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段晓东 SDN实践中的问题探讨

发表日期:2014年12月08日      共浏览 1108 次      编辑:

我讲三个方面的内容,之前包括运营商的几位代表,大家其实对未来网络的定义需求,基本上是相同的,无外乎三点,第一点我们未来网络要低成本的运营,利用所有低成本的技术来实现我们在未来时代能够赢得未来,包括像LTE,所有的技术都是在大带宽时代能够生存的基本。第二块是高效智能运营的网络,通过节约化的经营和产生价值。第三块是实行新的灵活的业务提供。这三块跟我们今天的SDN密切相关的。刚才很多运营商领导讲的话都差不多,都归结于这三点,是我们对未来网络的根本要求。基于这个要求正好我们在网络中有两个比较根本的技术,第一个是我们今天讲的SDN,以ONF为首,创办了这么一个架构。因为我们很早在中国比较早就参加ONF的活动了,因为我们对ONF贡献,受邀担任ONF副总裁,一起担任SDN的发展。另外一个关键技术是NFV,现在多很多专家都谈到这个事情,也是由中国移动等十几个运营商在08年左右,很多年前共同推进的网络方向,这一两年已经是非常热的技术了。谈到这两个技术,大家可能一直,我觉得有很多人混为一谈,从我个人的经验来看,在国际上看来这两个技术,都是完全不一样的,这两个技术有什么关系,其实大家看到,一个网络,是一个网源功能和连接组成的,很像棋盘一样的。这边出发点是基于路由的,怎么把路由进行重定义进行开放,NFV本质上是每一个节点,如何通过虚拟化技术,能够基于通用硬件,实现各种各样的功能,进一步实现功能的流转,这两个技术,其实NFV提供是网源功能,这两个出发点是不一样的,但是他们共同组成了两个网络的部分,也就是作为一个网源和连接,当然这两个技术虽然独立发展,但是在特定的领域也是可以互相结合的,可以产生更大的价值。比如说我们SDN可以通过路由的调度,更有利与实现每个部件的虚拟化,比如说EPC,如果能让SDN先给拆开,再进行分别虚拟化,可以大大降低我们技术难度,比如说NFV产生硬件可以完全提供服务。今天大家用了更多的SDN都是基于X86,很少现在做的人是基于专用的,这也是体现两者互相结合,我这边把这个概念从我们角度做一个阐述。应该说这两个在国际上也是分别不同的组织来立的,目前在不断进行融合和创新发展。

第二部分,分享一下我们中国移动对于SDN的实践,包括南京,我也是第三次受邀来参加,SDN我们做了有三年以上的工作,越来越清晰发现SDN对我们有什么样的好处,这张照片和上午的照片是不约而同,我们经常交流,但是确实没有探讨过这个问题。我们说SDN驱动力一个是省钱,谷歌最经典的12个节点都是省钱,怎么提高资源利用率,怎么最大限度降低用网的成本。第二个我想分享一个观点,作为一个事物如果想要成功,这个地方有很多很多例子,我本人做了IPV6做了十几年,为什么这个技术这么难,本身是一个很好的技术,但是主要是来省钱,没有任何的直接的经济价值,大家很难推动,为什么4G到今天这么快的推动,天生是一个赚钱的事物,更容易被大家所接受,无论多少代价都有人去做。怎么赚钱,怎么通过业务创新实现新的价值的产生,所谓SDN价值化,是我们SDN很重要的方面。我想最终SDN愿景是什么,就是实现NNS,大家可以看到我们整个ICT界有三大基础,无外乎是带宽、计算和存储。计算和存储经过云计算的发展,它已经可以自由流转自由分配,我今天可以要一个多少兆的容量,明天我就可以不要了。只有我们的网络资源是非常不灵活的,比如我们今天开会我需要10个G的带宽,明天我就不需要了,对于我们客户来说,大家都是非常难以实现这个需求,或者实现这个需求成本非常高,如何将我的网络能够更加灵活像云计算一样流转,我因为一个带宽的话,我想这是真正能够产生价值,三者互通产生更大想象空间的事情,这样的话其实是一样的,我认为SDN最终愿景,一定要实现整个网络的软件化和整个的开发,我想这是SDN需要去赚钱的一个考虑。

