數據正在飛速增長。
預計到2020年連接到互聯網的物聯網、車載、手機終端等設備數量將增長10倍,達到500億個;思科的一項調研表明,2019年全球數據流量將大道兩個ZB,“Z”表示21個“0”,2ZB相當于200億張藍光光盤的存儲容量。
面對這樣的增長勢頭,網絡承受著巨大的壓力。
數據增長驅動網絡變革
從固網開始至今,網絡基礎已經建立多年。盡管如此,網絡始終保持革新。英特爾相關人士表示,虛擬化與自動化對網絡而言將十分重要。未來的網絡設備將打破專用設備的傳統方式,轉變成為通用平臺;路由器、防火墻、VPN等應用將運行在虛擬機上,通過網絡實現業務的統一管理,從而大大增強擴展性和靈活度。
軟件定義型網絡/網絡功能虛擬化(SDN/NFV)應運而生。
創新網絡技術SDN/NFV及其商機
信息通信技術(ICT)正在向IT方向轉化,而云計算代表當前IT領域最主要的發展趨勢。因此,SDN/NFV的發展都離不開云的色彩。
SDN/NFV對運營商來說非常關鍵。
1. SDN的由來及其應用前景
斯坦福大學的研究者基于園區網絡進行科研時發現,每次嘗試新的協議部署都需要改變網絡設備的軟件。這些網絡硬件設備可編程化并且被集中的盒子所管理和控制之后,上述問題才得以解決。軟件定義網絡(SDN)概念由此而生。
SDN做到了控制平面和轉發平面的松耦合。通過對整個網絡資源的池化,用戶可以按需獲得網絡的資源支持。因此,SDN正是用云的理念來改造整個網絡架構。
SDN在跟網絡相關的各個環節都能發揮作用。對運營商而言,利用SDN可以在同樣的IT環境交付更好的網絡能力,實現更好的用戶體驗,提升網絡的黏性,進而帶來新的業務增長點,同時促進新的網絡服務發展。
于是,SDN應用方位廣泛并且日臻成熟,其典型的是數據中心包括運營商的骨干網,在傳輸層承載IP城域網,移動核心網等。
作為業界運營商領導者,AT&T正在推動的移動云CORD(Central Office Re-architected as a Datacenter)就是以虛擬化的vBase或vCPE的方式把中心機房打造成云數據中心。
“雖然SDN看上去很美,我從2011年開始就涉足這個領域,但我覺得SDN遠遠沒有達到人們之前的預期。”中國電信北京研究院主任工程師、中國電信云計算及SDx聯合技術開放實驗室執行主任王峰分析其中的原因認為這涉及到方方面面的原因,比如SDN廠商的互操作性的問題,比如創新的網絡技術與傳統網絡的兼容性的問題,比如新興的網絡理念引入到既有網絡面臨的風險與投資代價問題,另外,一部分運維工作者可能更習慣傳統網絡運維的方式。
中國電信北京研究院主任工程師、中國電信云計算及SDx聯合技術開放實驗室執行主任王峰。
“從中國電信的角度,我認為數據中心是當前SDN首要的切入點,一是在于網絡是運營商牽一發而動全身的根基,而數據中心的網絡邊界相對清晰,對數據中心SDN網絡的管理和改變是可控的;二是隨著云計算的發展,將對現網的改造有更大的投入,三是基于經典的成功案例,如來自一些互聯網、云計算領域的廠商,特別是谷歌等的嘗試證明在一些場景下數據中心之于SDN的有效性,增加了運營商的底氣。”王峰表示。
軟件定義的網絡以分布式的架構用軟件的方式彌補硬件的不足,因而增強了軟件產品及開發者的話語權。早先軟件一直都是以硬件供應商提供配套服務的方式交給用戶,在新的模式下,軟件的收費與服務模式問題被擺上了臺面。
在開發方面,運營商團隊參與軟件開發的可能性也得到了提升。目前AT&T有將近3000人的軟件隊伍來參與開發,國內運營商也集中了數千人的研發隊伍。但是從總體上來說,運營商在這個方面的實力,與谷歌、Facebook、BAT等新興的互聯網廠商存在明顯的差距。這也與運營商承載著社會責任有很大的關系。
在商業模式的拓展方面,雖然大部分采取基于授權的方式,但諸如“BOT”一類的模式也在探索中。
