通信作為人們感知能力的外延，近幾十年來發生了顯著變化，極大地提高了人們生活和工作的效率。在未來，人們需要的是任意時間、任意地點、任意方式的無差別的、零等待的業務體驗。不斷提升的用戶需求推動運營商網絡持續發生變革：
第一，持續推動網絡由封閉到開放，成為對用戶和應用友好的可增值電信網絡；
第二，持續變革成本結構，構建超寬帶、低成本、無所不在的高效率網絡。
這兩類變革需求有所區別又相互聯系，二者共同依賴于所選擇的網絡基礎技術架構。
當前網絡基礎技術架構引起的思考
當前運營商網絡的基礎技術架構有三個特征：協議標準化、設備專用化、能力封閉化。
協議標準化：通信網絡從誕生起就是一個注重標準、甚至由標準推動發展的行業。受限于各個標準化組織的冗長流程以及各方利益的博弈，一個通信標準從概念提出到成熟商用少則一兩年，多則三五年。相比于互聯網創新的小步快跑，在實戰中優勝劣汰、形成事實標準的做法，電信網絡漫長的標準化周期則表現為對新需求和新技術的怠慢。由此引起第一個思考：下一代網絡如何在保證互聯互通、有效競爭的同時，能夠加速業務創新，快速滿足客戶需求？
此外，制定標準要求全面周到，多種方案并存。具體到每個運營商的需求和場景則充滿個性化和差異化。然而，出于競爭需要，各個通信設備廠家則需無一遺漏地全部實現，并將成本轉嫁到運營商。由此引起第二個思考：下一代網絡如何能夠允許運營商選擇最具針對性的方案以滿足特定需求？
設備專用化：出于功能獨特性及網絡性能考慮，通信設備通常采用專用架構，一種網絡功能對應一個設備形態。每種設備形態需要經歷單獨的招標、測試、集成、安裝等過程，并配備專門的運維人員，帶來運營商采購和維護的高成本。由此引起第三個思考：下一代網絡如何在保證性能的同時，基于通用設備實現功能的多樣性？
能力封閉化：傳統電信網絡的封閉性使應用無法根據需求的差異性來最優配置網絡資源，既無法使用戶體驗最佳化，也不能保證網絡資源的最大化利用。由此引起第四個思考：下一代網絡如何能夠對網絡資源進行動態配置，滿足不同類型應用的需求，同時提升網絡利用率？
SDN/NFV無疑是滿足上述訴求的下一代運營商網絡的重要技術參考架構。
SDN/NFV重新定義網絡基礎技術架構
ONF（Open Networking Foundation）組織提出的SDN（Software Defined Network，軟件定義的網絡）為網絡重新定義了三個邏輯層次：應用層、控制層和基礎網絡層。其中，基礎網絡層負責高速數據轉發，網絡智能則集中到控制層。網絡控制層對下通過標準的協議與基礎網絡層進行通信，對上通過開放接口向應用層提供對網絡資源的控制能力。應用層則基于開放的網絡能力實現豐富多彩的業務創新。作為SDN的關鍵點，OpenFlow首先是基礎網絡層設備的規范，其次是控制層和基礎網絡層之間的溝通協議。
近期由諸多運營商聯合提出的NFV（Network Functions Virtualization，網絡功能虛擬化）則對網絡功能的實現方式進行了新的思考。NFV的思想是基于海量的、歸一化的服務器和交換機設備，通過軟件實現多種多樣的網絡功能，如虛擬的運營級NAT、虛擬的廣域網加速、虛擬的企業接入路由器，以此達到降低成本、加快業務成熟周期、資源彈性伸縮、構建創新生態鏈的目的。
華為基于對SDN/NFV技術理念的深刻理解，以及對運營商需求的準確把握，率先在業界提出Carrier SDN的整體技術架構。Carrier SDN以SDN/NFV為技術基礎，以開放、可編程為手段，協助運營商共同建設E2E的“彈性、簡單、敏捷、可增值”的下一代網絡。
彈性：通過設備通用化、處理資源池化、功能多樣性、網絡可編程，構建彈性而不僵化的網絡架構；
簡單：通過轉發控制分離、網絡虛擬化，實現集中管理、簡化運維；
敏捷：通過端到端網絡資源可抽象、可編程，實現新業務發放簡單、快捷；
可增值：通過網絡能力開放，使用戶獲得最佳的網絡應用體驗，實現網絡能力的再增值。
Carrier SDN構筑下一代運營商網絡
