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段晓东:对SDN/NFV的热思考与冷思考

发表日期:2014年06月04日      共浏览 1558 次      编辑:

尊敬的各位专家,各位领导,大家上午好,很高兴受产业联盟的邀请,跟大家一起分享一下对于未来网络发展的思考,关于未来网络发展这是一个非常大的课题。我今天聚焦在大家谈的比较热的两个技术,SDN和NFV。我谈谈我的热思考和冷思考。我报告是四个部分,第一是趋势和背景,第二是NFV实践,第三谈谈NFV应用和实践,最后做一个总结。


说到网络整个发展,我们必须是看看整个网络,很明显,我们整个产业被分为了端、管、云三足鼎立的形势,这个大家都很清楚。这个胶片是我从全球股市里面摘到的,我们三个茶叶中非常明显的三个主要的方面,包括电信运营商,终端厂家和我们所谓互联网业务提供方,他们在全球股市的表现。因为股市代表是对一个产业的预期,可能很好反映一个产业的发展势头。我们看到这边就是做了全球排名前五名整个产业的市值,这个数据是比较新的,基本上是最近的数据。电信运营商是比较稳定的,经过10年,从2004年到2014年发展的话,复合增长是40%左右,基本上是和CPI是持平的,基本上可以说是跟CPI持平,稳步发展。我们终端厂家和SP,这两个在之前十几年前大家都不太重视,大家看到这两块都比较弱势的,他们是以高速发展,像终端厂家是300%的复合增长率。形成了三者他们在总市值上基本上是相当持平了,形成了三足鼎立的局面。在整个产业变化中体现了三个不同阵营的发展,可以看到我们的电信运营商前五名中应该是,这个单位大家看是10亿的意思,这边折合成1000亿美金。全球前5名电信运营商,大家应该都比较熟悉,中国移动一般都是第一名的,因为他们最近有一个收购操作,最近市值是超过我们公司了,是一个稳定发展的,大家的市值都是比较大的。终端中变化发展非常稳,出现了两大巨头,包括苹果公司,全球所有上市公司市值最高一家公司和三星公司,这么两大巨头,他们市值都是在4000亿和2000亿,其他公司是比较惨。对于互联网公司变化也是非常迅速,谷歌发展时间非常短,04年只有50多亿,到了现在380多亿的市值,成为全球最领先的互联网提供商,之后是亚马逊,大家可以看到,我们非常高兴看到中国有两家公司可以跻身到全球市值前5名,分别是腾讯公司和百度公司。这两家公司都能够进入到互联网前几名。最近京东刚刚上市了,大概是300多亿美金,进入到前5名。还有两家公司,一家是阿里巴巴还没有上市,阿里巴巴上市之后,很可能会一举突破会进入到两名或者前三名,微软公司很难划到端和云中间去。我们整个产业处于三者的交互,三者交互的运作之中,这是整个产业的背景,这是目前产业排名前四名的,是在190多亿市值,很高兴看到我们中国有几家公司能够进入全球比较顶尖的产业中间。对于终端和应用的话,他们发展非常迅速,超过运营商发展速度在发展。他们之间非常的交替和震动。对整个产业链影响非常大。

