近年來(lái),軟件定義的組網(wǎng)(SDN)打破了網(wǎng)絡(luò )領(lǐng)域多年來(lái)的沉寂,成為幾乎每個(gè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域的熱門(mén)議題。為什么SDN能夠引起那么多不同專(zhuān)業(yè)、不同背景人士的共同興趣?從戰略層面來(lái)看,SDN將為電信業(yè)帶來(lái)哪些全局性、顛覆性的變革?
1、電信業(yè)的探索
“治標不治本的網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)思路已經(jīng)難以為繼,需要突破性思路和根本性網(wǎng)絡(luò )架構變革。”
多年來(lái),由于不斷借鑒計算機的技術(shù)創(chuàng )新成果,電信網(wǎng)的功能和性能在不斷進(jìn)步。從網(wǎng)絡(luò )架構上看,電信業(yè)也在不同的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域不斷嘗試控制與交換/轉發(fā)/傳送的分離以及集中控制的思路,例如核心網(wǎng)中的SS/IMS、承載網(wǎng)中的MPLS、傳送網(wǎng)中的ASON等。
然而,從實(shí)際效果來(lái)看,電信業(yè)學(xué)習得始終不到位、不徹底。而且,這些探索都是各個(gè)專(zhuān)業(yè)自己的獨立探索,只涉及有限的專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域或網(wǎng)絡(luò )層面,開(kāi)放性極其有限、標準化程度很低,并沒(méi)有形成統一、跨網(wǎng)、跨層、跨域、跨技術(shù)的網(wǎng)絡(luò )架構、接口和協(xié)議,自然也沒(méi)有帶來(lái)全局性的影響和突破。
盡管電信業(yè)學(xué)習和借鑒了很多計算機技術(shù)的成果,但在技術(shù)思維方式上和網(wǎng)絡(luò )架構上卻一直在沿用傳統的軟硬件一體化的封閉架構。
時(shí)至今日,這種進(jìn)展緩慢、昂貴、封閉的網(wǎng)絡(luò )架構與不斷創(chuàng )新、日益龐大的互聯(lián)網(wǎng)應用層的矛盾已經(jīng)日益尖銳,難以調和,這也成為電信網(wǎng)成本居高不下的根本原因。顯然,傳統的治標不治本的網(wǎng)絡(luò )演進(jìn)思路已經(jīng)難以為繼,需要突破性思路和根本性網(wǎng)絡(luò )架構變革。
2、現有電信網(wǎng)的癥結
“現有封閉無(wú)序的體系架構和封閉的網(wǎng)元架構注定了網(wǎng)絡(luò )行為的不確定,也就難以支持QoS、擴展性、安全性、可管可控可信任等要求。”
在蓬勃發(fā)展的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代,現有電信網(wǎng)所暴露出來(lái)的主要問(wèn)題可以歸納為以下四個(gè)方面。
第一,網(wǎng)絡(luò )復雜、剛性而昂貴。電信網(wǎng)通常由大量單一功能、專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)和碎片化、昂貴、專(zhuān)用的硬件構成。網(wǎng)絡(luò )一旦建好,難以變動(dòng),無(wú)法快速配置資源和帶寬,支撐不了應用層的新應用、新使用方式、新商業(yè)模式。
第二,電信網(wǎng)的網(wǎng)元是軟硬件垂直一體化的封閉架構。歷史上,電信網(wǎng)為了滿(mǎn)足不同業(yè)務(wù)、接入方式、質(zhì)量、安全等需求,引入了大量不同的控制協(xié)議,且綁定于特定轉發(fā)協(xié)議,構成控制轉發(fā)一體化的封閉架構。這種封閉的架構導致設備本身日益臃腫、擴展性受限、功耗很大、性能提升空間小、創(chuàng )新難、價(jià)格昂貴。一旦部署,就被廠(chǎng)家鎖定。從網(wǎng)絡(luò )角度來(lái)看,網(wǎng)絡(luò )的設備種類(lèi)和數目也越積越多,不僅造成硬件的大量重復和浪費,也帶來(lái)了網(wǎng)絡(luò )的高度復雜性,正越來(lái)越成為網(wǎng)絡(luò )運維人員的噩夢(mèng)。
