基于SDN/NFV實(shí)現(xiàn)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)變革

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作者:張云勇

2016-05-12 11:42:37

摘自:中國信息產(chǎn)業(yè)網(wǎng)

近年來,電信運(yùn)營商的傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)受OTT沖擊,用戶和營業(yè)收入均面臨增速放緩或減少的挑戰(zhàn)。移動數(shù)據(jù)增勢迅猛,對于運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)造成巨大沖擊,網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容投資巨大且依舊無法滿足流量需求,運(yùn)營商面臨“增量不增收”的尷尬局面,運(yùn)營商未來的網(wǎng)絡(luò)需要轉(zhuǎn)型。

近年來,電信運(yùn)營商的傳統(tǒng)通信業(yè)務(wù)受OTT沖擊,用戶和營業(yè)收入均面臨增速放緩或減少的挑戰(zhàn)。然而,移動數(shù)據(jù)增勢迅猛,對于運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)造成巨大沖擊,網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容投資巨大且依舊無法滿足流量需求,運(yùn)營商面臨“增量不增收”的尷尬局面,運(yùn)營商未來的網(wǎng)絡(luò)需要轉(zhuǎn)型。

SDN/NFV將為運(yùn)營商帶來什么

如今,運(yùn)營商的業(yè)務(wù)重心已從傳統(tǒng)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),移動數(shù)據(jù)流量的激增等給運(yùn)營商帶來一系列挑戰(zhàn)。

運(yùn)營商傳統(tǒng)業(yè)務(wù)收入增長乏力。一方面,運(yùn)營商的主要收入由語音轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)。三家運(yùn)營商財報顯示,他們均出現(xiàn)語音業(yè)務(wù)收入大幅減少,而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)收入增量難以彌補(bǔ)傳統(tǒng)業(yè)務(wù)減量;另一方面,新用戶發(fā)展增速緩慢,存量市場的競爭將更加白熱化。

移動數(shù)據(jù)量激增。運(yùn)營商普遍面臨數(shù)據(jù)流量飛速增長,投資不斷加大卻增量不增收的尷尬局面。例如:AT&T自2007年以來,移動數(shù)據(jù)流量實(shí)現(xiàn)了千倍增長,移動視頻業(yè)務(wù)是移動網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量增長的主要因素,僅2014年一年,移動視頻業(yè)務(wù)流量就增長了2倍多。

硬件擴(kuò)容無法匹配數(shù)據(jù)增速。運(yùn)營商傳統(tǒng)的依賴于硬件的網(wǎng)絡(luò)根本無法跟上如此大規(guī)模的流量增長,運(yùn)營商無法快速擴(kuò)容網(wǎng)絡(luò),也無法更好地降低成本。因此,運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)需要變革,從硬件向更靈活的軟件方向轉(zhuǎn)變。相對于硬件,軟件結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)更敏捷和易于部署,建設(shè)周期更短,成本更低。

從全球通信技術(shù)發(fā)展的趨勢來看,國際主流運(yùn)營商的技術(shù)演進(jìn)方向主要聚焦:寬帶發(fā)展(LTE、光纖)、全I(xiàn)P架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)融合、軟件智能化等領(lǐng)域。運(yùn)營商未來的網(wǎng)絡(luò)要實(shí)現(xiàn)低成本且高效智能運(yùn)營,通過集約化經(jīng)營產(chǎn)生價值,而且要具備很強(qiáng)的靈活提供業(yè)務(wù)的能力,SDN和NFV正是能夠滿足這些需求的根本性技術(shù),SDN/NFV的引入將幫助運(yùn)營商更好地實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型,增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)競爭力。

SDN將帶來互連的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能,實(shí)現(xiàn)控制、轉(zhuǎn)發(fā)分離,實(shí)現(xiàn)能力開放和資源的靈活調(diào)用;NFV將帶來軟件定義網(wǎng)絡(luò)功能,實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦,提供虛擬資源,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元動態(tài)創(chuàng)建和部署。引入SDN/NFV后,通過以云服務(wù)方式提供網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品(網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)),智能管道延伸至端和云實(shí)現(xiàn)雙向服務(wù)(云管端協(xié)同),面向OTT和行業(yè)用戶開放網(wǎng)絡(luò)能力(能力大開放)等,能夠有效提高運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)能力,還能夠極大地減少運(yùn)維、設(shè)備和配套等網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本。

