对话韦乐平:SDN是运营商网络真正动架构的变革行业资讯

2014-08-11    来源:C114中国通信网    编辑:李明
C114讯 这年头,如果你身处ICT界却不知道SDN恐怕都不好意思跟人打招呼。虽然是句玩笑话,但SDN确实已被业界公认为创新网络架构、改变游戏规则的新法宝。尤其是在电信业,SDN甚至被看

  C114讯 这年头,如果你身处ICT界却不知道SDN恐怕都不好意思跟人打招呼。虽然是句玩笑话,但SDN确实已被业界公认为创新网络架构、改变游戏规则的新法宝。尤其是在电信业,SDN甚至被看作是“去电信化”的一个重要突破方向。

  那么,当SDN的触角逐渐伸向运营商网络的多种应用场景时,SDN将给现有网络架构带来怎样的革命性改变?从技术研究走向商用部署过程中SDN又将面临哪些挑战?业界为迎接SDN商用是否已经做好了充分准备呢?对此,工信部通信科技委常务副主任韦乐平在接受C114专访时为我们进行了详细解读。

  “去电信化”在网络侧有了重要抓手

  当前,运营商正面临流量/成本与收入的剪刀差持续扩大的尴尬局面,同时电信业的新业务开发与创新能力、速度均无法应对互联网应用的挑战,大量核心业务流失或被替代。而在业务收入快速增长无望的情况下,降低网络成本成为唯一出路,但现有复杂而僵硬的网络架构却阻碍了这一目标路径。

  长期以来,电信业的基本思路都是垂直封闭式架构、软硬件一体化、追求高性能,导致其不但难以实施技术业务创新,而且还形成了一个复杂无比、刚性昂贵、且不断繁衍扩大的巨大网络,动不得、碰不得。在摩尔定律所揭示的两个发展方向高性能和低成本中,电信业重前者,而IT业更重后者,结果就是20年来IT成本降低了约4个量级(58%),而以传输和移动为代表的电信设备成本仅降了约3个量级(30%),两者相差近10倍。

  除了光器件和软件不遵守摩尔定律的原因以外,主要是电信网的过度复杂性和封闭性,开发和沉淀了大量不必要的功能和性能,绝大多数功能都是从来没有用过的,绝大多数高性能都是既无根据又无必要的,造成网络成本居高不下的被动局面。这种在垄断环境下形成的电信业传统发展路径和商业模式在垄断时代尚可生存,而在今天的互联网开放和竞争环境下就难以为继了,必须转型和“去电信化”。

  不过,在以往的技术转型与变革中,虽然电信业也在不断学习计算机行业,但是关键的开放架构的基本思想并没有学到。韦乐平指出,“我们电信业以往所有的改革和技术创新,都是建立在架构不变的前提下的一些具体技术应用和改革,而SDN恰恰要在根本上打破过去传统的技术发展和演进的模式,SDN最重要的是创新的架构,我们可以称之为全局性和颠覆性的技术变革。另外,自2008年中国电信正式提出‘去电信化’之后,除了组织、体制等革新以外,‘去电信化’最大的瓶颈在于网络上到底以什么为借力点,当SDN出现之后,两者一拍即合,SDN为去电信化在网络上提供了一个重要抓手。”

C114对话韦乐平:SDN是运营商网络真正“动架构”的变革
工信部通信科技委常务副主任 韦乐平

  SDN恰逢其时

  可见,SDN的发展可谓恰逢其时。韦乐平总结道,目前是技术本身发展的逻辑和市场需求的交汇点,SDN的发展正当时:“第一,SDN是全局性、颠覆性的创新技术,催生了新的网络架构、方法和产业生态;第二,SDN是网络架构变革的重要抓手;第三,SDN是应对运营商量收剪刀差、降低建网成本、实现业务灵活部署的重要方法;第四,SDN是重塑ICT产业链和生态链的一个重大机遇。”

  与传统的网络架构相比,SDN通过软硬件解耦隔离,实现了网络虚拟化、IT化以及软件化。采用SDN架构后,底层只负责数据转发,可由廉价的通用商用IT设备(大容量服务器、大容量存储器、大容量以太网交换机)构成;上层负责集中的控制功能,由独立的软件构成,网络设备种类与功能由上层软件决定,通过远程、自动配置部署和运行网络,提供所需网络功能、参数以及业务。

  因此,SDN非常符合IT低成本、多样化大趋势,即硬件负责性能,软件负责功能。SDN开启了网络IT化的进程,被认为是去电信化的重要突破,也是IT和软件业突破电信业壁垒的重要机遇,预示了产业结构的大调整。

  尚未摆脱“瞎子摸象”状态

  凭借颠覆性的创新网络架构,SDN已经成为整个ICT界关注的焦点。由于软件方面的优势,SDN在IT公司率先得以落地,例如,Google的G-SCALE利用SDN进行骨干流量调优,将链路利用率成功提升至90%以上;IBM、HP和NEC则将SDN商用化产品应用在企业园区网,提升网络部署和新业务创新效率,简化运维流程。

  而在运营商市场,由于运营商的存量网络设备复杂且规模较大、电信级业务可靠性要求较高,大部分运营商对于现存网络向SDN演进中的平滑性和代价还处在观望阶段。因此,近几年运营商在SDN方面的研究还处于合作创新以及试点测试的阶段,仅有部分运营商开始尝试在数据中心、移动回传等应用场景率先引入SDN。

