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中国移动OPNFV-加速推动网络功能虚拟化发展

作者:至顶网ZDnet出处:论坛2015-05-19 19:57

  05月18日北京报道:在“2015全球未来网络暨SDN技术大会”上,段晓东讲到,“今天特别想跟大家分享一下我们对SDN实践方面的思考,可能会稍微讲的细一些。第一个部分是简单的背景,第二个讲一下SDN的实践情况,第三讲一下NFV,最后是一个总结。”

  SDN 和NFV是我们整个产业的产物,我们认为SDN是未来网络的一个基础,是我们移动互联网面临快速迭代、频繁上线的选择。不同的人对SDN有不同的观点,中国移动的观点主要是三个方面,第一个是高效率运营,以更加高效的方式存在,第二个是灵活的业务提供,可以提供按需定制的灵活的服务,最后是低成本,可以解决剪刀差的问题。这三个方面是对我们影响比较大的三个点。

  SDN和NFV,大家对这两个技术经常混为一谈。有人讲着讲着就讲到一起了,其实我认为从本质上来讲,SDN和NFV是完全不同的东西,它有点像右侧的棋盘一样,SDN是网络连接,NFV是实现的网络功能实现各种各样的调度,两者共同组成一个网络。所以从国际上看,SDN和NFV也是不同的产业对于和从业人员,包括国际的标准化组织也是不一样的,但是这两者又是未来网络的很重要的部分,它们可以互相补充发挥更大的价值。NFV本身可以提供更多的虚拟机,这两者组合到一起可以发挥更大的威力。我想这是我们简单的一个概念。下面讲讲我们中国移动对SDN和NPV的应用和实践。

  我们中国目前比较聚焦在以下五个场景开展具体的实际工作,第一个是IBC,所谓的多租户的虚拟网络,这是大家公认的SDN引入的第一步。第二是比较独特的,是我们创新的一个平台,在整个网络调度方面我们也是有应用的,第三个是我们的传输网,其他的还有移动的核心网,CDN网络,这两个目前还没有产品化,还在研究阶段。

  从2013年、2014年、2015年,我们组织了大规模的商务化的测试。在2013年,SDN突然成为一种非常热门的技术,我们能不能开始测一下,从当时我在北美和硅谷,和国内两地找到了我所能找到的交换机,测试完之后我是极其失望的。到2014年之后,更加成熟了解决方案,它的效率是提升了,而且我们认为在去年OPEN1.3也是成熟了。目前我们四大数据中心都采用这个架构,我们做了国内第一次的比较全面的组合的测试,发现了很多现象和问题。基本上1.3,在数据中心内部是可以大规模应用的,我们在今年也会全面将我们数据中心进行一次大规模的升级。

  第一个要求就是我们的云数据中心,不单单是我们所谓的存储和计算资源,我们的网络资源也是可以灵活调度的,让它们共同组成一个比较好的平台。我们已经展示了比较好的整个端到端的调度中心。当然我们也自己研制了自己的平台,我们也和产业比较成熟了虚拟化共存,同时在一个网络中管理三个资源,可以在同一个界面里面进行灵活的调动,而且可以很好的隔离用户的网络资源。我想这个也是在数据中心里面得到了验证了。

  第二个是广域网的应用,大家很困惑这个能不能应用?其实我从事IP网络十几年,它只会基于距离生成一个几乎不便的一个流量的空间,我们知道在大网中很少有流量的切换。我们现在网络有这种情况,就是网络是不均衡的,但是在很多内容达到90%以上,所以怎么调整整个网络的均衡性,靠你的路由算法收敛是很难达到的。局部调整的话会出现等价路由,是非常痛苦的,所以我们需要SDN技术进行智能调度。基本上验证了我们这个技术是可行的,通过外部的SDN的智能的干涉,我们自研了一个做法控制网络路由,基本上用的是其他的协议,真的很好的实现了智能的调度,能够在一定范围上进行调度,最终实现整个网络比较好的均衡调度,这也是我们在SDN之外比较好的实验。

  第三个,就是我们的传输网络。但是公认传输网络天生就是一个基于集中的计算或者基于这种所谓的手工方式,或者网管方式计算的路由的系统,它每一个路径其实都是基于集中计算的。大家可能想到了,它天生特别适合用SDN,其实我认为IP网本身天生它的理念是不一样的,但是传输网天生的理念就是智能计算。我们能够结合以后实现端到端的业务。比如我今天开会大家可以调1G的带宽,明天不需要了就彻了。那么我们这个系统确实可以实现端到端的跨地域式的业务,我们在广东、浙江、福建三个省份进行了商用的设计,也是为了保护我们现有网络的投资,避免这个协议对下层网络改动特别大,所以这个架构也得到了扩展和兼容。同时我们也在大规模的希望我们的芯片,我们现在已经实现了我们四个主流厂家的对接,但是我们还有很多接入厂家,想让他们全部按照我们的方式实现是很难的,所以必须从芯片做起。我们现在主流的厂家都已经推出了支持SDN南向接口的标准化的芯片,这样能够提升整个网络对我们SDN的支持,也能使运营商调动管道的梦想能够实现。