SDN/NFV是網(wǎng)絡(luò)軟件化的不同定義,SDN和NFV作為來自不同標(biāo)準(zhǔn)組織的概念,既有區(qū)別、各有側(cè)重,又互為促進(jìn),未來界限將越來越模糊,逐漸形成一體化的軟件定義網(wǎng)絡(luò)范式。

目前,SDN/NFV的產(chǎn)業(yè)鏈已初步成熟,各方分工明確。標(biāo)準(zhǔn)組織關(guān)注南北向接口的標(biāo)準(zhǔn)化、架構(gòu)、需求等方面的定義,開源組織側(cè)重于推動SDN架構(gòu)與云化管理平臺的融合;電信運(yùn)營商以試點(diǎn)研究為主,開展的具體部署工作較少;云服務(wù)公司為企業(yè)客戶提供計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施服務(wù);芯片廠商研制高速轉(zhuǎn)發(fā)、流表處理芯片;互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)絡(luò)服務(wù),利用強(qiáng)大的開發(fā)能力,不局限于SDN定義和標(biāo)準(zhǔn),以解決實(shí)際問題為主;設(shè)備廠商則提供SDN的解決方案,關(guān)注設(shè)備、控制器和網(wǎng)絡(luò)云化需求,同時也有廠商推出NFV解決方案。

中國聯(lián)通積極布局SDN/NFV

中國聯(lián)通緊跟最新的技術(shù)和市場發(fā)展趨勢,推出了面向“十三五”的發(fā)展戰(zhàn)略。戰(zhàn)略目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)業(yè)務(wù)有效發(fā)展,創(chuàng)新業(yè)務(wù)重點(diǎn)突破,形成差異化優(yōu)勢。其中,基礎(chǔ)業(yè)務(wù)聚焦重點(diǎn)業(yè)務(wù)、重點(diǎn)地區(qū);創(chuàng)新業(yè)務(wù)聚焦平臺類及產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng);差異化則表現(xiàn)為管理聚焦體制機(jī)制創(chuàng)新與構(gòu)建適應(yīng)市場發(fā)展的管理體系。

中國聯(lián)通還推出了科技創(chuàng)新戰(zhàn)略,具有三大關(guān)鍵詞:一是“自主創(chuàng)新”,發(fā)揮企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體作用,把增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力作為強(qiáng)化公司科技能力的關(guān)鍵和推動通信技術(shù)升級的中心環(huán)節(jié);二是“支撐轉(zhuǎn)型”,積極開展圍繞云計算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、5G等八大創(chuàng)新領(lǐng)域的研究,支撐“聚焦”戰(zhàn)略落地實(shí)施;三是“成果卓越”,科技成果要應(yīng)用于企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展,獲得的獎勵、專利要在行業(yè)領(lǐng)先,還要建立科研、人才體系。

在我國政府的大力推動下,“互聯(lián)網(wǎng)+”已成為我國信息通信業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。運(yùn)營商是“互聯(lián)網(wǎng)+”的網(wǎng)絡(luò)奠基者,也是“互聯(lián)網(wǎng)+”市場的重要推廣開拓力量。同時,國家政策要求打造的創(chuàng)新環(huán)境也促使運(yùn)營商在專業(yè)化領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。中國聯(lián)通就在SDN/NFV等創(chuàng)新領(lǐng)域進(jìn)行了積極布局。

中國聯(lián)通積極參加SDN/NFV相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)組織的活動,推動其標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展。積極跟進(jìn)、參與ETSI、IETF、3GPP、ITU-T、ONF和TMF等標(biāo)準(zhǔn)化組織的相關(guān)工作;中國聯(lián)通主導(dǎo)的云計算標(biāo)準(zhǔn)Y.3512(Y.CCNaaS)“云計算-網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)”功能需求獲得ITU-T正式批準(zhǔn)發(fā)布,成為國際上首個“云計算-網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)”標(biāo)準(zhǔn),這是云計算及下一代互聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的重要里程碑;在CCSA的TC1/TC3/TC7等牽頭多項SDN/NFV相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定;同時,基于現(xiàn)有項目成果,全面推進(jìn)SDN系列企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制工作,包括《中國聯(lián)通SDN技術(shù)體制規(guī)范V1.0》、《中國聯(lián)通基于SDN的虛擬私有云網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求 V1.0》、《軟件定義網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)管理技術(shù)研究報告V1.0》和《中國聯(lián)通基于SDN的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)技術(shù)規(guī)范V2.0》等,在技術(shù)層面上支撐中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的平滑演進(jìn)。此外,積極加入ONOS、OpenDaylight、OpenStack、OPNFV等主流的開源組織。

