1.1 聯(lián)通研究院智慧城市項目
中國聯(lián)通以“智慧城市”發(fā)展為契機，通過(guò)打造智慧城市云平臺，發(fā)揮基礎資源優(yōu)勢，以行業(yè)應用切入，整合產(chǎn)業(yè)資源，打造共贏(yíng)模式， “智”于管理， “慧”及民生，促進(jìn)應用創(chuàng )新及可持續發(fā)展，幫助政府落實(shí)規劃，提升政績(jì)。截止2012年8月，中國聯(lián)通已經(jīng)與23省的118個(gè)城市政府簽約，截止12月7日，56個(gè)重點(diǎn)城市中已完成31個(gè)城市政府簽約。根據智慧城市建設的整體規劃和建設要求，中國聯(lián)通智慧城市云平臺采用“總部 + 省分”兩級架構規劃設計。第一期工程以“1+4”模式啟動(dòng):1個(gè)管理節點(diǎn)(北京)、4 個(gè)資源節點(diǎn)（上海、濟南、西安、廣州）。
華三在此項目中提供了SDN基礎網(wǎng)絡(luò )設施，包括SDN交換機（S12510-F、S5120HI系列），SDN控制器與SDN云網(wǎng)融合APP，實(shí)現了智慧城市統一的虛擬化資源池網(wǎng)絡(luò )管理。包括通過(guò)一體化的監控和部署工具對數據中心內所有的物理資源和虛擬資源實(shí)現統一化管理，實(shí)現智慧城市項目中的多租戶(hù)隔離，虛擬機遷移網(wǎng)絡(luò )策略自動(dòng)跟隨，以及網(wǎng)絡(luò )的自動(dòng)配置部署等功能。
本方案優(yōu)點(diǎn)：
1、SDN網(wǎng)絡(luò )與上層業(yè)務(wù)系統無(wú)縫對接，真正做到網(wǎng)絡(luò )隨需而動(dòng)，提高運維效率90%以上，網(wǎng)絡(luò )配置錯誤率降低為0；
2、使用硬件設備實(shí)現網(wǎng)絡(luò )虛擬化功能，性能高，計算資源占用少；
3、不僅實(shí)現SDN的功能，同時(shí)融合了對FW、LB的管理，業(yè)務(wù)功能豐富；
4、組網(wǎng)簡(jiǎn)單，沒(méi)有復雜的概念，具有良好的可擴展性，便與后續業(yè)務(wù)擴展
聯(lián)通智慧城市項目正在全國逐步展開(kāi)，有了SDN的幫助，讓管理人員可以將精力全部聚集于業(yè)務(wù)層面的創(chuàng )新，只需要以往十分之一的維護人員即可保證超大規模的智慧城市平臺系統正常運行，這對國內其他智慧城市與云平臺都有非常大的借鑒意義，目前其他幾家運營(yíng)商與云計算公司已經(jīng)在與華三溝通了解相關(guān)方案。
1.2 電信廣州研究院SDN合作實(shí)驗－計算資源彈性負載調度
數據中心在用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量超過(guò)單臺服務(wù)器服務(wù)能力時(shí)，一般通過(guò)增加相同功能的服務(wù)器來(lái)滿(mǎn)足海量用戶(hù)的訪(fǎng)問(wèn)需求。在傳統的部署環(huán)境中，用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量隨時(shí)間而變化，存在明顯的波峰和波谷，而服務(wù)器數量并不能根據用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量的多少進(jìn)行調整，存在很大的資源浪費。以阿里淘寶網(wǎng)為例，每年雙十一進(jìn)行促銷(xiāo)活動(dòng)，用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量激增，需要服務(wù)器數量的峰值非常大，而在平時(shí)的運行中并沒(méi)有這么大的訪(fǎng)問(wèn)需求，如果統一按照服務(wù)器使用峰值的數量準備服務(wù)器或虛擬機，則將造成服務(wù)器資源的極大浪費。
