行至半程，SD-WAN怎么样了？
2022-04-29 16:28:05 来源： 阅读：次
自2012年刮起的SDN（软件界说网络）收买潮，到今天仍然没有止歇。最近的一项收买是今年4月初，AMD宣告以19亿美元（121亿人民币）的价格买网络供货商Pensando，用来增强面向超大规划供给商、小型云和5G的SDN智能。
上一年也有多项收买事关SDN。2021年5月，思科宣告收买了以色列SDN操控软件开发商Sedona系统公司，Sedona的NetFusion软件是分级操控器HCO范畴的市场领导者，HCO是完成5G切片、可路由光网络的要害；2021年9月，Extreme Networks收买了Infovista的SD-WAN（软件界说广域网）事务，而Infovista在该范畴与华为、中兴都有协作。假如这两项收买仍是两家公司对其SDN才能的补足，那么2021年11月，爱立信斥资62亿美元收买美国云通讯厂商Vonage，则是对网络功用可编程在企业级网络使用的严重出资，究竟这笔收买费用挨近于爱立信2021年一个季度的收入。
网络软件支撑着包含路由、信令等多种协议的完善和开展，网络设备的性能，很大程度上是由网络软件的性能所决定。而这些收买也说明，SDN技能思想已家喻户晓，选用SDN架构理念，完成网络会集操控和才能敞开，成为了全球各大电信运营商和云服务商共同拥抱的网络转型方向。
掌握SDN便是掌握网络主导权
“软件是硬件之魂，这毫无疑问十分适用于网络范畴。”新华三集团副总裁、智能办理与运维产品线总经理王斌对《中国电子报》记者表明，“与软件界说存储、软件界说核算比较，软件界说网络在技能层面是最杂乱的，由于网络是点状、网状散布结合的一个系统，是一个杂乱的组合体。IT根底设施的核算、存储、网络是比较要害的三大部件，现在又增加了边际和终端。假如没有网络的衔接性，其他的实体单元很难发挥成效。在信息化建造中，软件界说网络的重要性是显而易见的。”
无论是固定网络、移动网络仍是IP网络，迄今简直一切的通讯设备商都选用了软硬件一体化形式，设备商根据规范研制一体化专用设备，运营商采购这些设备建造网络，供给规范化服务。一旦技能晋级和规范换代，设备商需求从头研制新设备，运营商又需求从头采购新设备和建造新网络，这导致运营商级网络周期长、出资大、灵敏性差。
“软硬解耦的核算机为网络设备树立了模范。10多年前，美国斯坦福大学的Nick Mckeown教授团队在研究中意识到传统网络的问题，提出了软件界说网络SDN概念，其初始动机便是期望打破传统网络设备软硬件一体化的死板局势，让网络设备重演核算机软硬件别离的敞开之路，从而激起网络工业的立异生机。”中国联通研究院副院长、首席科学家唐雄燕说。
斯坦福大学的Nick McKeown教授在2008年4月提出SDN概念时，首要论说了完成SDN的OpenFlow原理。OpenFlow提出一个很好的理念，便是把网络的转发和操控别离，转发的部分其实便是硬件部分，操控的部分则以软件部分为主。
中国移动研究院根底网络资深专家程伟强告知《中国电子报》记者：“这个理念有两个十分大的价值。一是网络的转发功用和操控功别离后，就有机会把工业链分红软件和硬件解耦的两部分，硬件的部分让它满足的通用化，降低成本，而软件能够进行大规划的软件工业化出产，进行开发，提升系统的灵敏性。二是能给整个网络的调度和运维带来极大的便当。曾经网络是每一台设备都有自己的操控，这种网络的流量调度是根据每一个节点进行，‘只见局部，不见全体’，引进SDN后，由于操控会集化，操控器系统能看到整网的资源散布状况，能从大局视角对网络进行优化调度。”
谷歌在2012年完成了对SDN计划的规划使用, 整个网络范畴都受到了十分大的鼓动。谷歌根据Openflow完成其数据中心的互联网络B4，引进SDN后，谷歌B4链路利用率能从原来的30%~40%，提高到90%以上挨近100%。应该说这是软件界说网络走向工业化的起点。
互联网企业在SDN的成功激励着运营商。2013年，中国移动在ONF（敞开网络论坛）中首先提出电信级SDN的理念。ONF对SDN的界说是一种新型的网络架构，其规划理念是将网络的操控平面与数据转发平面进行别离，并完成可编程化操控。这一界说突显了SDN的三大特征：操控和转发别离，网络操控会集，网络敞开与可编程。
程伟强说：“谷歌作为一个互联网厂商，它的网络规划、网络需求和运营商电信级网络是完全不一样的，中国移动提出建造电信级SDN的一起，也在ONF中建议成立了相应的工作组，聚集了全球最大的运营商，如AT&T、德国电信、日本NTT、国内的三大运营商等，我当时作为电信级SDN工作组的主席，见证了运营商真正引进 SDN开端的想象以及根底技能的构建。”