中國聯(lián)通還積極開展各種測試工作,例如技術(shù)部進(jìn)行聚焦虛擬私有云VPC等領(lǐng)域的SDN測試,完成6個主流廠家、7種方案的測試,并形成了測試報告;工業(yè)和信息化部聚焦向SDN+Overlay演進(jìn)進(jìn)行了EDC網(wǎng)絡(luò)云化測試等。

在具體的實(shí)踐方面,在網(wǎng)絡(luò)變革的浪潮中,中國聯(lián)通基于自主研發(fā)的云平臺——沃云平臺,積極開展VPC、業(yè)務(wù)鏈、DCI、WoMANO、VCPE等研發(fā)工作,力爭實(shí)現(xiàn)全公司研發(fā)SDN/NFV云,全面支撐集中化、專業(yè)化、一體化研發(fā)。

面向未來的SDN/NFV發(fā)展規(guī)劃

中國聯(lián)通未來的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)將以數(shù)據(jù)中心為核心,實(shí)現(xiàn)大規(guī)模中心DC+廣覆蓋邊緣DC;不同級別數(shù)據(jù)中心要承載不同的VNF,實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元虛擬化;還要構(gòu)建IDC互聯(lián)網(wǎng)絡(luò),即大型數(shù)據(jù)中心之間、大型數(shù)據(jù)中心與邊緣數(shù)據(jù)中心之間更好地連接,實(shí)現(xiàn)大顆粒、粗管道。

中國聯(lián)通希望利用SDN/NFV,應(yīng)對互聯(lián)網(wǎng)流量的爆炸性增長與業(yè)務(wù)類型的多樣化對通信網(wǎng)絡(luò)帶來的諸多挑戰(zhàn),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)功能的靈活部署配置,為不同網(wǎng)絡(luò)用戶提供差異化的服務(wù)能力。在進(jìn)行試點(diǎn)與小范圍商用部署的基礎(chǔ)上,逐步實(shí)現(xiàn)現(xiàn)網(wǎng)向基于SDN和NFV的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)開放和云網(wǎng)協(xié)同的、柔性的、簡約的、超寬帶網(wǎng)絡(luò)。

具體而言,在SDN/NFV的發(fā)展方面,中國聯(lián)通計劃如下:

2016年聚焦SDN/NFV試點(diǎn)驗證。構(gòu)建基于SDN的多租戶虛擬網(wǎng)絡(luò)、業(yè)務(wù)鏈管理系統(tǒng),基于SDN優(yōu)化數(shù)據(jù)中心間的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)路徑,實(shí)現(xiàn)VIM和VNFI等NFV底層支撐平臺;實(shí)現(xiàn)IMS、EPC等NFV原型系統(tǒng),試點(diǎn)基于NFV的GGSN下沉,開展基于SDN的IPRAN控制承載分離;實(shí)現(xiàn)基于SDN/NFV的vCPE網(wǎng)關(guān)、vOLT/智能ONT驗證和統(tǒng)一低成本部署。

2017年~2018年重點(diǎn)進(jìn)行SDN/NFV產(chǎn)品孵化與部署。聚焦大規(guī)模SDN應(yīng)用驗證,NFV底層網(wǎng)絡(luò)虛擬增強(qiáng),MANO系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn);完成一線城市及重點(diǎn)二線城市內(nèi)機(jī)房和DC機(jī)房的改造,擴(kuò)大DCI互聯(lián)平面范圍;實(shí)現(xiàn)用戶業(yè)務(wù)自定義、自組合、自開通,按需規(guī)劃和擴(kuò)展業(yè)務(wù),按需輕松疊加新增值業(yè)務(wù)。

2019年~2020年推動SDN/NFV在多領(lǐng)域應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)SDN/NFV應(yīng)用經(jīng)驗向核心網(wǎng)、傳輸網(wǎng)、接入網(wǎng)輸出;開展跨領(lǐng)域的SDN/NFV部署實(shí)踐;推動DC與網(wǎng)絡(luò)協(xié)同、業(yè)務(wù)協(xié)同編排、數(shù)據(jù)集約化管控。

此外,“十三五”期間,中國聯(lián)通還將借鑒國際運(yùn)營商、互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的創(chuàng)新體系制度,建立面向前沿通信新技術(shù)、創(chuàng)新業(yè)務(wù)應(yīng)用孵化、科技人才培養(yǎng)與產(chǎn)業(yè)培育的國際領(lǐng)先的橫向合作、縱向聯(lián)動的一體化科研體系。

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