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运营商云转型在即 华三通信引入SDN/NFV实践“云网融合”

2016-02-02 10:21
木中君
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    根据IDC数据显示,2015年云架构和云服务的花费将占到全球整体IT投入的10%,至2020年这个比例将上升至27%。对于云服务提供商而言,希望获得一种可快速部署、灵活定义业务的解决方案。这种需求迅速将云与新兴的网络技术融合在一起,通过云和网的融合实现云服务的可交付。

  在电信行业,运营商依靠SDN/NFV等技术大幅降低了建设和运营成本。在过去,网络设备采用专有硬件芯片,开发固化了难以扩展的专用软件,导致运营商的采购成本、运维成本、扩展能力都无法达到最佳状态。NFV网络功能虚拟化技术基于标准化的x86服务器架构,动态加载软件,将BRAS、CG-NAT、FW、LB、DPI、SGSN、GGSN等数十种专用硬件设备归一化为一种标准的硬件形态,对节约功耗、空间,降低Capex/Opex有巨大优势。

  而且SDN软件定义能力一旦与NFV结合,SDN的软硬件解耦,灵活部署能力,加上NFV标准低成本归一化硬件设备,将产生1+1>2的效果。网络可根据业务的需求动态部署、按需撤销、统一管控,此时云网已经深度融合,做到云即是网、网即是云。

  目前,华三通信的系列交换机产品全采用可定义、可编程的设计思路,支持OpenFlow的标准化开放协议。全系列路由器和交换机持续增强丰富VxLan、EVPN等特性功能。产品已经通过了中国移动SDN厂家测试,并与中国电信联合成立了SDN联合实验室,承担了中国联通“沃云”平台的建设。

  硬动力如此看来,云网融合的理念不仅停留在技术层面,它已经成为一种实践,并随着技术的不断发展,逐渐丰满并得以交付。那么,哪些技术促进了云网融合并推动云业务的交付能力?

  服务器CPU的发展近年异常迅猛。按照摩尔定律,在过去40年里,服务器芯片的处理能力每两年就会翻一番。这使得业内对标准化服务器用于与云计算配合的网络功能的期待愈发强烈。以Intel芯片用于网络功能的吞吐能力数据来看,2009年至2013年的五年时间里,这个数据从24Gbit/s增长到了220Gbit/s,年平均增长率在70%以上。可以期待,摩尔定律在网络功能方面也能够发挥其作用,芯片技术的发展快速推动虚拟网络功能的规模商用。

  一体机的规模应用促进云业务的快速交付。以华三的UIS统一基础架构系统为例,在一个10U高的机框内集成的计算、存储IT资源,能够提供业内最高的综合密度:134T存储空间、32路CPU、8个网络模块、上下行无收敛。根据实际测算,在同等能力下,相较于传统分散的硬件,UIS可降低77%的空间占用,减少27%的电力消耗,可减少75%安装管理时间,减少93%的线缆布线,降低后期运维成本。将帮助云业务提供商大幅度提升云业务交付能力。

  软引擎虚拟化网络功能(VNF)为云业务的交付提供了更为简便、利于扩展、更为标准化的方式,通过虚拟化技术提供网络功能是实现NFV的基础。在NFV架构中,在多种可被虚拟化的物理资源(NFVI)之上,通过软件实现虚拟网络功能(VNF),NFV的管理和编排层负责对物理或者软件资源以及虚拟网络功能的编排和生命周期管理。

  NFV架构使得云和网更易融合——利用标准化的服务器,依靠CPU和软件能力去虚拟传统网络中的各种功能:交换、路由、认证、防火墙、负载均衡,毫不夸张的说,任何传统专用硬件能够做的,VNF都可以做到。但是最为关键的不把网络功能复现,而是将网络功能通过编排与云业务灵活耦合起来。

  如何耦合?以什么方式耦合?华三通信认为,传统的网络拓扑是专用硬件设备部署的物理位置和网络连接,业务的部署必须依赖于网络拓扑,这禁锢了虚拟机上云的漂移流动。通过业界普遍认同的Overlay技术首先实现对物理网络的屏蔽,通过更多的bit位突破原有4096个VLAN对网络规模的限制,降低对物理网络上的硬件设备的表项要求。但Overlay技术并不能解决所有问题。Overlay仅是隧道技术,无法面向用户业务处理。随着云业务的交付,尤其是面向多租户的环境,网络业务越来越复杂化。数据报文在网络中传递时,需要经过各种各样的业务节点,才能保证网络能够按照设计要求,提供给用户安全、快速、稳定的网络服务。这些业务节点(Service Node),典型的有防火墙、负载均衡、入侵检测等。通常,网络流量需要按照业务逻辑所要求的既定的顺序,穿过这些业务点,这就是所谓的业务链(Service Chain)。为了实现各种业务逻辑,Service Chain需要可编程实现灵活组合。

  而随着SDN以及NFV的不断推进,业务链变得更加重要。传统的网络用专业硬件承载单独功能,再将其部署在物理网络中,作为一种固化的网络拓扑。随着业务编排和业务链的引入,网络可以被抽象。云业务提供商可以面向业务流定义所需要的网络功能以及业务流处理方式。

  用引擎来形容云网融合架构中的业务编排和业务链是再合适不过的了。正是业务编排面向业务流形成业务链,将虚拟网络功能依序串起来,才使得网络顿时灵动起来,改变了传统网络基于物理拓扑的刻板,真正能够做到网络与业务的耦合。只有基于此,上层应用APP才有得以展现的平台。

  三大场景目前,华三通信正在联合运营商,联合开发共同尝试在现网中实现新的业务部署方式并推动技术的发展,以下是3种已经实践的应用场景。

  1. 公有云vPC业务,通过在x86架构的虚拟机上部署防火墙、VPN网关等,将企业网络扩展到公有云中,为企业进行统一的网络管理,包括:网络配置、安全策略、管理策略等;部署QoS、WAN优化等,提供一致的业务体验;让企业员工通过VPN安全、快捷的访问公有云;企业公有云和私有云二层安全互联,实现资源统一管理、动态调配、应用灵活部署和自由迁移。

运营商云转型在即 华三通信引入SDN/NFV实践“云网融合”

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