經過多年發展,傳統電信網絡已經無法適應新時代下用戶的需求,為此電信網絡架構重構迫在眉睫,而在電信網絡重構時,越來越多的運營商選擇引入SDN/NFV技術,以打造簡潔、敏捷、開放、集約、靈活的智能網絡。
但在SDN/NFV產業聯盟理事長、工信部科技委常務副主任、中國電信科技委主任韋樂平看來,目前除少數領域外,SDN/NFV技術尚處于半封閉的“軟煙囪群”階段,離開放的全解耦目標還有相當距離。此外,網絡重構也是說易行難,網絡重構要想成功惟有企業高層強勢介入和統一領導。
互聯網公司SDN部署速度快于運營商
SDN/NFV部署主體包括運營商、互聯網企業以及企業園區網絡和企業內部數據中心,3方面的具體進展各不相同。
主流電信運營商從2014年開啟SDN概念驗證,2015年進入現場試驗/試商用階段,個別運營商開始全面推進商用部署,例如AT&T,但多數運營商主要在DC內和DC間部署SDN。NFV則尚處于早期應用階段,主要在vEPC、vIMS場景應用,少數在vBRAS和vCPE上開始應用。
“整體來看,由于大網的復雜性、電信級要求、標準化緩慢、商業價值不明顯等原因,除少數領域外,SDN/NFV技術尚處于半封閉的‘軟煙囪群’階段,離開放的全解耦目標還有相當距離,在大網上規模應用的時機尚未到來。”韋樂平指出。
相比運營商緩慢部署SDN/NFV,互聯網企業由于業務單純、歷史負擔輕、思維創新等原因,已率先在DC內和DC間廣泛部署SDN,實現自身網絡對業務的適應性、網絡的利用率和實時流量的優化。
例如在國際上,谷歌早在6年前就開始規模部署SDN,鏈路利用率提升至90%以上(電信運營商只有約40%),雖然隨著VPN服務的擴展,鏈路利用率已下降到70%左右,但仍遠高于運營商。而我國的百度公司在長途骨干網多機房互聯的OTN上實施了基于SDN的自動調度和配置。
談到企業園區網絡和企業內部數據中心應用,韋樂平表示,絕大部分企業尚無計劃部署,這主要是因為缺乏迫切需求。
對于SDN/NFV行業整體發展情況的評價,韋樂平認為:技術性能有差距,軟件電信級和硬件轉發性能不足;標準進展慢,尤其是NFV領域協同編排層,標準不到位;標準組織和開源組織的“碎片化”嚴重拖累了行業發展;商業模式不清,增收節支效果尚不明顯。SDN/NFV行業仍處在現場試驗和早期商用階段,即Gartner曲線從過度期望階段進入幻滅到成熟期階段。
“隨選網絡”成為運營商的SDN切入點
目前“隨選網絡”業務成為多數運營商的SDN首選業務切入點。談到業界青睞“隨選網絡”的原因,韋樂平指出,亞馬遜、谷歌和微軟等云服務商提供按需隨選的計算資源、服務器和存儲器,取得了很大成功。因此電信運營商試圖將其應用到電信網,但其復雜性和剛性設計導致網絡只適合人工靜態資源配置,對動態資源配置的多次嘗試都不成功。而SDN/NFV的出現提供了技術抓手,AT&T首先抓住機遇,在170個城市提供了業務,去年收入6億美元,取得了初步成功。中國電信和中國聯通均意識到其商用價值,明確將其作為業務切入點。
然而,“隨選網絡”需要做很多基礎性工作,最主要的是數據的準確性和端到端自動化。在談到“隨選網絡”面臨的挑戰時,韋樂平指出,中大企業面臨的挑戰有端到端資源查詢與自動化預判不足,現有資源的準確率很差,骨干側能力不開放、人工介入環節太多;自動報障處理流程、實時交付測試手段、客戶信息同步與鑒權等缺失;系統安全性需要加固。
而中小企業面臨的挑戰主要是當前VxLAN協議尚不成熟,各廠家控制面協議不同,無法實現跨廠家互通,端到端資源查詢與自動化預判能力不足,系統安全性需要適度加固。
移動核心網虛擬化成為NFV切入點
韋樂平強調,虛擬化甚至比SDN更受運營商關注,因為其可以幫助運營商降低網絡成本。而移動核心網的虛擬化成為NFV的切入點,其處理量大、吞吐量要求不高、又面臨VoLTE引入機遇,因而成為運營商NFV部署的切入點。
但不可否認,NFV協同編排器生態競爭激烈,產業鏈呈“碎片化”。可喜的是,OSM、OPEN-O、ECOMP三大組織,后兩者已融合。多個標準組織開始積極支持開源工作,推進多形式的融合。其中ONF與ON.Lab合并,推動“軟定義標準”,同步形成標準文檔、測試和產品。