第三,網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)形成了大量獨立的“煙囪群”。隨著(zhù)技術(shù)與業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展,新業(yè)務(wù)、新功能、新性能的提供往往需要開(kāi)發(fā)新協(xié)議和新設備,造成設備種類(lèi)和數量的大量繁衍,外加運營(yíng)商上下分割和部門(mén)間左右分割的格局和現狀,形成大批獨立封閉的網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)“煙囪群”,成本高、資源不能共享、利用率低、網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)難以協(xié)同和融合,無(wú)法以互聯(lián)網(wǎng)時(shí)間快速支撐業(yè)務(wù)和應用及使用模式的快速變化。
第四,電信網(wǎng)的運營(yíng)成本和建設成本居高不下。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )和業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展,運營(yíng)商尤其是中國的電信運營(yíng)商不得不面對大量不同的廠(chǎng)家及不同設備的采購、設計、集成、互操作測試、部署配置、維護運行、升級改造,導致居高不下的運營(yíng)成本和建設成本。特別是面對云計算和移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)動(dòng)態(tài)變化對資源和容量的要求,以手工配置為主的靜態(tài)網(wǎng)絡(luò )根本無(wú)法快速支撐這些新技術(shù)、新業(yè)務(wù)的發(fā)展。
不難看出,上述這些問(wèn)題多半與網(wǎng)絡(luò )架構有關(guān)。現有封閉無(wú)序的體系架構和封閉的網(wǎng)元架構注定了網(wǎng)絡(luò )行為的不確定,也就難以支持QoS、擴展性、安全性、可管可控可信任等要求。云計算所需的靈活動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò )資源配置、高效資源利用率、公平的資源分配均受制于這種網(wǎng)絡(luò )剛性架構。可見(jiàn),網(wǎng)絡(luò )架構的突破才是根本性突破,而這正是SDN的珍貴之處。因此,對于SDN的認識絕不能僅僅停留在OpenFlow協(xié)議或網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化的技術(shù)層面上,而要有系統的未來(lái)網(wǎng)絡(luò )架構演進(jìn)的整體思維和戰略認識。
3、SDN的主要驅動(dòng)力
“隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )量收剪刀差的持續擴大,技術(shù)進(jìn)步的步伐已經(jīng)難以跟上流量的攀升和成本的上升,降低網(wǎng)絡(luò )成本已經(jīng)成為應對量收剪刀差的基本出路。”
首先是為了降低網(wǎng)絡(luò )成本,特別是運行、管理和維護(OAM)成本。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )量收剪刀差的持續擴大,技術(shù)進(jìn)步的步伐已經(jīng)難以跟上流量的攀升和成本的上升,降低網(wǎng)絡(luò )成本已經(jīng)成為應對量收剪刀差的基本出路,而現有僵硬的網(wǎng)絡(luò )架構阻礙了這一目標的實(shí)現。某著(zhù)名咨詢(xún)公司甚至預計SDN架構有可能降低30%~40%的總體擁有成本(TCO)和60%~80%的運行、管理和維護(OAM)成本,而筆者以為即便能達到上述目標的一半也是了不起的成就。
其次是為了業(yè)務(wù)靈活和創(chuàng )新能力。期望通過(guò)開(kāi)放、靈活的網(wǎng)絡(luò )架構帶來(lái)業(yè)務(wù)創(chuàng )新和業(yè)務(wù)提供的靈活性與速度以及資源分配靈活性的根本改觀(guān),從而適應新的競爭形勢、新的應用、新的使用方式、新的商業(yè)模式、新的用戶(hù)。
再次是因為現在已經(jīng)有廉價(jià)的商用IT平臺可用。五年來(lái),隨著(zhù)IT業(yè)在適度性能要求和寬松可靠性要求的前提下,持續不斷地降低成本,使得目前大容量服務(wù)器、存儲器和交換機等已經(jīng)基本具備支撐大量電信和互聯(lián)網(wǎng)應用的能力。
最后,近年來(lái)隨著(zhù)計算機技術(shù)的不斷進(jìn)步,先是存儲技術(shù)和服務(wù)器的虛擬化已經(jīng)成熟并廣泛應用,現在網(wǎng)絡(luò )虛擬化技術(shù)也基本可用,從而允許抽象和屏蔽底層的硬件,使得網(wǎng)絡(luò )更有彈性和擴展性、更高效和經(jīng)濟,也更易于實(shí)現自動(dòng)化。