- SDN自诞生之初一直高举软硬件分离、网管和设备分离、设备可任意替换的大旗
- 宣称能够显著降低运营商的建设成本和运维成本,加快响应速度,并提升盈利空间和创新空间。
自2012年起,运营商就开始不断研究、摸索,积极的定义自己的网络。
截止2012年,三大运营商已经部署了50万台左右的MPLS设备
- 多协议标签交换(Multi-Protocol Label Switching,缩写为MPLS)是一种在开放的通信网上利用标签引导数据高速、高效传输的新技术
- 在IP骨干网上利用标签来指导数据报文高速转发的协议,由IETF (Internet Engineering Task Force,因特网工程服务组)提出。
- 相对于传统的IP路由方式,MPLS提供了一种新的网络交换方式,它将IP地址映射为简短且长度固定、只具有本地意义的标签,以标签交换替代IP查表,从而显著提升转发效率。
- 同时,MPLS的标签机制可以在IP网络中构筑一条逻辑上的隧道,而且MPLS兼容不同的网络层和链路层协议
这些设备依托于基站地理位置分布
- 一个地市只选取一个设备厂家(包括网管和设备),由设备厂家负责设备的操作及维护
- 厂家与运营商之间责任明确,省时省力。
但与此同时也埋下了厂商锁定的隐患。
政企用户因为自身业务发展,迫切需要更大、更灵活的专线带宽
- 而传统承载政企专线的SDH网络不再发展,MPLS网络接替作为核心承载方案
- 但是要想向下延伸支撑政企用户的专线发展
- 每个运营商还需要在MPLS网络边缘额外采购几百万端的接入型MPLS设备
- 这些新增加的设备相比以前会在功能上做一定的缩减
再加上购买数量大,运营商的成本相较之前将呈倍数增长
最省时省力的做法是将现网设备下沉到政企用户
- 但由于在价格上一直谈不拢,而用户又急等着新设备来部署专线业务
- 于是只能用其它厂家的设备顶替
一个专线业务需要跨多设备厂家网管,业务开通慢,故障排除难度大。
与此同时,互联网厂商通过sd-wan方式在专线市场步步紧逼,对效率低下的专线业务构成了威胁
- 美国政府制裁中国主流设备厂家,因为网管与设备都是厂家提供
- 导致设备坏了只能坏在那里,无法用其它厂家替换,自身经营受到影响
- 后续中美贸易战越演越烈,5G承载网不能重蹈覆辙
- 规避风险的最好办法是引入SDN,设备与网管分离,设备可以任意替换
首先在MPLS专线方案上,引入SDN,解决运维效率低下的问题,同时为5G承载网SDN化积累经验。
一个省只部署一家独立第三方controller
- 管理多厂家设备,零配置、分钟级业务开通,良好运维管理能力
- 如下图所示:
- 整体方案涉及到:芯片供应商、设备供应商、第三方网管、客户网管
- 三家运营商都是相同的设备厂商供货
客户网管呈现的效果也一样:让用户能便捷按需付费,可以暗光纤形式呈现用户所在专线运行状态,便于用户排查内部还是外部问题。
第三方网管要求也是一致的:
- 网络级别端到端的业务配置:需要网管真正在做网络管理的事情,而不是照搬终端设备管理思路,用图形化界面单机配置。
- 设备管理、业务管理、网络拓扑、告警、性能分析、端到端网络诊断等等功能
- 增加/删除节点、设备升级;多版本/多厂家功能差异化管理
- 网管并发处理能力,一个网管同时在线管理的设备至少是10万端以上,能经受大规模设备同时上下电带来的浪涌冲击
唯一不同的是第三方网管的南向接口规范,三家各有风格。
中国电信南向接口是统一人机接口 (CLI) 和各厂家私有 MIB,网管远程调用CLI来做配置下发,网管通过SNMP接口适配各设备私有MIB做查询,验证是否配置下发成功及状态上报。
电信5家第三方网管、15个设备厂家之间互联互通。CLI是人机接口,对于取值范围、参数前后关系不能有效描述,缺少严谨语法规则,解读容易引起歧义。私有mib让接口规范变得随意。电信SDN方案目前已经在现网大规模应用,网管和设备厂家之间推诿扯皮的事情比较多。
中国移动与ONF组织深度合作,首先组织了两家主流芯片公司(bcm/micro-chip),在移动实验室开展芯片层级研究,证明openflow可以运行在现有商用芯片上。同时联合业界设备和芯片厂家,扩展openflow接口支持MPLS特性,扩展 of-config接口支持告警、风扇、灯等等,并且通过ONF组织输出成为国际标准,良好推动openflow发展。
openflow接口相当于芯片层次接口,网管开发需要良好的业务背景才能入手,从项目一开始就是设备厂家承担控制器开发。openflow颗粒度比较小,网管与设备之间通信数据量是其它方式10倍以上,网管并发处理能力要更强。在现网大规模商用目前是个未知数。
中国联通选择以netconf/yang为接口协议。在信息模型上选择依托开源openswitchNOS的信息模型来进行扩展。openswitchNOS在系统管理(AAA、NTP、syslog…)、设备管理(FAN、PWR、LED…)、业务(BFD、QoS、DHCP…)定义完整,各模块之间耦合度低,json格式与yang语法相近,yang输出容易。特别贴合联通需求。
netconf天然支持事务机制,配置失败回滚,降低了网管和设备配置不一致的可能性。yang语法严谨,参数校验,前后依赖关系清晰。自研统一网管,网管和任一设备验证充分,接下来其它设备厂家自行对接,降低了互联互通工作量。联通构造了完美的白盒模式,设备厂家觉得白盒利润单薄,积极性不高,目前进展比较缓慢。
三大运营商在南向接口规范技术路线不一样,最终评判标准是一样的:
- 现网大规模应用。用起来了才是SDN。
- 期待移动、联通的方案能早日进入到实际部署环节。
- 网管与设备分离仅仅是SDN的第一步,在MPLS专线良性发展的情况下,涉及到的厂家有利益而可以持续加大研发投入,衍生出能真正大规模商用的网络操作系统(NOS)、网管模块化组件、设备软件模块化组件、协议组件、白盒设备等等。
- 经过现网真正检验的软件在其它项目上推广起来速度会非常快,形成良好的SDN生态模式和产业链,到时候通信产业的发展变得跟计算机产业一样高效,从而实实在在惠及大众。
- 参考资料