因此電信廣州研究院以這一實(shí)際問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，提出通過(guò)基于SDN和云計算聯(lián)動(dòng)的課題來(lái)進(jìn)行彈性負載調度，根據用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量來(lái)調度提供服務(wù)的服務(wù)器數量，從而最大化利用資源，提升資源的利用率。
華三與電信廣州研究院共同進(jìn)行SDN合作實(shí)驗，在研究院實(shí)驗室中搭建了云系統與SDN網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，當SDN系統感知到訪(fǎng)問(wèn)某業(yè)務(wù)的終端用戶(hù)訪(fǎng)問(wèn)量增長(cháng)達到閾值時(shí)，SDN系統自動(dòng)通知云系統動(dòng)態(tài)增加該業(yè)務(wù)的虛擬機，業(yè)務(wù)虛擬機啟動(dòng)后，SDN系統自動(dòng)將該部分業(yè)務(wù)訪(fǎng)問(wèn)流量調度到新的業(yè)務(wù)虛擬機上，以分擔其他虛擬機的壓力。
實(shí)驗室數據表明，采用該系統能夠提高數據中心計算與網(wǎng)絡(luò )設備資源利用率75%以上，具有明顯的實(shí)用價(jià)值，目前已經(jīng)有多家企業(yè)表示對該技術(shù)的興趣，準備在其現網(wǎng)環(huán)境測試與驗證并考慮引進(jìn)。
1.3 騰訊自定義路由協(xié)議－SRP
騰訊公司的業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展，需要更多的計算資源提供支撐。另外超大集中資源帶來(lái)的規模效應，也可有效減低經(jīng)濟成本，提供具有成本效益的高效計算環(huán)境。這些訴求驅動(dòng)騰訊數據中心服務(wù)器規模開(kāi)始由五千臺服務(wù)器往超大規模的兩萬(wàn)臺服務(wù)器規模構建。
但是，龐大的數據中心往往存在幾個(gè)方面的挑戰與問(wèn)題。首先，是高成本運作，網(wǎng)絡(luò )利用率非常低。在這種龐大的數據中心里，為了保證網(wǎng)絡(luò )的低故障率，業(yè)界在搭建網(wǎng)絡(luò )時(shí)習慣性地不讓網(wǎng)絡(luò )滿(mǎn)負荷運作，并且在負荷達到50%的時(shí)候便考慮擴容。同時(shí)為了保障網(wǎng)絡(luò )在故障時(shí)能夠迅速恢復，會(huì )對線(xiàn)路預留1:1冗余保護，即多預備一條線(xiàn)路，使得網(wǎng)絡(luò )故障時(shí)能夠切換到健康的線(xiàn)路上。第二，網(wǎng)絡(luò )服務(wù)質(zhì)量QoS不能得到有效分配與靈活變通。現在定義業(yè)務(wù)的優(yōu)先的優(yōu)先級只能通過(guò)QoS級別，高質(zhì)量需求的業(yè)務(wù)制定高QoS級別，不夠靈活。
SDN的應用涉及到數據中心內部網(wǎng)絡(luò )的優(yōu)化。為優(yōu)化數據中心內部網(wǎng)絡(luò )，騰訊通過(guò)構建新的SRP協(xié)議（Sequoia Routing Protocol，騰訊自研的路由協(xié)議）。SRP協(xié)議根據數據中心網(wǎng)絡(luò )固定簡(jiǎn)單的CLOS架構組網(wǎng)和基于運營(yíng)的預先規劃的子網(wǎng)特點(diǎn)，通過(guò)預設好的靜態(tài)路由以及根據鄰居狀態(tài)信息動(dòng)態(tài)解析相結合的方式生成實(shí)際可用的路由轉發(fā)表項。
SRP協(xié)議的主要優(yōu)勢體現在：非計算的路由協(xié)議，可構建超大規模的網(wǎng)絡(luò )；規劃到運營(yíng)的閉環(huán)，避免學(xué)習未規劃的IP子網(wǎng)帶來(lái)的安全隱患；在SRP控制平面上操作靜態(tài)路由，可快速實(shí)現和方便移植到不同交換機平臺。