韋樂平指出,在虛擬化初級階段,NFV可作為實施傳統業務的新方法,將傳統基于專用硬件的軟件執行環境一對一地轉化為基于通用硬件的VM上的專用虛擬化環境,軟件架構不變,VNF需要自己的CPU、內存、存儲和VNFM,擴展要靠整個VM的增減。該方式的優點是快速演進,可在少數幾個通用服務器上運行多個VM(VNF),減少了投資、功耗和空間。缺點是難以享受新架構的巨大潛力,依然廠家鎖定,形成‘軟煙囪群’,靈活性也依然不高,成本節約有限,甚至可能更高(制造商的傾銷價格策略),不同VNFM間的兼容和協調是巨大的負擔。
在虛擬化高級階段,NFV可作為實施新業務的新方法,將VNF分解為可以直接分配給虛擬機和容器的微業務乃至單功能VNF,以靈活方式重新結合成更大、更復雜新功能,經濟靈活地適配不同需求。采用容器技術可將單個VM切片成更小的容器。應用可軟件編程的數據模型(例YANG)可以比較容易地實現管理系統集成和自動化管理,加快上線、實現多廠家集成、動態管理各種大小服務。微業務的原子化、組件化、敏捷化和輕量化特征,使系統集成、部署和服務功能交付簡單、敏捷和靈活,真正使得虛擬化成為創新的不竭源泉。
傳統CO走向DC化已成大勢所趨
說到目前熱議的從傳統CO走向DC化的話題,韋樂平闡述道,電話時代是以大量專用、封閉的CO(CTC:8000個)為核心部署的,然而其流量不到1%,絕大部分流量源自DC(至少60%)。顯然,未來網絡部署應轉向少數開放和水平集成的流量集中點DC。
隨著CO退網,少數有條件和需求的運營商將其逐漸改造為電信級云化DC(網絡DC),包括物理層的改造(供電、機架功耗、承重、面積、層高等)、IT層的集約(存儲、計算和傳輸資源)和網絡架構的重構。
利用DC化改造契機,運營商網絡架構可完成從傳統垂直封閉架構向SDN/NFV/Cloud水平開放架構、嵌入式系統向OTT軟件開放模式的技術轉型。
隨著PSTN退網、云化新架構的引入、云網協同乃至融合,運營商將進一步由面向流量聚合點的網絡重構轉向面向業務、IT和網絡資源的云化聚合創新的重構。
隨著業務向云上遷移,流量從南北向往東西向轉變,運營商也需新建DCI平面,滿足云化電信業務在延時、丟包和抖動方面的更高要求。
網絡重構需高層統一領導
在闡述網絡架構重構的挑戰時,韋樂平指出:“架構的重構牽一動百,估計需要10年左右的時間。網絡架構重構涉及到組織架構、生產流程、制度文化、規劃模式、運營模式、研發模式、技術挑戰、軟件價值和人才隊伍等因素。”
在組織架構方面,現有組織架構必須扁平化、融合化,部門化、區域化組織架構不僅是端到端自動化運營的障礙,也是“碎片化”、部門化解決方案的溫床,CT和IT的深度融合導致存儲、計算和網絡成為統一資源,而分割的組織會阻礙這一目標的實現。
在生產流程方面,生產流程需要重構,新的生產流程要融合現有分層、分域的市場、網絡和IT流程,新的采購流程要摒棄傳統“黑盒子”模式,轉向軟硬件分離采購和集成的新模式。
在制度文化方面,需建立試錯、容錯的創新制度及文化,不容錯無創新,傳統建網模式和產品開發需變革。韋樂平談到,美國硅谷的上市公司創新成功率只有約2%,運營商需留有足夠試錯空間。
在規劃模式方面,現有靜態的規劃建設模式應變革。現有按年度的靜態規劃模式不適應日益動態的新環境要求,要么失掉市場機遇和用戶,要么導致網絡空閑。
在運營模式方面,高度依賴廠家的運營模式必須變革,開放網絡需要集成大量不同來源的新老軟件、硬件、網管,運營商必須能在代碼級上深度介入開發、測試、集成、維護直至業務提供全過程。
在研發模式上,要創建開發運營一體化新模式。
在技術挑戰方面,標準滯后,特別是涉及南北向接口、協同編排器和MANO、物理網和虛擬網統一協同管理運行等;性能上,很多軟件尚不滿足電信級要求,通用x86轉發面的吞吐量尚難滿足線速轉發要求等;集成存在難度,大量不同來源的功能塊實現集成,還要滿足電信級要求,涉及全生態鏈協同和業務鏈各層面。
“因此,網絡重構要想成功惟有企業高層強勢介入和統一領導。”韋樂平強調。