大網(wǎng)商用尚遠(yuǎn) 企業(yè)應(yīng)用先行SDN/NFV路漫漫：困在哪里？如何突圍？

譚倫

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)對于智能、開放、高效的場景需求，正如日前中國SDN/NFV產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長韋樂平指出：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)合增長率將分別達(dá)64%和66%，2020年市場份額將分別達(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，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，并正以迅猛勢頭加速在數(shù)據(jù)中心、運(yùn)營商、企業(yè)園區(qū)、廣域網(wǎng)等領(lǐng)域落地。

測試多于商用

隨著SDN/NFV重構(gòu)未來網(wǎng)絡(luò)成為業(yè)界共識，從運(yùn)營商、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)營商對于未來網(wǎng)絡(luò)的感知與危機(jī)感極其敏銳，在國內(nèi)，目前三大運(yùn)營商積極布局SDN發(fā)展之路，據(jù)中國聯(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)測試，所有測試項(xiàng)目均順利通過。

而在今年2月，中國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跨域互通測試。同時(shí)，據(jù)中國電信云計(jì)算中心主任趙慧玲介紹，中國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)證測試。

而在日前舉行的2017全球未來網(wǎng)絡(luò)峰會(huì)上，中國移動(dòng)通信研究院副院長楊志強(qiáng)表示，中國移動(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正在測試驗(yàn)證階段。

在國外，美國運(yùn)營商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)。在國內(nèi)，華為推出了業(yè)界領(lǐng)先的SDN全場景統(tǒng)一控制器Agile Controller3.0；新華三推出了針對SDN網(wǎng)絡(luò)的業(yè)界首款云化P級集群路由器CR19000；中興通訊成功中標(biāo)中國移動(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。在國外，諾基亞投資的SDN解決方案公司Nuage Networks最近宣布，中國移動(dòng)已選擇其虛擬化服務(wù)平臺（VSP）來落地中國移動(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)營商。在國內(nèi)，百度已成功在長途骨干網(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)營商。

困在哪里？

對于進(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，趨勢正往好的方向發(fā)展。同時(shí)，中國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，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，對于國內(nèi)運(yùn)營商來說，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，目前主要通過測試方式來確保虛擬層和上層應(yīng)用解耦，但測試樣本少。

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測試驗(yàn)證、集成和規(guī)劃部署工作。

第三，運(yùn)營商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)器和存儲器，取得了很大的成功。電信運(yùn)營商試圖將其應(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，中國電信與中國聯(lián)通均意識到其商業(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：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)對專線的依賴。相對于企業(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)對流量的匹配并不是一成不變的，例如SD-WAN可以對廣域網(wǎng)的流量區(qū)別對待，對企業(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。對于NFV的演進(jìn)趨勢，韋樂平認(rèn)為將包含初級和高級兩個(gè)階段：在初級階段，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。

NFV技術(shù)白皮書：定義四方面規(guī)范

作為ICT融合與網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的核心技術(shù)，NFV以虛擬化和云化技術(shù)為基礎(chǔ)，能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)的快速部署與自動(dòng)化運(yùn)維，從而成為目前主流運(yùn)營商推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的首選。但是，長期以來，由于技術(shù)難度復(fù)雜等諸多原因，NFV推進(jìn)速度一直慢于SDN，成為妨礙網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)實(shí)現(xiàn)的最大阻力。目前NFV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)。

針對于此，在4月27日舉行的2017中國SDN/NFV大會(huì)上，SDN/NFV產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布了NFV技術(shù)白皮書V1.0，率先就硬件、虛擬層、MANO、加速等四個(gè)方面給出了相關(guān)建議。

硬件：硬件部署形態(tài)盡量統(tǒng)一，NFV發(fā)展初期盡量考慮機(jī)架和刀片，各數(shù)據(jù)中心內(nèi)部采用統(tǒng)一的硬件服務(wù)器形態(tài)；硬件管理應(yīng)支持服務(wù)器批量BIOS設(shè)置；硬件FCAPS管理初期建議采用管理平臺適配服務(wù)器方案。

虛擬層：虛擬層功能要求應(yīng)高于傳統(tǒng)公有云和私有云，NFV資源分配優(yōu)選間接模式。

MANO：MANO與OSS是焦點(diǎn)，不同運(yùn)營商應(yīng)根據(jù)需求選擇不同的協(xié)同方案。

加速：針對數(shù)據(jù)面加速場景，采用不同的優(yōu)化方案。