“不能再喪失這個機會,仍舊單純靠買賣軟件來做這件事情會失控。”王峰這樣認為。
2. NFV
與SDN始于研究者和數據中心不同,NFV由歐洲的運營商聯盟提出,它的初衷是降低整個網元的成本。
NFV是在x86架構上利用標準的虛擬化技術把多種網絡設備類型融合到數據中心、網絡節點和終端用戶企業內可定位的行業標準的高容量服務器、交換機和存儲中。其最大的特點是降低了管理成本,減輕基礎設施投資。這在云的環境下得到了充分的驗證。
NFV是以虛擬化的方式承載網絡的功能,而虛擬化是云計算的核心技術。
王峰認為雖然數據中心中已經比較成熟的虛擬防火墻、虛擬負載均衡等虛擬器件可以屬于NFV的范疇,但對于運營商而言,NFV更大的前景在于用虛擬化、云計算承載大網的網元能力。當前,NFV的突破點主要是vIMS、vEPC和vCPE、vBRAS、vPE等。特別是vEPC,其能夠引入NFV的很大一部分原因在于vEPC移動網絡的興起,一方面它是運營商的新的投資方向,另一方面在于其更適合用于軟件來實現。
在當前技術迅猛發展、應用尚未投入商用的初期,投資未必會大幅度減少,但是其因為部署的簡捷和管理的靈活成為眾人矚目的亮點。
中國電信在SDN/NFV領域的創新與實踐
作為一項新的技術,無論是SDN還是NFV,對于運營商來說最大的問題是如何實現互聯互通。
開源是解決這個問題的主要對策之一。開源的好處一是落地很快,二是不會引起歧義,避免了不同語境的原因導致的差異。
正是SDN/NFV倡導的網絡開放性,為開源技術在網絡領域的引入提供契機。
開源的項目是推動電信產業發展的重要利器;中國電信首先發起了名為863/SDN開源的控制平臺項目,開展重要的嘗試,最近已經升級到了第二個版本。其次成立了“中國電信云計算及SDx聯合技術開放實驗室”,吸引包括英特爾、思科、曙光、Vmware、Red Hat、海云捷迅等在內合作伙伴,集中力量開展技術研發、方案驗證、業務創新、需求引領,努力把實驗室打造成創新平臺、體驗平臺和共贏平臺。據了解,該實驗室未來還將拓展一些科研機構和高校。
英特爾:產業鏈引導變局
SDN/NFV產業并非一家企業能夠玩轉。
走在前臺的中國電信只是其中一個典型的探索者和實踐者,英特爾才是SDN/NFV解決方案測試和驗證的強勁推手。
SDN/NFV強調的是基于通用的計算平臺,英特爾發現了其中的價值并著手從中立的立場把傳統設備廠商、新興軟件廠商、操作系統及虛擬化廠商吸引到一起,圍繞面向于未來的電信網絡和互聯網組建聯盟,擔綱帶動產業鏈的合作的重要角色。
這個名為“Network Builders計劃生態系統”的合作項目聯盟吸引了超過180家合作伙伴;思科、浪潮、曙光等都是這個聯盟的積極參與者。
在項目初期,英特爾與運營商開展緊密合作,篩選出所需要的解決方案來進行網絡改革的咨詢支持。包括NTT、SKT、納斯納克、Verizon、中國電信等在內的7家最終用戶正式啟動了產業解決方案和合作模式。例如,英特爾與SKT發布的推動4G到5G轉換創新的聯合實驗室,將推出無人機、智能眼鏡和穿戴以及3D視頻等等。
值得注意的是,愛立信、華為、中興等傳統的電信設備供應商態度比傳統服務器合作伙伴表現得更為積極。他們深信,如果盡快不改革不開放不轉型,這個產業鏈重新洗牌的過程當中可能會失去機會。
今年8月,英特爾在該計劃上推出“Network Builders Fast Track”——Network Builders的加強版,意圖通過優化硬件和軟件解決方案,進生態系統內的技術集成,以及推出可互操作的解決方案來加速網絡生態系統的創新步伐。
Red Hat是首家在Network Builders Fast Track所有焦點領域均作出重要貢獻的獨立軟件提供商。
