运营商网络发展方向——设备软件化 硬件归一化

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从2011年开始，SDN（Software Defined Network,软件定义网络）逐渐成为业界最热门的技术之一。在InfoWorld于2011年11月公布的将影响未来10年的10项新技术中， SDN排名第二，蕴藏了巨大的市场机遇。IDC预测到2016年，SDN产业产值将达到20亿美元以上。与此相应，SDN也成为运营商网络发展的重要方向。
5 G, G8 R) s. ?1 N# z. X2 R成本优势凸显
+ Q/ w! y% A/ h# m( x+ x4 F2 XSDN是一种新型的网络架构，它的设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离，并实现可编程化控制。在典型的SDN架构定义中，最上层为应用层，包括各种不同的业务和应用；控制层主要负责处理数据平面资源的编排，维护网络拓扑、状态信息等；基础设施层负责基于流表的数据处理、转发和状态收集。
& [! d/ s$ l# k1 s/ {1 tSDN利用独立的网络操作系统对网络进行控制，采用了标准化的硬件设备，并对网络和业务进行编程管理。由于具有“控制和转发分离”、“设备资源虚拟化”和“通用硬件及软件可编程”三大特性，SDN带来了一系列在成本、业务开展等方面的优势。第一，SDN设备硬件归一化,硬件只关注转发和存储能力，与业务特性解耦，因此可以采用相对廉价的商用架构来实现。第二，网络的智能性全部由软件实现,网络设备的种类及功能由软件配置决定,对网络的操作控制和运行由服务器（作为网络操作系统）完成。第三，SDN对业务响应速度相对更快,可以定制各种网络参数，如路由、安全、策略、QoS、流量工程等，并实时配置到网络中，从而缩短开通具体业务的时间。
三大标准组织发力
目前，SDN的标准化工作还处于起步阶段，部分协议相对成熟,总体标准的研究还刚刚开始。从事SDN相关技术和协议研究的标准化组织主要是ONF（开放网络基金协会）、IETF和ITU-T。
开放网络基金会主导了网络操作系统和网络设备间的通信协议OpenFlow。OpenFlow是业界公认主要的SDN协议，目前已经发布了1.3版本。
IETF早期有两个与SDN相关的研究项目/工作组，分别是ForCES和ALTO，发布了一些RFC，目前IETF也以软件驱动网络为出发点来研究SDN，成立了SDN BOF。
" S$ Q) M+ ?- V1 FITU-T在SG13组（Future networks including mobile and NGN）设立了SDN的研究任务，相关工作在WP5组（Future Network）Q21研究。目前成立了两个项目，Y.FNsdn-fm 和Y.FNsdn，分别面向SDN的需求和框架。
增强而非取代当前网络
SDN的出现，使得网络设备软件化、硬件归一化成为趋势，传统硬件将沦为与PC服务器类似的低利润设备，对现有占据市场主要份额和高端市场的网络设备公司形成巨大冲击。目前，设备厂家和IT厂商也认识到网络软件化的趋势，纷纷规划、设计并实施SDN化的电信网络设备。
主流的欧美厂商认为SDN将增强当前的网络功能，而不是取代当前的网络，应主要在设备虚拟化和控制软件化领域进行突破。在设备虚拟化方面，很多厂商都对PDSN、BRAS和SR等多种现有网络设备形态进行合一；在控制软件化方面，则纷纷提供开放的接口允许客户可利用各种协议（而不仅仅是OpenFlow）对设备和网络进行编程。
9 Z4 E+ X/ J0 S8 L5 Y2 ]5 ?国内的一些厂商也不甘落后，发布了相应的软件平台战略，并做好了向软件公司发展的准备。个别厂商还发布了面向SDN的路由器，提出运营商网络构成将会由运行不同软件的各种服务器协同组成。
( Y) k# o2 D; ]3 Z% z5 G8 N# sVMware等IT厂家更对SDN充满信心，成为SDN的主要倡导者。2012年7月，VMware以创纪录的12.6亿美元收购了SDN软件的领军公司Nicira，希望借此进一步提升其在网络虚拟化领域的地位并实现向网络服务公司的转型。
! y$ j' C0 u' v. ]% Y截至目前，SDN已经在云数据中心中率先获得了成功部署。受此影响，电信运营商也纷纷跟进研究。
! E8 m5 m# t+ u: v6 ], W, GGoogle的云数据中心则是运用SDN最成功的案例。Google通过10G网络链路连接分布全球的12个数据中心，部署了基于SDN的流量工程和优先级调度，将链路使用率从平均的30%~40%提升至接近100%。
6 d. ?4 M# b. r4 }$ {. ~电信运营商如何作为
在运营商层面， AT&T和Verizon等均认为SDN将首先应用于云计算数据中心组网，且有助于提高现有网络的能力，目前还都主要处于技术研究阶段。他们打算联合BT、Orange、DT等成立专门的SDN相关小组Industry Specification Group (ISG)，计划挂靠在ETSI下；NTT DoCoMo则自主研发SDN的软件平台Virtual Network Controller Ver2.0，主要用于多个数据中心的统一服务和按需配置。截至目前，NTT已在其欧洲、美国和日本的数据中心进行了虚拟数据中心的部署。
( J! u- }$ z# g. X) L笔者认为，电信运营商应认识到SDN虽然还处于起步阶段，但却代表了网络发展的未来趋势，需要倍加关注。SDN首先应用于云数据中心组网，未来将是网络软件化的核心技术。SDN将对运营商的网络建设、组网架构和运维模式带来挑战，特别是对于已经构建了大量基于硬件控制网络的电信运营商而言，SDN既是一个新挑战，也是一个新机遇。
值得注意的是，SDN技术的应用还有许多领域需要深入研究。其一，SDN能否降低网络建设成本，网络设备能否类似于PC机那样享受到芯片技术遵循摩尔定律大幅降价带来的好处？其二，SDN是否能够提升对业务的快速适配能力，如何根据业务需求编辑所需的网络特性和能力，简化对网络设备的配置要求，缩短业务的开通部署时间？其三，SDN能否提供差异化服务的通用网络平台，如何实现支持特定业务和应用的网络能力？此外，SDN还需研究应用的相关风险。