大網商用尚遠 企業應用先行SDN/NFV路漫漫：困在哪里？如何突圍？

譚倫

自2006年首次誕生于斯坦福大學的學術研究項目中算起，SDN的發展已進入第11個年頭，與此同時，誕生于2012年的NFV，則在ICT大潮中與SDN逐步融合，成為未來網絡“軟件定義與虛擬化”趨勢的兩大技術基石。在此期間，傳統網絡架構頻現的短板也不斷驅動著SDN/NFV技術的迭代與演進，以硬件為基礎的傳統網絡已然無法滿足下一代網絡對于智能、開放、高效的場景需求，正如日前中國SDN/NFV產業聯盟理事長韋樂平指出：當前電信網已患“動脈硬化癥”，網絡架構必須重新審視、重新架構、重新設計、重新定義。這些都助推著SDN/NFV成為業界顯學，以此形成的新市場也在不斷擴大，據IDC預計，虛擬化/控制層軟件、SDN應用的年復合增長率將分別達64%和66%，2020年市場份額將分別達24億美元和35億美元，而SDxCentral發布的報告預計，2020年全球SDN、NFV及其他下一代網絡計劃的總市場價值將達到1015億美元。

不過，雖然商業價值巨大，但由于大網的復雜性、標準化進展緩慢、商業模式不清晰等原因，距離SDN/NFV技術在大網上規模應用的時間仍然漫長，據韋樂平估計，這一時間至少需要10年。但是，在金融、互聯網等企業內部數據中心應用方面，巨大的市場前景令傳統網絡設備商與新興SDN公司不斷推出成功的SDN解決方案與產品。據Gartner報告指出，SDN已經度過概念階段，進入到成熟期階段，并正以迅猛勢頭加速在數據中心、運營商、企業園區、廣域網等領域落地。

測試多于商用

隨著SDN/NFV重構未來網絡成為業界共識，從運營商、設備商、互聯網巨頭到不斷涌現的SDN創業公司都在積極部署推進SDN/NFV應用。

作為受傳統CT產業向ICT轉型大潮影響最為明顯的一環，運營商對于未來網絡的感知與危機感極其敏銳，在國內，目前三大運營商積極布局SDN發展之路，據中國聯通網絡技術研究院首席專家唐雄燕介紹，近兩年隨著各大運營商既定網絡重構計劃落地實施，SDN/NFV商用規模逐步擴大。在數據中心網絡里，SDN已經成為必選技術；面向企業客戶的隨選網絡服務成為SDN部署現階段主要的驅動力，以SD-WAN為代表的企業連接服務得到越來越廣泛應用。據悉，中國聯通集團網絡研究院和江蘇聯通共同組織了SD-UTN現網測試，所有測試項目均順利通過。

而在今年2月，中國電信北京研究院與光互聯論壇（OIF）、開放網絡基金會（ONF）聯合舉辦了全球SDN互通演示媒體發布會，再次成功實現了SDN跨域互通測試。同時，據中國電信云計算中心主任趙慧玲介紹，中國電信目前已在云資源池方面廣泛部署SDN，并已試點推廣至多個省份。在NFV方面，中國電信研究制定了NFVI、MANO標準和部署方案，完成vIMS三層全解耦實驗室驗證測試。

而在日前舉行的2017全球未來網絡峰會上，中國移動通信研究院副院長楊志強表示，中國移動今年積極開展NovoNet試點，同時大力推動Open-O開源社區。據悉，目前中國移動已在云計算數據中心規模部署，SPTN進入規模試點階段，骨干網流量調優進入小規模試點節點，vBRAS正在測試驗證階段。

在國外，美國運營商AT&T 2016年已經將34%的網絡實現虛擬化，并宣布將在2017年實現55%網絡虛擬化，最終目標是到2020年完成75%網絡虛擬化，并表示到2020年將會成為一家軟件公司。

