行至半程，SD-WAN怎么樣了？
2022-04-29 16:28:05? 來源：?? 閱讀：次
自2012年刮起的SDN（軟件界說網絡）收買潮，到今天仍然沒有止歇。最近的一項收買是今年4月初，AMD宣告以19億美元（121億人民幣）的價格買網絡供貨商Pensando，用來增強面向超大規劃供給商、小型云和5G的SDN智能。
上一年也有多項收買事關SDN。2021年5月，思科宣告收買了以色列SDN操控軟件開發商Sedona系統公司，Sedona的NetFusion軟件是分級操控器HCO范疇的市場領導者，HCO是完成5G切片、可路由光網絡的要害；2021年9月，Extreme Networks收買了Infovista的SD-WAN（軟件界說廣域網）事務，而Infovista在該范疇與華為、中興都有協作。假如這兩項收買仍是兩家公司對其SDN才能的補足，那么2021年11月，愛立信斥資62億美元收買美國云通訊廠商Vonage，則是對網絡功用可編程在企業級網絡使用的嚴重出資，究竟這筆收買費用挨近于愛立信2021年一個季度的收入。
網絡軟件支撐著包含路由、信令等多種協議的完善和開展，網絡設備的性能，很大程度上是由網絡軟件的性能所決定。而這些收買也說明，SDN技能思想已家喻戶曉，選用SDN架構理念，完成網絡會集操控和才能敞開，成為了全球各大電信運營商和云服務商共同擁抱的網絡轉型方向。
掌握SDN便是掌握網絡主導權
“軟件是硬件之魂，這毫無疑問十分適用于網絡范疇。”新華三集團副總裁、智能辦理與運維產品線總經理王斌對《中國電子報》記者表明，“與軟件界說存儲、軟件界說核算比較，軟件界說網絡在技能層面是最雜亂的，由于網絡是點狀、網狀散布結合的一個系統，是一個雜亂的組合體。IT根底設施的核算、存儲、網絡是比較要害的三大部件，現在又增加了邊際和終端。假如沒有網絡的銜接性，其他的實體單元很難發揮成效。在信息化建造中，軟件界說網絡的重要性是顯而易見的。”
無論是固定網絡、移動網絡仍是IP網絡，迄今簡直一切的通訊設備商都選用了軟硬件一體化形式，設備商根據規范研制一體化專用設備，運營商采購這些設備建造網絡，供給規范化服務。一旦技能晉級和規范換代，設備商需求從頭研制新設備，運營商又需求從頭采購新設備和建造新網絡，這導致運營商級網絡周期長、出資大、靈敏性差。
“軟硬解耦的核算機為網絡設備樹立了模范。10多年前，美國斯坦福大學的Nick Mckeown教授團隊在研究中意識到傳統網絡的問題，提出了軟件界說網絡SDN概念，其初始動機便是期望打破傳統網絡設備軟硬件一體化的死板局勢，讓網絡設備重演核算機軟硬件別離的敞開之路，從而激起網絡工業的立異生機。”中國聯通研究院副院長、首席科學家唐雄燕說。
斯坦福大學的Nick McKeown教授在2008年4月提出SDN概念時，首要論說了完成SDN的OpenFlow原理。OpenFlow提出一個很好的理念，便是把網絡的轉發和操控別離，轉發的部分其實便是硬件部分，操控的部分則以軟件部分為主。
中國移動研究院根底網絡資深專家程偉強告知《中國電子報》記者：“這個理念有兩個十分大的價值。一是網絡的轉發功用和操控功別離后，就有機會把工業鏈分紅軟件和硬件解耦的兩部分，硬件的部分讓它滿足的通用化，降低成本，而軟件能夠進行大規劃的軟件工業化出產，進行開發，提升系統的靈敏性。二是能給整個網絡的調度和運維帶來極大的便當。曾經網絡是每一臺設備都有自己的操控，這種網絡的流量調度是根據每一個節點進行，‘只見局部，不見全體’，引進SDN后，由于操控會集化，操控器系統能看到整網的資源散布狀況，能從大局視角對網絡進行優化調度。”
谷歌在2012年完成了對SDN計劃的規劃使用, 整個網絡范疇都受到了十分大的鼓動。谷歌根據Openflow完成其數據中心的互聯網絡B4，引進SDN后，谷歌B4鏈路利用率能從原來的30%~40%，提高到90%以上挨近100%。應該說這是軟件界說網絡走向工業化的起點。
互聯網企業在SDN的成功激勵著運營商。2013年，中國移動在ONF（敞開網絡論壇）中首先提出電信級SDN的理念。ONF對SDN的界說是一種新型的網絡架構，其規劃理念是將網絡的操控平面與數據轉發平面進行別離，并完成可編程化操控。這一界說突顯了SDN的三大特征：操控和轉發別離，網絡操控會集，網絡敞開與可編程。
程偉強說：“谷歌作為一個互聯網廠商，它的網絡規劃、網絡需求和運營商電信級網絡是完全不一樣的，中國移動提出建造電信級SDN的一起，也在ONF中建議成立了相應的工作組，聚集了全球最大的運營商，如AT&T、德國電信、日本NTT、國內的三大運營商等，我當時作為電信級SDN工作組的主席，見證了運營商真正引進 SDN開端的想象以及根底技能的構建。”