我们今天谈谈网络,很多专家,包括我们看到张总和赵院长都谈到了网络发展的挑战。我们刘院士也讲到这个例子,应该说在全球范围之内,由终端和应用引起的大流量,对所有网络的冲击都是存在的,对LTE网络冲击都是非常大的,大家知道ATT去年发生过四次网络瘫痪,不仅是3G网络,这张图很有意思,这是葡萄牙电信做的行为艺术,这是运营商的网络扑倒了,以前认为很强大的运营商网络都扑倒了。LTE平均单用户流量,所有运营商平均起来大概要增加105%,一年之内翻了一番。ATT,每年投入巨资,每年都是数百亿千亿巨资投入到网络发展中去,仍然很难去满足我们流量的需求。这个需求差非常大,ATT虽然投资非常大,但是连续多年被评为美国最差运营商。我想主题,整个流量成为整个发展的主题。由这个背景,我们为什么会谈到很多新技术,为什么我们会对SDN和NFV非常感兴趣,来源于我们三各条战,第一个挑战,我想中国联通的张总也讲过了,剪刀差,很早的时代一个短信可以卖到1毛钱,只有70字节,语音也是,几十K,这个价值非常高。逐渐发展到了现在已经进入了一个超宽带时代,如果能将这个工作进行下去,在剪刀差生存,网络投入越来越大。中央电视台的丁总谈了很多,下一步可能宽带的发展,我想会对整个管道挑战越来越大,这是我们在大运营商时代取得生存基础,这是我们第一个挑战。

第二个挑战,是我们如何能够快速优化和运营能力。电信网络中很多协议,确实经历了漫长的发展,大家用到的比较多的,我想很多比较了解的协议,从06年定义到2013年才有互通案例的标准化,如此的慢,我想如何能够将网络的能力坚决解耦。第三点,是我们看到另外一个问题,在我们的端,大家可以看到网络,端、管、云三块发展非常重要的基础。我们看到整个IT界,整个IT产业有三大基础,分别是网络、计算和存储。所有信息服务,无外乎都是有连接计算和存储组成的。大家今天可以享受很多的服务,比如说我今天需要多少储存明天就不需要了,或者我今天需要临时计算明天就可以删除掉。我们可以看到在这三者之中只有管道,目前还是比较传统的。比如我有一个很明显的需求,这两天我开这个大会,我需要1G的带宽,可能过两天只需要百兆的带宽,带宽流转目前还是达不到的,还是有很大距离的。如果我们能够把管道打开,能够形成三者互动,可以开放出更多的整个产业新的方向,为什么现在移动互联网发展这么迅速,打开了两个通道,一个打开了终端的解耦,另外就是打开了端云的发展,如果很方便的话,可以开放更加广阔的发展天地,这三个方面是我们在整个网络发展中比较迫切的需求。

总体而言,第一个是低成本的运营,第二点是高效率的运营,第三点是灵活开放的业务提供方式,成为我们网络发展的主旋律。由此诞生网络三个发展的方向,第一个是宽带化,我们如果能够引入更加低成本高效率的宽带网络,提供我们整个网络基础,第二是整个网络供应虚拟化。这三个方面是构成我们整个网络发展的基础,宽带化我们就不多讲了,无论是有线还是无线,都在以高速发展的方式。目前我们的传输网络,目前我想大家,中国移动当时在前年决策的话,我们勇敢跳过了40G跳到了100G,我们这个已经在3年左右完成了100G部署,目前我们已经在中国进行400G的部署,三年之内我们会翻非常快。目前LTE已经成为整个所有无线宽带技术中发展最快的技术。目前在全球范围内LTE发展非常迅速,目前150多个国家和运营商都在部署。中国LTE发展非常迅速,中国移动2014年准备建设50万个站,覆盖340个城市,这是一个非常雄心勃勃的计划,大概占到全球LTE建设60%左右。我刚刚上台之前测试过咱们的,这个地方应该算是南京市郊的新区,我觉得4G网络覆盖非常好,上行速度是40M左右,看高清视频是完全没有问题。

第二,是我们今天的主题,软件化的发展,虚拟化带来软件虚拟化。第二是我们网络开放化。这两个无外乎依托我们两个关键以后,一个是ONF所谓的SDN的技术,第二个是网络功能虚拟化技术,NFV在之前大家不是特别关注,三年前左右,中国移动和ATT13家运营商共同发起的组织,现在发展非常迅速,我觉得儿童可能因为国内国际不太一样,国际上,因为我今年参加一个展览,明显感觉到ONF的发展已经超过了SDN,ONF发展是非常迅速。

