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SDN——云化网络的引擎

华为网络产品线SDN控制器解决方案架构师 阴元斌/文

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智能社会的脚步不断临近,全行业数字化转型和跨界融合已经是大势所趋,在未来5~10年内,传统产业都将进入数字化转型的关键期,以推动业务创新和增长。但传统网络架构已经无法支撑业务的发展,唯有建立敏捷、智能和开放的云化网络才能满足未来产业智能化、数字化发展的需要,而SDN(Software-Defined Networking,软件定义网络)将是实现云化网络的关键,是驱动云化网络发展的引擎。

SDN架构:构建敏捷、智能、开放的网络

众所周知,传统网络是分布式的网络架构,每个网络设备拥有独立的控制面,网络中没有集中的控制点,网络业务的开通要由管理员通过命令行或网管配置。很显然,传统的网络架构已经无法满足当前高速发展的互联网和云计算等新型业务的需求,也无法跟上企业和运营商未来发展的脚步,无论是企业还是运营商,未来都需要一张敏捷、智能和开放的网络。

  • 敏捷:网络要具备快速的新业务集成、开通能力,以大幅缩短新业务上线时间(TTM)。现在运营商提供的企业专线业务需要从几个月缩短到几天甚至几小时、几分钟;而公有云服务提供商的各种云服务也要在短时间内按需提供,这样才能具备更强的竞争力,才能满足客户的需求。
  • 智能:整个网络需要实现灵活的调度,做到智能规划、智能发放、智能资源调度和智能运维,不需要人工干预。例如,运营商需要提升网络链路的带宽利用率来降低成本;企业也需要在移动办公场景智能地对用户安全策略进行配置和修改,以满足用户位置和角色实时变化的需求。
  • 开放:网络需要全面开放相关的能力,提供相关的编程接口,使网络应用App可以基于最新的业务诉求快速更新,满足快速业务创新的需求。例如,运营商需要根据客户业务以及竞争对手的情况快速更新自身的业务套餐,包括修改某种套餐的带宽、流量优先级等。

为了满足敏捷、智能和开放的诉求,需要一种新的网络架构,而SDN网络体系架构是目前业界认可的最佳选择。SDN网络体系架构主要包括SDN网络应用、北向接口、SDN控制器、南向接口和SDN数据平面5个部分(下图)。

SDN网络体系架构

SDN网络体系架构分为3层:应用层、控制层和转发层,整体体系架构的核心是控制层,控制器是整个网络的大脑,通过北向接口给上层网络应用提供不同层次的可编程能力,同时将上层网络应用的网络服务转换成网络设备的语言,通过南向接口对SDN数据平面进行统一配置、管理和控制,完成SDN网络应用要求的网络服务;应用层根据业务的需求调用控制器提供的北向接口完成相关的业务功能,基于不同的业务需求可以开发多个SDN应用;转发层是实际的网络设备,根据SDN控制器通过各种南向接口下发的配置、路由和转发流表等完成实际网络转发功能。

SDN应用案例1:云数据中心网络

SDN最早发展和商用是在数据中心网络,数据中心由存储资源、计算资源和网络资源组成,其中网络资源完成计算资源、存储资源以及与互联网之间的互联互通。随着云服务和移动应用的快速发展,数据中心的服务器规模越来越大,网络管理和运维难度也越来越大,同时还需要支持快速业务的部署来满足各种动态创新业务的需求,例如云数据中心需要在几分钟内完成一个租户网络的部署,这些新需求给数据中心网络带来了一系列挑战。

为了满足上述提到的各种需求,数据中心网络需要具备敏捷、开放、集中管理和运维的能力,而SDN可以使网络具备这样的能力。华为CloudFabric解决方案可以使能SDN化的数据中心网络:

  • 敏捷:自动开通租户网络,支持租户自主编排VAS业务;
  • 智能:自动关联业务网络、逻辑网络和物理网络3层拓扑,自动探测VM与VM之间的业务路径、基于VM的IP地址和MAC地址自动搜索接入交换机及端口;
  • 开放:支持对接VMware vCenter、Microsoft system center以及业界流行的云平台,同时也支持第三方VAS对接框架,可以快速对接第三方VAS。

华为CloudFabric解决方案可以使能SDN化的数据中心网络,支持租户自主编排VAS业务、支持对接业界流行的云平台,同时也可以快速对接第三方VAS。

SDN应用案例2:企业互联网络

传统的企业分支互联主要依赖于企业自己的专用网络设备和运营商专线,但运营商提供的专线服务价格居高不下,而企业为了保证应用性能需要不断增加互联网络的带宽,这导致企业的网络互联成本也非常高;同时,随着云计算和移动办公的发展,企业应用的部署也发生了很大的变化,很多企业的应用会逐步迁移到公有云上,越来越多的SaaS应用使得企业互联网络需要满足多种复杂的网络需求,所以传统的静态互联方式已经无法满足企业应用的动态需求,因为其部署必须依赖网络技术熟练的工程师。

华为CloudEPN解决方案采用SDN技术可以很好地解决相关问题,通过SD-WAN控制器控制企业出口的CPE设备,可以提供:

  • 敏捷:支持CPE即插即用(支持Email、USB和DHCP等),支持自动开通企业分支之间、分支与总部之间的网络连接,支持Full-Mesh和Hub-Spoken等各种组网方式,企业可以实时开通新的分支,同时所有企业网关均在控制器集中运维管理;
  • 智能:可以基于企业的应用质量要求以及实际链路的质量来自动选择满足质量要求的路径,尽可能选择价格便宜的方式来提供服务;
  • 开放:控制器北向接口开放,可以对接客户自己的业务系统。

华为CloudEPN解决方案可以通过SD-WAN控制器控制企业出口的CPE设备,基于企业的应用质量要求和实际链路的质量自动选择路径,尽可能选择价格便宜的方式来提供服务。

迈向云化网络

从诞生起,SDN的目标就是让网络更加敏捷、智能、开放,而这也是一个云化网络最重要的特性,华为已基于SDN技术构建了CloudFabric、CloudEPN和CloudCampus等云化解决方案,后续仍将基于客户的实际应用场景持续创新,不断完善相关解决方案,以推动网络快速云化,为客户提供敏捷、高效和开放的网络!

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cloud network extra

网络专刊第1期

全面云化网络(2017年8月)

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