“SDN一是能夠增強網絡彈性，提升網絡對新事務適配的靈敏性和靈敏性；二是經過分層解耦的形式，能夠更好把握工業鏈的堵點和卡點，管控供應鏈風險；三是經過網絡軟件的自主研制和敞開網絡設備的核心技能攻關，能夠更好的將網絡技能開展的主導權掌握在運營商自己手中。”唐雄燕說。
SDN像一場網絡運動，不僅將運營商卷入其間，通訊設備商在跟進。“2010年的時分，我們去了幾趟斯坦福大學，和Nick McKeown教授有過多次交流。”王斌說，“新華三SDN研制的發動比較早、比較全面，做的是多場景的SDN解決計劃，我們把它命名為‘使用驅動網絡AD-NET解決計劃’。從2016年到現在，新華三的SDN軟件在國內的市場占有率始終保持在榜首。”
SDN始于互聯網興于運營商
互聯網企業拉開了軟件界說網絡規劃使用的前奏，但將軟件界說網絡向全網推進的，是電信運營商。唐雄燕表明，在網業別離的局勢下，寄生在運營商網絡之上的互聯網事務日新月異，尤其是在事務遷移到云核算后，事務動態性進一步加大，死板的底層網絡已無法適應上層事務立異的需求，傳統電信網絡變革勢在必行。
2013年美國運營商AT&T發布的Domain２.0戰略是其間的模范，AT&T提出到2020年網絡軟件化率要達到75%的方針。Verizon發布了SDN/NFV（NFV,網絡功用虛擬化,與SDN相伴而生）參考架構白皮書，引進一致的端到端網絡編列和事務編列，從頂層規劃對網絡進行晉級。Telefonica提出UNICA架構，使用SDN將分散在各地的數據中心一致辦理。全球頂級運營商相繼開端引進SDN技能進行試點。
我國三大運營商在2015年開端發動SDN。2015年，中國移動提出Novonet項目引進SDN/NFV和編列技能，并于2019年發動全球規劃最大的網絡云八大區構建，其間包含了5G核心網的NFV、數據中心SDN等內容，現在現已廣泛使用。這一項目讓中國移動構成了全球最大的網絡云根底設施，提出了以ONAP為核心的智能化編列辦理體系，中國移動主導的ONAP開源社區現已發布EI AIto版。
2015年中國聯通發動CUEB-Net2.0，并于2016年首次提出構建根據SDN的工業互聯網CUII（China Unicom Industrial Internet），現在現已完成了國內首個大規劃廣域網SDN商用部署，自主研制了適用于超大規劃異構網絡的網絡操控和協同器。唐雄燕說：“經過SDN會集操控極大提升了網絡服務的靈敏性和靈敏性，并經過才能敞開完成了與公有云服務的集成，供給了云聯網等業界領先的云網一體化服務產品。”
中國電信則發布CTNet2025網絡架構白皮書，要點強調了新型OSS系統的重要性以及O域與B域的協同。
未來十年SDN理念將貫穿云網
從2012年到2022年，SDN工業化進程現已走過十多年，未來向哪里去？中國電信在2019年提出面向2030年的云網交融之路，中國移動和中國聯通在云網交融的根底上，進一步提出面向2030年的算力網絡，算力網絡是云網交融的深化，并且現在算力網絡現已被看成是第六代移動通訊的支撐網絡。
“在云網交融中，SDN起到了云網信息互通、網絡感知云服務和云資源的作用。而SD-WAN（軟件界說廣域網）能夠看做是云的觸角，是云互聯的外延，這代表著網絡聯接將會與各種云服務更加深度的整合，這也是SDN技能的開展趨勢。”唐雄燕說。
現在，阿里、騰訊、谷歌、亞馬遜等云廠商都在做SD-WAN，利用SD-WAN技能，云廠商能夠在互聯網上完成POP點（網絡供給點）的銜接。一個全國都有分支機構的企業，每個分支機構能夠看作是一個POP點，云服務商能夠將這些POP點靈敏快速地銜接起來，為客戶供給云網結合的服務。假如說SDN的使用首要體現在數據中心的互聯，那么SD-WAN則是將軟件界說擴展到了整個互聯網中。
但運營商完成SD-WAN并不像云廠商這么簡略。
“事務快速改變，對網絡的靈敏性要求就比較高。要界說網絡這種網狀結構，要做事務切片，SDN就需求做到全網多點協同聯動，這個難度就大了很多。”王斌說，“SD-WAN的方針是讓上層使用更好地去調用底層的網絡資源，能夠說SD-WAN是云網交融十分要害的技能之一，也是推進云網快速開展的要害要素。”
運營商傳統的網絡協議IPv4/MPLS是按照網絡節點一跳一跳地做網絡資源的辦理和操控的，這種方法與SDN期望的快捷靈敏是對立的。“是時分引進全新規劃的網絡協議支撐SDN了，在制定互聯網銜接規范的國際安排IETF中，評論最火熱的是SRv6協議，它最大的優點是極大地減少了網絡的跳數。在SRv6網絡中，SDN操控器只要和源地址的節點‘打交道’，就能夠完成整條事務流的裝備和管控。”程偉強說。