具體而言，華為Carrier SDN包含幾個重要的組成部分。
E2E協同的管理系統：云管協同、應用開放、流量經營。Carrier SDN將帶來網絡運營管理系統的變革，實現用戶接入和用戶管理協同、數據中心和承載網協同、IP和光協同、多控制器協同的E2E協同體系，變分立、割裂的網絡為有機整體，統籌管理整體網絡資源，加快業務發放。通過可編程接口，對應用開放網絡能力，實現豐富多彩的業務創新。同時，網絡流量、業務可感知，實現管道流量靈活計費和網絡數據智能分析，支撐商業創新和業務運營。
軟件定義的數據中心網絡及互聯：支持自動化業務部署，平滑演進，異構DC互聯。未來的IP網絡將圍繞數據中心而建設。Carrier SDN通過IT和CT的協同控制和管理，實現DC內、DC間E2E的自動化業務部署；通過在線的軟件配置就可以靈活支持各類數據中心技術方案而無需升級設備硬件，規避數據中心運營商在技術路線選擇上的困擾以及對后續平滑演進的擔憂；通過軟件定義的DC互聯網關可以支持不同歷史時期建設的、采用不同技術方案的數據中心無縫互聯。
軟件定義的路由器：可在線升級各種承載協議，無需更新硬件。Carrier SDN通過創新技術，實現與協議無關的轉發架構，可以按需改變基礎承載協議而無需升級路由器硬件，實現數據平面最大的靈活性；實現轉發和控制分離，控制集中化，降低IP網絡的運維成本；高性能、分布式路由計算能力支持超大規模SDN網絡；定制化、多維度路由算法，可滿足不同應用的流量路徑選擇需求，最大化網絡利用率。
軟件定義的業務網關：靈活的業務創新，快速滿足客戶需求。Carrier SDN對傳統的業務網關進行了架構重構，實現業務處理和轉發的分離，中間采用標準化的接口；業務處理資源池化，可按需伸縮、彈性擴展；對應用層開放編程接口，方便運營商業務創新；轉發平面采用高性能的設備，兼顧靈活性和性能的平衡。軟件定義的業務網關是華為對NFV的積極響應，為運營商提供靈活創新的平臺，快速滿足用戶需求。
軟件定義的傳送網：可編程光網，提供即時帶寬、彈性管道。Carrier SDN使傳統傳送網絡具備了極大的靈活性，傳輸速率、距離、交叉顆粒、波長間隔全部可軟件設置。運營商購買的將是距離x速率的總能力，“低速率、遠距離” 或 “近距離、高速率”，可適配不同的應用需求，提高傳輸資源的利用率。
軟件定義的接入網：簡化海量設備維護，統籌管理各種接入資源。Carrier SDN將使有海量網元的接入網大幅降低維護成本。通過轉發控制分離，接入網遠端設備實現即插即用，由OLT統一集中管理；通過在線軟件編程，在不更改硬件的情況下靈活支持接入線路技術的演進；對不同類型的（xDSL/FTTx）接入網統一控制和管理，大幅降低維護成本。
SDN對外呈現的能力是開放、可編程，其核心支撐技術是網絡設備的軟硬件靈活性。沒有可在線重塑的軟硬件能力，就無法充分體現網絡對外的開放、可編程價值。從近期看，在當前網絡上基于軟件的改造可以適當提供可編程能力；從長遠看，需要對網絡設備更徹底的改變才能發揮SDN的最大價值，重構網絡成本結構，真正實現“彈性、簡單、敏捷、可增值”的下一代運營商網絡。
華為Carrier SDN技術架構涵蓋從接入、城域、骨干到數據中心的多種網絡、多種設備類型、多個技術層次，不但考慮近期在現有設備上提供開放、可編程能力，保護運營商設備投資，也從更長遠的角度規劃網絡架構和網絡設備的技術演進，是一個全面的、完整的、適用于運營商網絡的SDN/NFV技術架構。
當然，從當前網絡向SDN/NFV演進將會是個漫長、曲折的過程。華為Carrier SDN針對SDN/NFV部署的多種場景分別設計了解決方案，從混合組網到新建網絡、從現有設備軟件升級到隨著硬件的自然更新換代升級為SDN/NFV硬件，華為將與運營商共同構筑基于SDN/NFV的下一代運營商網絡！
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