  其中,由于数据中心的运营主体相对比较简单、网络规模不大,很容易作为SDN的切入点。未来,凭借全局性、颠覆性的创新架构,SDN拥抱运营商全网也将成为一大趋势,未来SDN可能渗透到数据中心、移动回传、移动核心网、传送网、城域网、接入网、家庭网等几乎所有应用场景。但在韦乐平看来,“目前SDN所有的应用场景还处于探索当中,真正落实的全球运营商还没有,个别省市运营商的一些探索性工作固然很重要,我们也很重视,但还都是一些极小规模的个别案例,还没有形成共识。”

  “比如对SDN的演进路径,每个专业出来的人说的都不一样,现在并没有摆脱瞎子摸象的状态。”韦乐平坦言,毕竟改变网络架构的问题是伤筋动骨的事,我们讨论了十年也没有敢动,所以对于SDN的引入需要积极和谨慎。据韦乐平介绍,“最近中国电信集团的主要领导把网络架构变革的研究任务交给了我们科技委,我们的相关职能部门、研究院、设计院、系统集成公司和运营实体还要坐在一起梳理问题,特别是网络架构相关的问题,提出网络架构演进的近期和远期目标。我希望在不太长的未来能有一个初步的演进目标和顶层设计。”

  挑战亟待解决

  运营商之所以对引入SDN架构的态度如此谨慎,主要是因为SDN目前还存在很多问题尚未解决。事实上,自从2007年SDN的概念由斯坦福大学提出,尽管SDN已经开始从理论研究逐渐走向实践,但在其走向真正大规模商用部署过程中仍然有许多问题亟待解决,例如:现有的那么多网络如何向SDN演进、网络如何支撑新型业务创新和灵活部署、超大规模网络如何运维、标准未定导致互联互通存在问题等等,这些都需要整个产业来协作解决。

  而在韦乐平看来,SDN将面临以下五大挑战:

  第一是集中控制和管理的扩展性、弹性和安全性挑战:大型IDC有数千台交换机和数万台虚拟交换机,大型电信网有数百万台设备。这样大规模网络的集中管理、配置、故障定位、弹性和安全性是一个很大的挑战。

 第二是网络架构/接口/协议的标准化和互操作挑战:目前SDN的控制器架构有多种,接口也不统一,标准化的努力受到很大的挑战。例如南向接口已不限于Openflow,北向接口也不限于RESTful,容许多种模型/模板,东西向接口还没谱儿。在实施上,那么多现有硬件设备及网管怎样纳入统一的SDN,实现互操作和平滑的迁移?其巨大的工作量令人望而却步,SDN还可能会面临厂家本能的抵制。

  第三是对网络建设和运维体系、流程和人才的巨大挑战:现有庞大网络的这么多不同来源的新老软件、硬件、网管,怎样互操作,怎样采购、集成、故障定位?这些都对现有的网络建设和运维体系和流程提出了巨大的挑战,也对运营商十分有限的技术力量和技术能力提出了巨大的挑战。

  第四是对通用硬件的性能和可靠性的挑战:电信网络对芯片性能的要求高于计算,目前尚无完全符合Openflow标准的芯片。使得通用硬件性能不能满足某些高性能网元的要求,例如现有交换机的ASIC的处理能力就比通用处理器的性能要好几十倍,导致涉及流表容量、学习速度、转发速率和延时性能不够好。另外,目前的通用硬件(例如服务器)的可靠性也不能达到传统电信设备的5个9的可用性要求。

  第五是软件的复杂性和有效性挑战:SDN主要靠软件定义网络的功能,其控制器需要为进来的每一条流选择一条数据通道,其复杂性可想而知,尤其是对于大规模电信网,其软件的复杂性和有效性面临很大挑战。

  产业联盟推动商用化实践

  为了有效解决SDN所面临的诸多挑战,更好的推动SDN商用化实践,“SDN产业联盟”筹备会近日在北京举行,来自电信运营商、互联网公司、设备厂商、工信部电信研究院等16家SDN产业链代表齐聚北京,共同商议SDN产业的发展,并签署成立“SDN产业联盟”倡议书。

  据了解,工信部电信研究院召集了此次“SDN产业联盟”筹备会,并得到中国电信、中国移动、中国联通、百度、阿里巴巴、腾讯、华为、上海贝尔、大唐、烽火、普天、中兴、信威、迈普、华三等15家产业链成员积极响应。会上各方达成共识,倡议成立“SDN产业联盟”,该联盟是业界首个面向SDN商用的产业联盟,以期共同探讨和解决SDN技术在实际运营网络中规模应用时存在的问题,推进SDN的良性和快速发展。

  “SDN产业联盟”成立的初衷是为了支撑SDN产业从技术向商用的转型,提高SDN商用准备度,联合产业界各方共同推动SDN产业健康和谐发展。据悉,“SDN产业联盟”有望在今年9月正式成立,最迟不超过今年年底。

  韦乐平表示,希望“SDN产业联盟”能够在未来工作中秉承“开放、创新、协同、落地”的宗旨,发挥平台作用,推动SDN产业健康发展。16家SDN产业链成员作为发起单位为“SDN产业联盟”的正式成立奠定了基础,相信“SDN产业联盟”将为我国的网络发展与演进起到积极的推动作用。

  目前,SDN产业联盟已经吸纳了三类成员,包括以中国电信、中国移动和中国联通为代表的三大电信运营商,以华为、中兴、华三为代表的九家设备制造商,以及若干家互联网应用商。但在韦乐平看来,这些成员还远远不够。他指出,“SDN本身是一个开放的架构,源自IT产业,软件在其中发挥着关键性作用,芯片又是支撑SDN理念的硬件基础;而上述三类成员在IT、软件和芯片等领域还不那么强大,因此SDN产业联盟还需要吸纳IT、软件以及芯片巨头的广泛参与,并且从国内厂商参与尽快发展到全球厂商一起参与,才能共同推进SDN产业从技术向商用转型,真正推动SDN产业健康和谐发展。”

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