與此同時，商業嗅覺發達的傳統設備商們也都在行動。在國內，華為推出了業界領先的SDN全場景統一控制器Agile Controller3.0；新華三推出了針對SDN網絡的業界首款云化P級集群路由器CR19000；中興通訊成功中標中國移動私有云資源池呼和浩特數據中心工程SDN系統。該系統包括SDN控制器、SDN網關、硬件VTEP、軟件VTEP、防火墻、負載均衡器和統一網管系統等多個部分，總計數千個計算節點，其中包括超千臺虛擬化服務器；烽火自主研發的FitNet解決方案通過SDN實現了網絡靈活控制與業務自動部署。在國外，諾基亞投資的SDN解決方案公司Nuage Networks最近宣布，中國移動已選擇其虛擬化服務平臺（VSP）來落地中國移動首個基于SDN技術的商用公有云項目；此外，愛立信、英特爾均表示，將會把SDN/NFV作為5G完備核心網絡一項重要技術。

不過，在SDN/NFV推進方面，或許出于技術力量與自身需要，互聯網公司部署速度遠遠領先于運營商。在國內，百度已成功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。在國外，Google 6年前已開始規模部署SDN，鏈路利用率提升至90%以上，但隨著VPN服務的擴展，鏈路利用率已經下降到70%左右，仍然遠高于運營商。

困在哪里？

對于進入成熟期階段的SDN/NFV來說，雖然經過了誕生初期的概念化帶來的茫然，也在諸多底層技術上實現了突破，但無疑，紛繁而復雜的技術問題才剛剛開始浮現。

對于SDN來說，最大的挑戰來自于SDN技術標準的不統一。SDN誕生初期，業界為了實現它推出了多種開源計劃，而這卻為后來的發展埋下了苦果。目前在采用多個NFV/SDN開源路徑時，雖已有成熟的開源計劃包括ONOS和ODL，但也有Open-O、AT&T的ECOMP、ETSI的OSM、OPNFV可供選擇。這導致SDN問世至今，SDN的標準依然沒有統一，盡管開放網絡基金會（ONF）、MEF、TMTorum、ETSI以及其他一些開源開放的標準組織為此做了大量的標準化工作，但實際的標準仍然沒有。如AT&T、Telefónica這樣的服務提供商被迫走自己的SDN/NFV道路，而中國移動正在依靠開源的方式來部署。不過，隨著ONF與ON.Lab宣布合并，推動“軟定義標準”，同步形成標準文檔、調試和產品，趨勢正往好的方向發展。同時，中國SDN/NFV產業聯盟近期也表示將推動標準和開源組織開始走向協同和融合。

其次的挑戰來自跨域編排。通常情況下，如內容傳送網絡（CDN）、移動回程、IP VPN等業務流程需要專注于自己包含的域。然而為充分發揮SDN/NFV的優勢，編排需要分解并將這些業務孤島跨域。目前，沒有一個主要的編排器能夠內置到具有網絡端到端視圖的單個軟件中，并且該功能在短期內也不太可能實現。大多數服務提供商都是多廠商網絡，每個網絡都有自己的業務流程系統，跨域協調程序的復雜程度可想而知。

而除了技術方面帶來的挑戰以外，對于國內運營商來說，SDN/NFV推進還涉及到公司組織架構、生產流程、制度文化、規劃模式、運營模式、研發模式、軟件價值和人才隊伍等因素。韋樂平就多次強調，SDN/NFV推進需要企業高層強勢介入和統一領導。

而NFV方面，目前的推進主要面臨標準進度慢、集成難度大、運維復雜三大挑戰。

第一，標準進度慢，技術仍在不斷成熟過程中。MANO還沒有Stage3的規范，不同組件對應的開源軟件與標準之間存在不一致性，無法凝聚產業力量；虛擬層與上層應用的解耦成熟度低，缺乏方法體系來明確相關的要求，目前主要通過測試方式來確保虛擬層和上層應用解耦，但測試樣本少。