結合騰訊公司的需求，華三在其網(wǎng)絡(luò )設備操作系統Comware上開(kāi)放了底層API，讓騰訊的自定義路由協(xié)議能夠運行在華三的網(wǎng)絡(luò )設備之上，重新定義華三網(wǎng)絡(luò )設備的路由與轉發(fā)功能，以滿(mǎn)足騰訊對網(wǎng)絡(luò )功能自定義的要求。
長(cháng)久以來(lái)路由協(xié)議都是由標準組織定義，周期冗長(cháng)而且無(wú)法為某一企業(yè)進(jìn)行優(yōu)化，而現在以互聯(lián)網(wǎng)為代表的部分企業(yè)其業(yè)務(wù)增長(cháng)迅速，業(yè)務(wù)創(chuàng )新要求高，新業(yè)務(wù)上線(xiàn)周期短，傳統網(wǎng)絡(luò )標準協(xié)議的更新模式已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的要求，SDN模式的出現為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供了新的可能，針對企業(yè)獨特的需求，使用通用的SDN硬件平臺，結合企業(yè)自身或第三方軟件公司的開(kāi)發(fā)能力進(jìn)行定制開(kāi)發(fā)，快速實(shí)施，從而提高企業(yè)的競爭力。
1.4 世紀互聯(lián)SDN合作實(shí)驗－廣域網(wǎng)流量調度
世紀互聯(lián)在全國多地運營(yíng)IDC機房出租業(yè)務(wù)，IDC機房之間租用多家運營(yíng)商廣域網(wǎng)鏈路互聯(lián)，傳統廣域網(wǎng)路由協(xié)議只根據路徑最短而忽略路徑通信質(zhì)量來(lái)計算并進(jìn)行流量轉發(fā)，所以會(huì )造成某些廣域網(wǎng)鏈路擁塞，而有些廣域網(wǎng)鏈路空閑，用戶(hù)體驗差，廣域網(wǎng)帶寬利用率低。這與GOOGLE在全球各大洲數據中心所碰到的問(wèn)題是非常類(lèi)似的。
華三與世紀互聯(lián)共同進(jìn)行SDN合作實(shí)驗，在世紀互聯(lián)IDC中部署H3C SDN設備與SDN控制器，對IDC中實(shí)際流量進(jìn)行廣域網(wǎng)流量智能調度，對于任意兩個(gè)IDC之間的鏈路，可以指定主鏈路與備份鏈路，當主鏈路通信質(zhì)量降低到閾值以下時(shí)，將新增長(cháng)的流量自動(dòng)切換到備份鏈路上去，從而提高廣域網(wǎng)帶寬利用率與提高網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的質(zhì)量。
根據實(shí)驗數據，帶寬利用率從30%提高到90%，鏈路故障收斂時(shí)間從30秒縮短到10秒，初步驗證了SDN在廣域網(wǎng)中的實(shí)用價(jià)值，引起了藍訊、網(wǎng)宿等國內IDC運營(yíng)公司的興趣。
1.5 清華大學(xué)863項目合作
由清華大學(xué)牽頭的“十二五”國家科技計劃信息技術(shù)領(lǐng)域，國家“863”項目－未來(lái)網(wǎng)絡(luò )體系結構和創(chuàng )新環(huán)境（FINE）。新型網(wǎng)絡(luò )體系結構和新型網(wǎng)絡(luò )協(xié)議在設計方法、編址方式、轉發(fā)機制、控制模式等方面存在巨大差異，當前網(wǎng)絡(luò )設備和試驗環(huán)境的封閉性又嚴重制約著(zhù)網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)創(chuàng )新和體演進(jìn)，因此，設計和實(shí)現促進(jìn)未來(lái)網(wǎng)絡(luò )體系結構創(chuàng )新的環(huán)境，對支撐未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)創(chuàng )新和體系演進(jìn)具有重要的意義。
華三作為唯一網(wǎng)絡(luò )設備廠(chǎng)商也參與了該863項目，并在清華實(shí)驗室搭建了基于OpenFlow1.3的實(shí)驗平臺，與清華大學(xué)共同進(jìn)行863課題的研究。