基于这个的话,我们经过几年的思考,把SDN越来越聚焦了,而不在概念层面上非常明显的,在四个方向看到了我们实际的开发,第一个是云数据中心网络,这个大家都比较公认,这个方向是一个比较重要SDN的第一个方向。第二个是广域网。第三个刚才有很多厂商同志们也提到了SPTN,第四纪我们移动核心网,我们灵活业务链提供。我们还做了几件事情,一件事情是大规模的网络评估,第二件事情我们做了面向5G的网络架构。第一个汇报一下整个大规模的测试,从前天开始我们就在国内和北美两地,因为我们在北美有一个小的TM,当时我想我们第一个做SDN先测一遍,看看到底怎么样,我们有20个厂家,包括有10个和交换机,我很高兴找到了两个仪表厂家。这里面包括基本功能性能,网关,以及上升APP的功能,从2013年到2014年测试,发现很有意思的结果,去年大家请我做报告的话,很多交换机的性能是惨不忍睹的,达不到基本的要求。经过一年的发展非常迅速,第一个是从1.0到1.3演进,1.3的产品非常成熟了,去年1.3是非常非常不成熟的。第二的话是容量有了大幅度的提升,黄色是我们的基准值,可以达到基准值。这边有一些更进一步的场景,有的可以达到很高的速度了,包括流表容量,大家都可以达到256个交换机以上的功能。同时很多厂家也开始支持有1:1的可靠性,真正应用必须要达到这些基本参数。第二步还有很多关键的网源,最后一个是比较关键的,整个SDN在数据中心里面一个基础的方案,怎么变成虚拟方案。多厂家目前还有一些问题,可能下一步还需要推动一些。第一块是一个详细的测试情况和大家做报告。第二块是我们第一个场景云中心,这个场景其实很有意思,大家就很符合我刚才讲过的,我们怎么赚钱。更多是怎么把云中心隔离成一个个的网络,除了分配存储和计算资源,我们还可以储存网络资源,我们还可以分配所谓的像业务链,这种防火墙,负载均衡器,都可以化成给多用户的网络,这是SDN非常典型的应用。这是所谓VPC的概念。第二个是广域网的智能调度,很多人喜欢IDC,很多人都公认,很难在大范围广域网实现,其实我们觉得广域网还是有场景的,比如中国移动的骨干网,我们整体上比较轻载的,利用率不是那么高,局部拥塞比较严重,调网络拓扑,大家知道互联网的计算是基于一维的,不可能基于带宽和距离同时计算,这是一个二维是一个跟NP问题,三维更可怕。所以的话基于一个向量是很难根据网络的这种拥塞信息来调整网络的,怎么办呢?大范围的调整是不现实的,整个网络都有波动,从一个状态到了另外一个状态,还是有局部拥塞,必须在局部引入SDN技术干扰路由,能够实现整个网络流向的统一和均衡。基于这个其实我们也研究了广域网的系统,并不一定需要用到ONF协议。大家可以想像一下,互联网有几十万路由,进行全局计算几乎是不可能的,局部可以进行智能调度,在广域网场景还是比较有用的。第三个是SPTN,PTN网络是我们承载客户专线和LTE主要的技术,现在建设了50多万的基站都是通过PTN承载的,有一个特点,是基于MPS,刚才裴经理讲过,中间会出现很多的障碍,这两者结合真的是一个完美的大合体,能够进行SPTN场景的应用,目前我们也开发出了芯片,目前在广东和福建都可以正式商用,但是实际基站和客户。目前正在浙江进行进一步的实验,我们预计按照我们规划,未来可能会在全国逐渐推广,这是一个很典型SDN率先落地的例子。最后是SDN实现高效移动核心网,大家知道SDN获得用户第一个互联网入口,负责用户的接入控制,负责带宽分配,确实是一个负荷比较高的东西,不单单负责路由,还有很多业务链的工作,如何把业务链拉开,通过GR业务链方式实现这种技术,我们的3GPP已经立项,已经完成了这么一个技术,把我的业务打开,通过多个部件实现业务。依次通过SDN的控制,特定的流量经过特定的业务,我通过业务链的串接,打通不同的网络,有的还是通过比如说物联网用户,需要单独进行处理,不同的连接。在未来网络,无线网络中这是一个非常好的应用案例。还有的话SDN大家已经公认,是目前5G架构一个基础的工具,5G架构设计目前只有两年的窗口,所以我们国内现在还是比较着急,只有两年时间窗口来定位未来5G的网络,很重要就是SDN,已经不是梦想了。我们还在其他相关组织推荐SDN,ONF是我们主要的组织,我们成立了一个SDN工作组,如何增强SDN在实际应用中的能力,包括1:1的备份,很多机制,能够真正进行可用,目前这个工作组已经立项完成。同时我们还联合发起了ONF开源组织,,并且就任,目标其实也是完成NFV的开源工作和标准化工作,也是在ATF参加这三项标准的制定,还有第一个NF的立项,网络虚拟管理,大概这么一个立项工作,同期在推进NFV的发展,第二部分跟大家汇报一下四大场景做的实践。