現在的核心工作是讓SRv6更好用，中國移動正在牽頭做的G-SRv6,在不損失SRv6特點的一起，進一步優化SRv6的結構，提高網絡利用率。現在，G-SRv6現已被IETF接納，是SRv6國際規范開展的方向。
“從云網交融的開展趨勢看，我們比較公認會經過三個階段，首要是云網協同階段，下一步即將進入的便是云網交融階段，最終是云網一體的階段。在這三個階段里，軟件界說網絡的理念始終貫穿其間。”王斌告知記者，這三個階段各有側要點，在云網協同階段，要點是一致云網資源，完成資源的可視化，推進云和網的無縫對接；在云網交融階段，要點是完成云網資源的會集辦理、協同調度，現在要完成這個方針還需求做技能立異和打破；在云網一體階段，要點是完成云網操作系統，在這一階段，SDN在邊際云、行業云等使用場景中會起到不行替代的作用。
“面向5G演進網絡、6G以及算力網絡，在網絡的轉發面節點，相似固網的BRAS(寬帶接入服務器)、移動網絡的UPF（邊際接入網關）等都會變得更加要害，由于網絡需求具備通訊-感知-核算-智能相交融的才能，這些都需求軟件化進行管控，軟件化的服務將在其間發揮更大的作用。”唐雄燕說。
SDN行至半程
網絡在敞開和關閉間折中
SDN提出伊始，便是期望建造一個敞開的網絡生態。這包涵兩重意義：一是軟件與硬件解藕，二是網絡經過軟件完成開源敞開。
SDN相關的開源社區十分活潑，從SDN部署層次看，首要包含云內操作系統OpenStack,SDN操控器ODL、ONOS、Open Contrail、Floodlight、RYU(開源操控器)，以及轉發層OVS。其間,ODL和ONOS是操控器的開源安排，OpenStack是北向接口模塊的開源安排，OVS是轉發模塊的開源安排。作為SDN概念和架構的創始安排，ONF在制定架構、北向接口和網絡模型方面的規范，現在現已具有140多家會員,包含運營商、設備商、芯片商，掩蓋全工業鏈。
活潑的開源社區加快了SDN的落地速度，谷歌、亞馬遜等云服務廠商經過SDN增強了對網絡的掌控力。但運營商在落地SDN時，這種掌控力打了對折。
“由于不同于學術界的狹義SDN，工業界實際上是在開展廣義SDN，網絡的南向接口不局限于OpenFlow協議，也能夠不對底層網絡設備大動干戈，只是在網絡辦理操控和才能敞開上增強。這其實是敞開與關閉的折中，網絡的可編程和敞開性局限于網絡操控平面，轉發平面仍然選用功用固定的包處理硬件。”唐雄燕表明。
為推進轉發平面的可編程，Nick Mckeown教授等SDN前驅們2015年又發明了用于數據平面的新一代編程語言P4，解決了OpenFlow編程才能不足和擴展性差等問題，推進SDN邁向下一代。P4工業化今天還處于開展初期，谷歌首先在其商用網絡中選用P4技能，AT＆T也在網絡中安裝了根據P4的白盒交換機，P4可編程芯片初創公司Barefoot Networks在2019年6月被英特爾收買。
為了推進軟硬件的解耦，運營商在部署SDN的一起也引進了NFV（網絡功用虛擬化），NFV的特點是軟硬件解耦、硬件通用化和設備功用軟件化。NFV的抱負狀況是完成虛擬網絡功用層、云虛擬化層和硬件設備層的三層解耦，各層可獨立開展和立異，尤其是期望與使用關聯度最大的網絡功用層能完全敞開，讓更多的立異者參與研制和供給VNF，激起網絡事務立異生機。但在實踐中，三層解耦更雜亂，系統集成的高難度，許多運營商又退而求其次，僅追求軟硬件兩層解耦，所以網絡敞開的作用大打折扣。
這導致為運營商做SDN的企業，只做純軟件的比較少，大部分都是軟硬結合，并且都是以ICT廠商為主導。國外企業以思科為龍頭，國內企業以新華三、華為等為主導。而純軟件的SDN企業的結果往往是被收買，最終融入ICT廠商的計劃中。
但SDN“軟硬件解藕、網絡開源敞開”的思想就像一粒種子，推進電信全范疇的網絡轉型。
移動基站一直是關閉設備，近年火熱的O-RAN(敞開的無線接入網) 則期望根據通用硬件平臺和軟硬解耦形式研制白盒化基站。5G網絡也與之前的幾代移動通訊網絡有了巨大的改變，完成了云化的核心網，引進了邊際云完成邊際核算，支撐網絡切片。在后5G和6G時代，5G核心網的云化、NFV化、邊際核算會更遍及。“從移動網的角度看，從3G到5G的演進，很明顯的體現了整個網絡的云化、虛擬化、軟件化的趨勢。”程偉強說。
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