·本文介紹了愛立信首先提出的Service Provider SDN(SPSDN)的概念,以及其在運營商網絡中的一個主要用例 —動態業務鏈,并且詳細闡述了基于動態業務鏈的兩個應用場景及概念驗證原型機的實現,最后介紹了愛立信與運營商的成功合作案例。
·SP SDN, Dynamic Service Chain
·軟件定義網絡,動態業務鏈
愛立信SP SDN:
業界對SDN的定義主要來自于數據中心的應用,但是SDN同樣為運營商提供了降低成本和擴展業務的巨大機會。
愛立信SP SDN在三個方面擴展了SDN的定義:
1.集中的網絡控制:是把網絡控制從單個物理實體中抽象出來,它可以控制從接入到數據中心的整個網絡,從而為用戶提供卓越的用戶體驗;
2.統一的網絡和云管理:就是使所有的網絡和云管理系統統一協調配合工作。SP SDN必須和運營商網絡中的傳統網管一起工作,并且加入新的云管理和SDN管理功能;
3.開放網絡服務:即通過業務平臺將網絡功能開放給網絡應用開發者。
動態業務鏈 (Dynamic Service Chaining) – 動態業務鏈是愛立信在SDN方面探索挖掘的一個主要用例之一,它可以應用在運營商網絡中的很多應用場景。
在無線網絡中,運營商在網絡中部署了一些業務節點如防火墻、深度包檢測、病毒檢測等以提供不同的服務。對于來自于不同用戶或不同應用的流量,需要經過特定的業務鏈,而這種業務鏈可能會依據網絡狀況和用戶的應用動態調整。但目前的技術只能靜態配置業務鏈或擴展性有限制,造成網絡節點的低效以及擴展性難題。
SDN控制器可以靈活動態地配置業務流所走的路徑。 為實現這種動態以及靈活及時地根據網絡節點狀況作出反應, 必須建立一些新的機制,使得控制器依據這些機制提供的信息及策略調度網絡流量。比如為了根據不同的應用決定業務流路徑, 需要DPI設備將檢測到的業務類型匯報給控制器, 控制器為這個業務流選擇最佳的路徑。
為解決擴展性問題,動態業務鏈在進行流量調度時,可采用兩個步驟完成。 首先對流量進行分類,根據分類結果決定決定業務流的路徑。 然后依據定義好的路徑轉發給下一個業務節點。以后的節點也只需要依據路徑信息決定下一個轉發節點, 不需要重新對流分類。這樣中間轉發節點只需依照路徑轉發。 流表大小由業務鏈的數量而定,從而提高網絡的可擴展性。
采用動態業務鏈除了可以優化流量路徑提高設備利用率以外,也可以為運營商提供新的技術手段以開發新的業務模式。 依據最終用戶對這些業務的使用進行更強地控制, 使運營商能夠針對特定用戶靈活地提供不同的業務,例如病毒檢測,內容控制等,從而為運營商帶來新的業務收入。
愛立信SP SDN應用場景的探索與實踐:
在傳統的運營商網絡中,網絡服務如防火墻,DPI,內容過濾,病毒檢測等節點的部署大多是按需分布式部署,有些情況下由于按照峰值速率來進行配置而導致資源過度分配,造成網絡資源無法有效利用,以及很高的運維成本。在流量迅猛增長的今天,為了滿足不斷增長的處理需求,需要擴展這些網絡服務節點,而部署新設備所需的較長周期導致用戶需求無法立即滿足,造成潛在的利潤損失。
云計算及虛擬化技術的出現,使得網絡功能虛擬化到云數據中心成為可能。云化給運營商帶來的好處是資源共享,快速部署,按需動態擴展,以及資產成本和運營成本的下降,從而帶來收益的增加。
在網絡演進的過程中,如何充分有效的利用云資源?如何在傳統物理網絡設備和部署在云網絡中的虛擬功能節點之間動態平衡利用這兩種資源?SDN是解決該問題的關鍵技術--- 它能夠動態,靈活,自動,快速的將不同的業務流量導向不同的網絡。
愛立信東北亞區研發的第一個SDN PoC -- 基于SDN的動態網絡服務擴展到云平臺,驗證了SDN控制器協同網管和云管理系統,首先根據網絡服務節點如防火墻、DPI等的負載情況,當負載過高到達門限值時,動態擴展其功能到云網絡中的虛擬節點上。然后由SDN控制器根據新增加的虛擬節點信息,動態生成并下發策略,將不同的業務流量靈活自動的導向不同的服務節點。這樣運營商可以快速擴展網絡服務節點功能以滿足增長的流量需求,利用云建立統一資源池以實現資源共享,還保留了現有物理網絡節點的可用性,從而實現物理資源和云資源的平衡利用,很大程度上也降低了資產成本和運維成本。
在云內部,如何提高這些虛擬網絡節點的使用效率,以及對不同用戶不同業務的流量優化處理呢?第二個SDN PoC -- "在云網絡中的動態業務鏈", 驗證了SDN可以靈活方便的基于流量特征,動態調度不同的業務流走不同的路徑。比如,當DPI檢測到視頻業務流時,及時報告給SDN控制器,控制器為具有該特征的流生成新的轉發路徑,下發給轉發平面,之后具有該特征的流就可以走新的路徑,旁路DPI及防火墻等一系列不必要的網絡服務節點。這樣可以有效地減輕網絡服務節點因處理大量不必要處理的流而帶來的負載,提高使用效率。
這兩個PoC充分驗證了SDN的確可以為運營商提供更靈活準確及動態的流量調度手段,這種調度可以跨越多個網絡。 SDN特有的優勢可以極大地提高網絡資源使用效率,增強網絡可擴展性和靈活性。
愛立信與運營商的合作:
愛立信不僅首先提出了SP SDN 概念,而且積極研究和探索如何利用SP SDN技術為運營商提供新的業務和應用。為保證愛立信的解決方案更貼近運營商網絡,愛立信同全球頂級運營商合作,共同研究和開發基于SP SDN技術的應用。例如愛立信同澳大利亞電信運營商Telstra從2012年開始合作開發了應用于業務鏈動態調度的研發原型機,并在2013年巴賽羅那電信展上予以展示。在合作過程中,愛立信同運營商共同開發新技術,了解最終用戶需求,探索新技術所能帶來的好處。這一合作使愛立信能夠在2013年第四季度為運營商提供第一個商用SDN應用。