第三个部分问题探讨,经过一些实践我们发现了一些问题,跟大家汇报一下。第一个问题就是我们整个SDN的产品和研发重心问题。目前SDN做的比较好全部都在数据中心,对于其他场景目前研发还是滞后的,我们觉得数据中心和场景应用已经非常好了,大家需要集中力量开发其他场景。SDN和NFV研发进展是不一样的,NFV我觉得相对滞后,比如说IDC里面的场景,需要共享和合作,才能达到我们所讲到的带数据中心,不光网络还有业务链的概念,这是第一个问题。第二个问题是数据中心的接口问题,我们跑了半天发现北向接口是非常严重的。ONF已经成为云中心事实上接口,中间有一个部件,专门负责和SDN接口的部件,这个接口是非常不完善的,同时这个接口不支持业务链,导致我们只能用左边这个架构,所谓红色是我们自己定的VPI,其他的相当于两条腿走路,比如一个用户来了,我同时要给他分网络资源,或者是虚拟的防火墙,需要两条腿走路,今天中午我们也专门开了一次会,下一步我们可能要加强和ONF的接口,一个数据中心以后不可能有两套架构。将来可能统一的,这边可能需要完善一个接口,希望达到右边这个效果。第三个问题就是业务链,刚才讲到数据中心不仅仅体现简简单单分配一个网络资源,还需要各种偏业务的网络资源,耦合在一起,给用户提供一个虚拟网络环境,这才是真正有价值的业务。目前关于SDN网络分配,我们已经做完了,在商用了。业务链我们和插件的方式还是有很多问题的,需要进一步进行研究。第四个方面是南向接口的问题,Openflow协议达到很高的协同性,同时很多配合协议,除了Openflow协议还需要很多配合协议,我要知道网络状态,如果你不知道状态的话怎么分配网络资源,需要很多状态上报,很多Openflow等等很多协议都要配合才能达到NFV最终的应用效果。第五点是非常典型的,我们目前数据中心很多是,VSW,消耗的CPU很多,对我们影响非常大。最后一点是比较现实,网络维护问题,因为我们NFV事实上形成一个OVerlay的体系,这两个体系怎么配合,成为我们网络运营中比较现实的问题,如何把这两个进行耦合,这两个问题也是值得大家探讨的问题。

最后给大家做一个总结,第一个总结,SDN是处于真正大规模商用的前期,需要我们产业界共同努力,SDN和NFV是共同未来的两块基石,共同实现网络未来的发展愿景,目前我深刻的个人感觉,SDN被泛化和过热的趋势越来越明显,我非常高兴,大家不知道有没有看到一个细节,可以看到SDN越来越聚焦,越来越实用化了,NFV虽然发展非常迅速,但是离商用还有很长的距离,包括刚才很多人讲到了,像我们的EPV设备,下一步如何发展,还是有很多空间的。同时今天上午刘院士讲的特别好,创新研究院给很多中小企业很多机会,打破了以前高大上的体系。确实降低了很多通信业的门槛也带来了很多的机会,在座有很多创新的企业,搭这么一个技术发展的船,能够有更好的发展。

以上就是我的汇报内容,谢谢!