下面我们讲讲SDN和NFV两大技术,我们中国移动是如何看待这两个技术的发展。讲到了SDN,大家谈到很多SDN,大家谈到谷歌提高利用率,我自己觉得真正的SDN愿景并不是我如何能够省钱,如何能够利用99%  或者100%,而是如何能够赚钱。如何利用SDN技术可以把网络到开放中去,实现稳定宽带调度,一个小时之内需要一个G,后面一个小时可能就不需要了。我们中国移动是特别希望能够在SDN这方面开展工作。刚才讲到了SDN2.0的概念,他是ONF的专家,我们和ONF一起,我们认为SDN目前存在很多局限性的,希望推进SDN2.0的概念。如果想实现我们的理想,必须解决光和IP联合,多个域之间和系统之间的调度,这是不同于以前IP网络诞生的要求。第二点是三高,这三个要求是目前你真的可以商用。SDN商用必须具有三高的特性。第三点是接口开放,能力开放和应用开放。这边有一个SDN设想的图,我们在ONF里面也曾经在玩一个架构,大家都比较赞同,目前SDN也在往这个方向去发展。我很多领域其实都是可以用的技术,我举一下中国移动的几个实践,第一个是在去年开始,我在北美和中国两地将我们掌握所有的controller做了一个测试,我们在北美有一个办公室,进行了全球第一次比较大规模的测试,测完之后这个产业我自己的感觉还是有很大差距的。第一点是容量,容量是很基本的,学习转发的性能,很像学习一样。我们基准值,我们做交换,基准值一般是在毫秒左右,我们一般要求0.06毫秒以下,我们测完了之后发现,目前这个学习速度非常差,大概都要到达秒级,这是根本没有满足,根本没法去用的,这是我们测试的结果。通过测试还发现了很多协议中的问题,协议中的错误等等。2014年我们发现成熟度已经提高了一些,目前正在进一步测试,我们会扩展到更多的厂家做一个大功能的验证。第二个实践应该说做了云计算中心和骨干网APP的看法,云计算大家很熟了,我特别想讲讲骨干网APP调度,大家知道有很多的争议,大家认为骨干网对SDN没有需求,恰恰我们中国移动发现SDN在骨干网里面还是有应用场景的。我们做互联网的都知道,整个网络结构是收敛,是很难改变的,路径无论这条路多拥塞,永远沿着这个方向去走,产生一个网络不均衡的问题,中国移动目前是不拥塞的,70、50%都很多的,局部链路,我们内部想了很多办法,整个网络会收敛,TE是外部的干涉,这种情况下,我们必须依靠外部智能进行流量的干涉,实力达到均衡,比你调整个网络矩阵是来的更加容易的。目前我们希望攻克这一个领域,并不是说全网都去改,要在局部链路进行干涉,其实SDN在以前自动计算变成一个手工计算好的的需求是非常明显的。包括广义的像CDN的分发,都对我们网络有挑战,怎么做这个这是比较明确的需求。我们是在传送网方面,抓住了中国移动的PTN的网络,我们希望将PTN网络,所有的LTE,我们所有集团客户都在PTN上,我们希望变成服务客户,真正达到你需要带宽多少,所有运营商想做调度申请一个带宽,只要一周或者几周时间。我们目前正在做SDN的工作,目前我们和芯片厂家一起已经完成了整个芯片设计,我们有信心在明年拿出这么多服务来。SPTN的阵营还是比较整齐的,这是我们的实践。讲了很多SDN2.0,大家觉得是一个概念层面,为了推进我们方向,我们在ONF牵头成立了一个SDN,我们觉得SDN诞生于互联网,这个工作组目前已经获得了赞成。我们是ONF比较早的会员,希望能够推动发展。SDN有很多关键技术我不多讲了,这个可以给大家参考,我们确实希望一起来解决很多关键技术,包括我们未来网络研究院有很多非常多的技术,我们在融合。列出了四大技术是我们目前比较困惑的技术。

