢運(yùn)營商展開競爭；同時，一些具有強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)控制器軟件的公司，在取得網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營牌照的情況下，可整合眾多局部的管道、網(wǎng)絡(luò)資源，形成大范圍的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營。

在業(yè)務(wù)運(yùn)營方面的挑戰(zhàn)，主要來自ICP/ISP。SDN架構(gòu)的引入將使得網(wǎng)絡(luò)能力得到空前的開放，使得ICP/ISP可以獲得網(wǎng)絡(luò)資源的控制權(quán)，或可根據(jù)應(yīng)用的需要來獲得相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源。因此，ICP/ISP將可提供有電信級網(wǎng)絡(luò)保障的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)，將會對電信運(yùn)營商自營業(yè)務(wù)形成更大的沖擊。

從影響的程度分析，電信運(yùn)營商有著豐富的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營經(jīng)驗積累、品牌優(yōu)勢，SDN引入帶來的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的挑戰(zhàn)風(fēng)險總體可控。更多的挑戰(zhàn)來源于業(yè)務(wù)運(yùn)營的競爭，面臨眾多互聯(lián)網(wǎng)ICP/ISP的強(qiáng)勁競爭，電信運(yùn)營商淪為“管道工”的風(fēng)險進(jìn)一步加劇。