Red Hat在開源技術的商業化方面具備豐富的專業經驗,在為電信行業提供標準化解決方案方面與英特爾有著悠久的合作歷史。雙方將聯手加強優化工作,推出基于Red Hat軟件和英特爾技術的電信級解決方案,攜手為通信網絡用例制定解決方案藍圖,并將對他們的平臺與其他生態系統伙伴的解決方案之間的互操作性進行測試。
英特爾同時還在大力推進開源與建設標準。英特爾堅信此舉將推動市場創新并引入更多的產業鏈合作基礎。網絡界耳熟能詳的標準組織英特爾都有參與甚至是白金會員單位,如DPDK、OPNFV、OpenStack等。
王峰肯定“Network Builders計劃生態系統”的突出價值:“在這個生態圈里,英特爾作為芯片領先廠商圍繞著如何更好地應用芯片特別是以x86作為開放的標準化架構來引領整個產業的發展,中國電信作為一個需求方,以現有網絡和具體的解決方案,更好地讓SDN/NFV落地。雙方聯手‘一頭一尾’的協作,無疑將帶動整個產業鏈一起推動SDN/NFV,推動網絡技術創新。”
目前NFV取得了長足進展,全球部署NFV的用戶為數眾多,拉丁美洲和巴西是快速增長的區域,Amrica Mvil是拉丁美洲一家著名的電信運營商,在固網和云端都有解決方案。他們也選擇英特爾成為下一個網絡改革的策略的合作伙伴。
英特爾的產品與技術支撐
芯片是SDN/NFV的基礎。
英特爾新近推出了八款新產品,以支持智能功能從網絡核心到邊緣的擴展,提升性能和降低延遲。
1. 至強處理器D-1500產品家族
至強處理器D-1500產品家族8款新處理器均為高度集成的系統芯片,性能優越、功耗較低,同時支持的最大內存容量是前一代產品的兩倍。這些優勢使它們成為各種網絡、云存儲、企業級存儲和物聯網(IoT)應用的理想選擇。這些應用通常運行在高密度且惡劣的環境中。
“至強D系列產品以足夠低的能耗為數據中心機房的改造提供了便利。我們密切關注前期用戶的現有產品的生命周期,并及時提供升級換代的建議。”英特爾相關人士表示:“至強處理器強大的虛擬化能力將最核心的功能諸如高性能、低延遲、低功耗、高傳輸率等延伸至邊緣節點,實現了整個系統的互聯互通。用戶何樂不為?”
目前,有超過50種采用至強處理器D-1500產品家族的網絡、云存儲、企業級存儲和物聯網系統正在設計之中。
2. 以太網多主機控制器FM10000產品家族
英特爾以太網多主機控制器FM10000產品家族整合了以太網技術與先進交換機資源,可用于支持高性能通信網絡應用和高密度服務器平臺。其200Gbps的高帶寬多主機連接能力和多個100Gb以太網端口帶來出色的數據包處理能力,并顯著降低性能瓶頸,支持在服務器內部和服務器之間快速傳輸。
3. 以太網控制器X550產品家族
英特爾以太網控制器X550產品家族是一款經濟高效的低功耗萬兆以太網連接解決方案,大大提升數據中心內服務器和網絡設備的性能。
這三款產品被英特爾稱為“網絡領域代表性的里程碑”,它們的發布將幫助用戶打造“Cloud-Ready”網絡。英特爾正積極通過投資來引領未來的變革,這個改革通過從架構的共享、產業鏈的重新搭建到業務流程的優化三個步驟來實現,最終驅動網絡的健康發展。
在架構共享方面,從單核CPU、多核CPU到未來的SoC等最具核心競爭力的解決方案,到外圍的網卡、交換機、閃存SSD等器件以及軟件產品,英特爾持續創新并引導整個網絡的改變。
在產業鏈重構方面,Network Builders計劃生態系統將推動業界強有力的合作與轉型。
在運營商引導網絡轉型方面,英特爾與領導廠商緊密合作,讓行業加速向更靈活、響應更迅捷的網絡遷移,為未來的5G網絡奠定發展基礎。
迎接5G時代的到來
在網絡變革勢在必行的今天,英特爾不遺余力支持SDN/NFV技術,都是為了即將亮相的5G網絡。預計2018年將誕生三個解決方案,2020年奧運會將正式商用。英特爾聯手合作伙伴,以自身的產品、服務和產業鏈的合作,早早部署以迎接未來的新技術的到了并且占據先機。
對于英特爾來說,推進5G網絡應用已經具備堅固的基礎;Cloud-Ready時代已經到來。