总第10期
2017年9月刊
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广域网SDN发展趋势预测及价值分析
文/王明
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整个Internet内容资源、通信网络似乎就是一台微型计算机,依靠分布式云计算技术实现提高CPU运算能力、依靠IDC部署实现硬盘内容的填充、依靠CDN/Cache技术满足内存信息快速读取。而通信网络正如主板一样,是计算机范围最广、最基础、最重要的部件之一,尽管站在各组件最下面却担负整个计算机系统的连通性能和稳定性;当然实际通信网络因地理环境、可控范围等约束,要远比在主板上进行升级优化困难的太多。

摒弃咨询机构对广域网SDN市场空间的高预期值,未来5年广域网SDN还会持续成为业界的关注热点?

首先,归纳下传统广域网主要的痛点。

● 广域网业务开通周期长一直被业务部门诟病,尤其在互联网行业尤为明显,业务流量变化莫测导致局部链路拥塞常态化,而链路升级通常面临繁杂的预算申请流程与运营商资源协调。

● 广域网流量波峰或正常模式对带宽的需求差别巨大,现阶段广域网带宽利用率通常在10%以内,从成本角度分析资源浪费严重。尽管采用策略路由、双平面等技术手段进行一定程度流量负载优化,但是通信网络无法改变业务流量变化,最终因缺乏灵活、快速的流量调度机制,使得高昂运营成本成为网络部门的永恒痛点。

● 广域网时刻面临新业务、新应用的逐步叠加,而不同业务对广域网质量、带宽的需求也不尽相同。传统采用QoS技术保障VIP业务质量,但一定程度会劣化其他业务的访问效果;经分析,缺乏流量调度机制将无法最大程度优化业务质量。

● 传统运维、传统路由策略基于设备、链路通断性判断,当业务发生突发劣化,无法快速定位原因并为高质量业务提供优质链路。因为部分问题可能出现在业务层面,部分问题出现在广域网链路,往常需要网络部门配合逐跳检测,需投入大量的人力消耗。

针对传统的广域网痛点,中小企业主要会采用人工方式解决,而大型企业主要会通过定制化软件提高运营效率。业务层面趋势,传统的IT业务部署、开通时间同样相对较长,广域网只是其中一个阻碍节点,用户往往选择优化并容忍这个阻碍节点;然而伴随计算、存储资源的云化革命,甚至平台系统及应用软件进行云化,业务部署的时间已经加速到分钟级,未来伴随Docker技术应用还将进一步加速。

此时分析云化后的网络架构,广域网所关心的将比原来更加复杂:业务集中化对广域网质量愈发关注,而且需要重新考虑用户接入到中心DC、中心DC到中心DC、中心DC到互联网以及底层链路资源选购方式(行业用户一般会租用运营商MSTP/MPLS VPN/互联网专线等作为链路资源,运营商的链路资源统一般称为传输);而目前云管理技术仅限在DC内提供网络自动化,因为不需要考虑用户端侧的接入多样性及底层链路资源、质量的不确定性。反观,广域网越发显得“僵化”,阻碍高速业务的发展,对于云服务供应商或自建分布式云业务的企业,这点矛盾尤为突出,故而“云网协同”成为此类企业现阶段最重要的演进目标。

云服务主要由互联网公司、ISP运营商和IDC运营商提供,通常结合自身资源优势选择“云网协同”的SDN技术路线。

传统固网运营商拥有丰富的接入资源,一般会优选从网络资源切入,客户通过自服务Portal进行灵活的带宽调整,背后基于SDN/NFV技术及新一代计费系统实现随选网络、按使用计费,降低客户的网络成本。然而现阶段运营商提供的随选网络是有相对约束的,主要体现在两个方面:第一,客户需要将IT资源从传统的自建自营搬迁至云,对于信息安全要求相对不敏感的单位,确实能够极大优化对网络服务的体验,而运营商提供“网络+云”服务实现双赢,所以各大运营商都在城域网进行如火如荼的ECORD演进;第二,对于大中型需要自建广域网的客户,仍然没有享受到因SDN技术变革带来的红利。比如,自建广域网的客户在某省内多个地市租用多条MPLS VPN链路,通常情况下各个地市同一时间内链路的带宽利用率不同以及按月计费周期内的各个时间段带宽利用率亦不同,由于无法提供按需的链路带宽资源,使得客户广域网在绝大部分时间的利用率不足10%,这也是部分自建广域网客户对于部署SDN的需求不强烈,因为他们的网络带宽资源通常会过于“富余”,对于偶尔的网络拥塞完全可以通过QoS技术来解决。站在运营商的角度,尽管政企链路资源租用带来的收入不超过总营业额的5%,但运营商还要面临OTT业务的冲击,已经为业务收入增长殚精竭虑,哪会这么轻易削减这块“奶酪”。

互联网公司和IDC运营商在应用资源或资源运营方面占有优势,通常利用云中的应用和服务来吸引客户(比如大数据、AI应用、智能多媒体等),伴随客户应用的扩展逐渐延伸至多个云资源池,通过在多个云资源池之间部署广域网SDN技术,追求网络服务最佳与专线成本最低的诉求。相比传统运营商而言,互联网公司和IDC运营商因为收入和成本的高诉求,成为SDN技术实践的先锋者,比如Google、BAT。

分析完云服务供应商,再来谈谈自建分布式云业务的企业。可以说这类企业类似传统运营商和互联网公司的特征结合体,一方面要满足业务部门对网络服务的快速响应、关键质量保障;另一方面要考虑广域传输资源的成本问题。相比运营商,企业不需要完全通过SLA指标衡量业务需求,也容易把控流量模型与质量要求,对广域传输资源的选择性也比较大,甚至可以采用“运营商 MSTP专线+运营商 互联网专线”组网模式,由于MSTP专线是互联网专线的20倍左右,选择多样性链路可以极大的改善企业的OPEX支出。

除了业务自动化的需求,相比于传统“IGP+QoS”选路及质量保障机制,SDN做了两大重要改进,其一:实现传输链路的质量可视化,监测到每条传输资源的质量、可用带宽情况,使得业务的选路不再由单一的Cost值决定,避免传统因传输环路故障、链路老化等造成的质量不优;其二:提高整网的流量负载均衡能力,优化传统流量突发性引起的丢包处理。

前面大量描述了云业务推动网络SDN化,以及运营商现阶段市场策略导致传统广域网无法通过SDN规模化节约成本;但并不妨碍传统广域网向SDN方向演进,SDN新技术确实能够提升运营效率、优化业务体验,只是改造时间方面相对从容,结合广域网建设周期可以预测到未来5年内将是传统广域网SDN改造高峰期。

最后,再总结下SDN技术的理解以及给广域网带来的改善。

对于SDN,希望大家不要只理解为某个技术思路、某个控制器平台、某个协议类型,SDN更多体现在通过IT设计理念解决传统CT的困难,比如链路黑盒可视化、资源池化、成本优先、开放、可编程等。在广域网领域引入SDN技术,可以带来如下改善:

● 基于广域网多维度可视化,包括可用带宽可视、链路质量可视,提供按可用带宽/链路质量的业务流量转发机制;

● 自动化、简易化实现流量工程效果,提高全网链路资源利用率;

● 业务可视化,实现网络管理从传统面向设备、面向链路通断的管理,变为面向业务、面向应用质量的管理;尤其在部署SDN后对业务可视化更加看中;

● 部分场景下将极大降低OPEX支出。

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