“SDN一是能够增强网络弹性，提升网络对新事务适配的灵敏性和灵敏性；二是经过分层解耦的形式，能够更好把握工业链的堵点和卡点，管控供应链风险；三是经过网络软件的自主研制和敞开网络设备的核心技能攻关，能够更好的将网络技能开展的主导权掌握在运营商自己手中。”唐雄燕说。
SDN像一场网络运动，不仅将运营商卷入其间，通讯设备商在跟进。“2010年的时分，我们去了几趟斯坦福大学，和Nick McKeown教授有过多次交流。”王斌说，“新华三SDN研制的发动比较早、比较全面，做的是多场景的SDN解决计划，我们把它命名为‘使用驱动网络AD-NET解决计划’。从2016年到现在，新华三的SDN软件在国内的市场占有率始终保持在榜首。”
SDN始于互联网兴于运营商
互联网企业拉开了软件界说网络规划使用的前奏，但将软件界说网络向全网推进的，是电信运营商。唐雄燕表明，在网业别离的局势下，寄生在运营商网络之上的互联网事务日新月异，尤其是在事务迁移到云核算后，事务动态性进一步加大，死板的底层网络已无法适应上层事务立异的需求，传统电信网络变革势在必行。
2013年美国运营商AT&T发布的Domain２.0战略是其间的模范，AT&T提出到2020年网络软件化率要达到75%的方针。Verizon发布了SDN/NFV（NFV,网络功用虚拟化,与SDN相伴而生）参考架构白皮书，引进一致的端到端网络编列和事务编列，从顶层规划对网络进行晋级。Telefonica提出UNICA架构，使用SDN将分散在各地的数据中心一致办理。全球顶级运营商相继开端引进SDN技能进行试点。
我国三大运营商在2015年开端发动SDN。2015年，中国移动提出Novonet项目引进SDN/NFV和编列技能，并于2019年发动全球规划最大的网络云八大区构建，其间包含了5G核心网的NFV、数据中心SDN等内容，现在现已广泛使用。这一项目让中国移动构成了全球最大的网络云根底设施，提出了以ONAP为核心的智能化编列办理体系，中国移动主导的ONAP开源社区现已发布EI AIto版。
2015年中国联通发动CUEB-Net2.0，并于2016年首次提出构建根据SDN的工业互联网CUII（China Unicom Industrial Internet），现在现已完成了国内首个大规划广域网SDN商用部署，自主研制了适用于超大规划异构网络的网络操控和协同器。唐雄燕说：“经过SDN会集操控极大提升了网络服务的灵敏性和灵敏性，并经过才能敞开完成了与公有云服务的集成，供给了云联网等业界领先的云网一体化服务产品。”
中国电信则发布CTNet2025网络架构白皮书，要点强调了新型OSS系统的重要性以及O域与B域的协同。
未来十年SDN理念将贯穿云网
从2012年到2022年，SDN工业化进程现已走过十多年，未来向哪里去？中国电信在2019年提出面向2030年的云网交融之路，中国移动和中国联通在云网交融的根底上，进一步提出面向2030年的算力网络，算力网络是云网交融的深化，并且现在算力网络现已被看成是第六代移动通讯的支撑网络。
“在云网交融中，SDN起到了云网信息互通、网络感知云服务和云资源的作用。而SD-WAN（软件界说广域网）能够看做是云的触角，是云互联的外延，这代表着网络联接将会与各种云服务更加深度的整合，这也是SDN技能的开展趋势。”唐雄燕说。
现在，阿里、腾讯、谷歌、亚马逊等云厂商都在做SD-WAN，利用SD-WAN技能，云厂商能够在互联网上完成POP点（网络供给点）的衔接。一个全国都有分支机构的企业，每个分支机构能够看作是一个POP点，云服务商能够将这些POP点灵敏快速地衔接起来，为客户供给云网结合的服务。假如说SDN的使用首要体现在数据中心的互联，那么SD-WAN则是将软件界说扩展到了整个互联网中。
但运营商完成SD-WAN并不像云厂商这么简略。
“事务快速改变，对网络的灵敏性要求就比较高。要界说网络这种网状结构，要做事务切片，SDN就需求做到全网多点协同联动，这个难度就大了很多。”王斌说，“SD-WAN的方针是让上层使用更好地去调用底层的网络资源，能够说SD-WAN是云网交融十分要害的技能之一，也是推进云网快速开展的要害要素。”
运营商传统的网络协议IPv4/MPLS是按照网络节点一跳一跳地做网络资源的办理和操控的，这种方法与SDN期望的快捷灵敏是对立的。“是时分引进全新规划的网络协议支撑SDN了，在制定互联网衔接规范的国际安排IETF中，评论最火热的是SRv6协议，它最大的优点是极大地减少了网络的跳数。在SRv6网络中，SDN操控器只要和源地址的节点‘打交道’，就能够完成整条事务流的装备和管控。”程伟强说。