最后我想对SDN的发展,有几个方面的思考,第一个方面我们认为应用是SDN的核心价值,谷歌做的最好永远是保密的,协议可以公开。第二点controller是一个大脑,必须具有很多电信的特性和跨越管理的特性,否则只能在局部使用。第三个,大家对open  flow比较熟,我认为这个可能发展不下去,我深刻感受到取决于两点,一个是协议收敛,现在协议还没有收敛,意味着别人不会投大量的。取决于芯片产业,controller的生死存亡取决于芯片产业,我问过所有的芯片厂家,现在就去出open  flow正式片,性能达不到一个非常关键的点,这一点可能会成为一个产业发展的点。这个协议目前还是有好多问题的,我特别提醒大家,我认为SDN一定会成功的,我不认为open  flow一定会成功。SDN概念比较大,吴院士也谈多很多SDN的概念,不要太泛化,SDN的应用是非常好的一种方式,但是open  flow本身还需要大家的推动。

第二块,我想快速讲讲NFV,赵院长也讲到了,NFV是在ETF是偏标准的组织,所谓的3+1,这基本的。NFV到现在有两到三年左右,NFV道理很简单,最初理念非常简单,没有想到动协议和接口,一旦要动协议和接口就很复杂,希望通过虚拟化层能够实现灵活调度和软硬件解耦,同时的话,还是希望通过NFV可以优化很多系统,比如我们现在也在考虑基站网络如何做虚拟化,首先要通过虚拟化将它进行优化,可以实现很多网络功能的虚拟化,网络功能优化和解耦,挂的一个比如说我们基站环境要求都是比较高的。有些方案,总结来看,将功能进行进行一个优化之后再进行虚拟化,我们做了跨厂家组合的,大家看到这边基本上有很多的主流厂家,也是有很多不同的服务器。组合混合能够承载一个非常独特的业务,这是一个电信网络所有网源的业务,把这个打通了,并且在今年2014年巴塞展上推出了新的系统,还是震撼产业界的,大家还没有见过这么复杂的真正可以用的,而且可以真正打通一个业务的系统。产业中的发展还是非常快的。能够真正通过产业的发展。虚拟化问题也有四个问题迫切需要解决。NFV方面,我们发起成立了一个工作组,我们在今年,也就是上个,两周前的最新消息,我们的3GPP,成立了有史以来第一个NFV立项,虚拟网络管理研究,做右边3+1,全球有23家厂家。标志着3GPP正式进行立项和标准化工作。

最后有两个方面的思考,第一个方面思考是对NFV和SDN的冷热思考,我认为SDN,大家一度把它称为全网性的变革技术,大家各种各样的解读版本,从目前看的话,全网可实施性的话,更多是一个优化进行,SDN的技术和理念非常好,但是并不等于open  flow,这是第一个代表我个人的观点。第二个我觉得NFV,对我来说,目前基本上一年就要把网络翻几番,而且我认为NFV是真正和电信网络的技术,对你的要求是非常高的。包括你的管理体制,采购体制都发生非常大的变化,还需要大家去进一步推进,第二点,也可以说是一个建议,开希望源,在整个西方工业,电子工业里面,开源是一个生存的技术。我想目前没有一个人会编程,所有的厂家,包括华为做各种各样软件厂家,都是从开源做起。开源软件我们都参加了一些,我们贡献了很多代码,逐渐能够跻身到往前走一些了,这既体现了一个国家的贡献,也体现了一个国家技术研究的实力。我特别建议大家能够多投入到开源软件,对大家整个的发展是非常有,这是一个建议,开源软件里面,有的组织会要求你有几个人,对运营商来说要人气直接贡献是很困难的。我们刚刚开始做,我觉得大家可以关注一下这个,最近发起的工作项。希望能够从两个方面,正确的看待,或者冷静看待这两个技术,共同推进技术发展,推动我们网络发展演进。