  最后一个应该是在整个移动网络中有很大应用的,这是很大大话题。一个是移动网络目前正在做整个网络面向5G的重构,我本人也在做5G网络的设计。我们发现4G网络有APC网源,是特别复杂的。下一步将用SDN把它分解,涉及到重构和管理的很多问题,我们认为在4G阶段是很难大规模引入的,放在5G里面比较合适。5G里面的SDN技术是5G里面非常重要的工具,能够将5G的网络进行解构。一个是转发控制的分离,这个我认为是很难做的。在5G,我们希望这个技术是可以应用的,将我们移动网的业务链真正打开,实现调度,也希望我们产业同仁共同努力,在这个方向有一个突破。

  最后说一下我们中国梦的情况,我们成立了一个工作组,基于我们之前讲的,我们整个面向电信网,它运营有很多的问题,比如说双倍的问题,比如说负载均衡的问题,我们同事就任这个工作组的主席,能够通过运营商环节中优化这个互联网环境中的协议。当然也是因为我们突出的贡献,我们也是受到ONF的副主席,能够推动整个的发展。同时我们在标准化组织,也开始做很多的工作,我就不赘述了。这是第一部分。

  我们在第一个里面也发现了很多问题,我们觉得SDN和NPV在研发中心上是有问题的,现在很多谈了很多都是基于数据中心的,广域网是非常难的。这是第一点。第二点,SDN和NPV研发进展不一致,真正实现VPC,我们不光要实现网络的可控,还要将它协同起来,但是这两个体系的协同是非常困难的,导致我们整个接口会有多套接口反复的调用,而无法实现一套机制的调用,这是第一个问题。

  第二个问题还是百向接口的问题,我们希望能够实现集中的控制,因为那个里面定义了对网络的控制,但是非常简单。左边是我们现在的方式,我们自己被迫定了一个,两条腿一起来完成整个网络的操作。我们也在协商,到目前这两者的理解上还是有很大差距的,数据中心想做的话只能通过左边的方式,通过强大的上层的调度层来实现对两个的管理。

  第三个,数据中心还是缺乏架构。我们发现这边有一个铁三角的关系,这三个体系之间存在一个很密切的互动。在控制层其实没有问题,关键在顶层和运营层,如何通过一套体系开通三套网源。我这三个体系如何进行运作,这非常痛苦。目前我们只实现了两个有效的黏和。第四个南向接口的引入问题,它涉及顶层芯片的改造,我们被迫引入了一些协议,说实话这种协议目前在很多扩展上还是需要逐步扩展的,在不同平台上的调用问题,我们也是建议骨干网能够研究出来,如何向远期引进的架构,所以这也是一个大问题。但很明确一些大网络可能只能用传统的形式来进行流量的驱动。

  刚才讲了SDN的应用,时间已经超了。NPV和SDN伴生的,从09 年开始中国移动加入到NPV的研发当中,我们也是第一版白皮书和第二版的主要贡献者,我们也发起成立了网管和结合的工作组。第一个关于如何引用NPV的工作组。去年9月我们联合国际上几家一起,发起了一个组织,中间还有很多大事迹我就不讲了。

  第一个,我们大规模做了核心网的NPV的引入和测试。第二个,我们在高可靠性方面,因为目前的接口是无法支持面向电信网络业务迁移所需要的高可靠性的,这里面有很多需要协议之间的互通和各种信息的上报。这几个之间的协议需要增强才能支持目前比较高的可靠性的,这是目前整个体系中存在问题的地方。另外如何引入硬件的加速功能,如果真的要承载我们所谓大网的网源是有很多性能考虑的,有很多媒体处理的功能,对这个要求非常高的,这个要有硬件的通用性的权衡。包括因特网为首,它们希望在CPU芯片里面做,也有说我不用了,我专门用X86直接做,大家可能觉得这几个方面听起来很简单,但是它对整个产业的影响是很大的。这个目前我们没有轻易表态,这也是有权衡的。

  我们很高兴的是我们经过去年半年的努力,我们已经使我们的网络部门了解这个事情,知道网管的方向要发生变化,但是关于这个功能的细分我们有很长的时间PK,长达半年之久。这个还涉及到方法的问题,以前的网管更多是故障管理,以后网管要向资源管理和配置管理的转换,这也是下一步要攻克的重点内容。第四个方面是数据面转发,目前我们希望直接采用X86来实现这个功能,我们把这个网源开刀,希望在整个数据面方面提供很好的尝试。我们也是成立了亚洲第一个NPV实验室,对于软件的互操性它是非常高的,必须通过软件的认证,提升软件的一致性来运作,我们希望在全球范围内提升整个软硬件的互操作和方式的互操作,也希望大家加入这个实验室中来。刚才也是把NPV给大家简单介绍一下。

  最后是一个很简单的总统,应该说SDN和NPV都是未来的技术,两者相互融合发挥这个效应。这个铁三角它们之间的关系是产业之间的难点。今年我们中国移动下一步广域网进行试点,NPV是有一些优势的,但是它还有很多问题需要进一步努力。NPV强调的是结果,结果必然带来重构,才能真真正正从NPV得到益处。尤其对我们来说网络如何重构。最后呼吁产业同仁,大家应该注重产业开源标准,因为我自己和我的团队每天会参加好几个科研组织的会议,但是上面除了华为和我们公司之外,我很少看到公司参与这个讨论中去。希望国内的同仁,能重视和投入到开源项目中,才能真正奠定我们的下一步基础。

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关键词:中国移动,OPNFV-,网络功能,虚拟化

责任编辑:杨爽

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