现在的核心工作是让SRv6更好用，中国移动正在牵头做的G-SRv6,在不损失SRv6特点的一起，进一步优化SRv6的结构，提高网络利用率。现在，G-SRv6现已被IETF接纳，是SRv6国际规范开展的方向。
“从云网交融的开展趋势看，我们比较公认会经过三个阶段，首要是云网协同阶段，下一步即将进入的便是云网交融阶段，最终是云网一体的阶段。在这三个阶段里，软件界说网络的理念始终贯穿其间。”王斌告知记者，这三个阶段各有侧要点，在云网协同阶段，要点是一致云网资源，完成资源的可视化，推进云和网的无缝对接；在云网交融阶段，要点是完成云网资源的会集办理、协同调度，现在要完成这个方针还需求做技能立异和打破；在云网一体阶段，要点是完成云网操作系统，在这一阶段，SDN在边际云、行业云等使用场景中会起到不行替代的作用。
“面向5G演进网络、6G以及算力网络，在网络的转发面节点，相似固网的BRAS(宽带接入服务器)、移动网络的UPF（边际接入网关）等都会变得更加要害，由于网络需求具备通讯-感知-核算-智能相交融的才能，这些都需求软件化进行管控，软件化的服务将在其间发挥更大的作用。”唐雄燕说。
SDN行至半程
网络在敞开和关闭间折中
SDN提出伊始，便是期望建造一个敞开的网络生态。这包涵两重意义：一是软件与硬件解藕，二是网络经过软件完成开源敞开。
SDN相关的开源社区十分活泼，从SDN部署层次看，首要包含云内操作系统OpenStack,SDN操控器ODL、ONOS、Open Contrail、Floodlight、RYU(开源操控器)，以及转发层OVS。其间,ODL和ONOS是操控器的开源安排，OpenStack是北向接口模块的开源安排，OVS是转发模块的开源安排。作为SDN概念和架构的创始安排，ONF在制定架构、北向接口和网络模型方面的规范，现在现已具有140多家会员,包含运营商、设备商、芯片商，掩盖全工业链。
活泼的开源社区加快了SDN的落地速度，谷歌、亚马逊等云服务厂商经过SDN增强了对网络的掌控力。但运营商在落地SDN时，这种掌控力打了对折。
“由于不同于学术界的狭义SDN，工业界实际上是在开展广义SDN，网络的南向接口不局限于OpenFlow协议，也能够不对底层网络设备大动干戈，只是在网络办理操控和才能敞开上增强。这其实是敞开与关闭的折中，网络的可编程和敞开性局限于网络操控平面，转发平面仍然选用功用固定的包处理硬件。”唐雄燕表明。
为推进转发平面的可编程，Nick Mckeown教授等SDN前驱们2015年又发明了用于数据平面的新一代编程语言P4，解决了OpenFlow编程才能不足和扩展性差等问题，推进SDN迈向下一代。P4工业化今天还处于开展初期，谷歌首先在其商用网络中选用P4技能，AT＆T也在网络中安装了根据P4的白盒交换机，P4可编程芯片初创公司Barefoot Networks在2019年6月被英特尔收买。
为了推进软硬件的解耦，运营商在部署SDN的一起也引进了NFV（网络功用虚拟化），NFV的特点是软硬件解耦、硬件通用化和设备功用软件化。NFV的抱负状况是完成虚拟网络功用层、云虚拟化层和硬件设备层的三层解耦，各层可独立开展和立异，尤其是期望与使用关联度最大的网络功用层能完全敞开，让更多的立异者参与研制和供给VNF，激起网络事务立异生机。但在实践中，三层解耦更杂乱，系统集成的高难度，许多运营商又退而求其次，仅追求软硬件两层解耦，所以网络敞开的作用大打折扣。
这导致为运营商做SDN的企业，只做纯软件的比较少，大部分都是软硬结合，并且都是以ICT厂商为主导。国外企业以思科为龙头，国内企业以新华三、华为等为主导。而纯软件的SDN企业的结果往往是被收买，最终融入ICT厂商的计划中。
但SDN“软硬件解藕、网络开源敞开”的思想就像一粒种子，推进电信全范畴的网络转型。
移动基站一直是关闭设备，近年火热的O-RAN(敞开的无线接入网) 则期望根据通用硬件平台和软硬解耦形式研制白盒化基站。5G网络也与之前的几代移动通讯网络有了巨大的改变，完成了云化的核心网，引进了边际云完成边际核算，支撑网络切片。在后5G和6G时代，5G核心网的云化、NFV化、边际核算会更遍及。“从移动网的角度看，从3G到5G的演进，很明显的体现了整个网络的云化、虚拟化、软件化的趋势。”程伟强说。
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