第二，分層解耦后集成和組網難度大。NFV三層解耦，MANO包括NFVO、VNFM、VIM三部分，在部署NFV時不同組件由不同提供商提供，需要比傳統電信網絡更復雜的IoT測試驗證、集成和規劃部署工作。

第三，運營商NFV網絡運維管理挑戰大。傳統網管采用豎井式管理模式，重在設備監控和排障，依賴工單進行故障管理；NFV網絡重在自動化編排和調度，要求運營商做好MANO和OSS協同，適應新管理運維模式，打造新型運維流程。

SD-WAN成抓手

SDN方面，在日前舉行的2017中國SDN/NFV大會上，韋樂平表示，互聯網企業的成功經驗使得面向企事業用戶的“隨選網絡”將成為主流運營商的SDN切入點。據悉，在SDN與NFV出現前，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，取得了很大的成功。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。但SDN與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，取得初步成功。目前，中國電信與中國聯通均意識到其商業價值，明確將其作為業務切入點。

同時，業界認為，SD-WAN將成為未來SDN邁向大網的關鍵。所謂SD-WAN，即將SDN技術應用到廣域網場景中所形成的一種服務，這種服務用于連接廣闊地理范圍的企業網絡，包括企業的分支機構以及數據中心。這種服務的典型特征是將特定硬件組成的WAN網絡的控制能力通過軟件方式“云化” 。據賽特斯柔性網絡產品線總監李晏介紹，SD-WAN具有四大優勢：一是低成本。企業專線很貴但是性能很好，SD-WAN則是通過SDN技術實現對廣域網上多條共有或私有鏈路資源的靈活調用，降低企業對專線的依賴。相對于企業專線，SD-WAN價格更低廉，業務開通也更快；二是量體裁衣。企業對流量的匹配并不是一成不變的，例如SD-WAN可以對廣域網的流量區別對待，對企業不同的業務匹配不同的流量；三是安全性高，相比MPLS，SD-WAN安全性更好。四是高效。SD-WAN相比MPLS更加高效，業務開通更快速且成本更低，還可以產生增值服務，為企業提供了專線接入的更好選擇。

而在NFV方面，由于處理量大、吞吐量要求不高、又面臨VoLTE引入機遇，移動核心網的虛擬化將成為NFV的切入點。數據轉發面的可編程將推動軟網絡時代的到來。對于NFV的演進趨勢，韋樂平認為將包含初級和高級兩個階段：在初級階段，NFV將作為實施傳統業務的新方法，主要完成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；在高級階段，MFV將作為實施新業務的新方法，包括將VNF分解為微業務乃至單功能VNF后再重新組合、采用容器技術將單個VM切片成更小容器、應用可軟件編程的數據模型實現管理系統集成和自動化管理等過程。

NFV技術白皮書：定義四方面規范

作為ICT融合與網絡重構的核心技術，NFV以虛擬化和云化技術為基礎，能夠實現業務的快速部署與自動化運維，從而成為目前主流運營商推進網絡轉型的首選。但是，長期以來，由于技術難度復雜等諸多原因，NFV推進速度一直慢于SDN，成為妨礙網絡重構實現的最大阻力。目前NFV的推進主要面臨標準進度慢、集成難度大、運維復雜三大挑戰。

針對于此，在4月27日舉行的2017中國SDN/NFV大會上，SDN/NFV產業聯盟發布了NFV技術白皮書V1.0，率先就硬件、虛擬層、MANO、加速等四個方面給出了相關建議。

硬件：硬件部署形態盡量統一，NFV發展初期盡量考慮機架和刀片，各數據中心內部采用統一的硬件服務器形態；硬件管理應支持服務器批量BIOS設置；硬件FCAPS管理初期建議采用管理平臺適配服務器方案。

虛擬層：虛擬層功能要求應高于傳統公有云和私有云，NFV資源分配優選間接模式。

MANO：MANO與OSS是焦點，不同運營商應根據需求選擇不同的協同方案。

加速：針對數據面加速場景，采用不同的優化方案。