封閉是傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的特征
相對(duì)于數(shù)據(jù)中心的百花齊放、百家爭鳴,傳統(tǒng)的電信網(wǎng)絡(luò)是較為封閉的。一是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)封閉。電信網(wǎng)絡(luò)采用了很多專有技術(shù),如xDSL/X.25/FR/PDH/SDH/ATM等,專有技術(shù)完成了特定歷史時(shí)期語音和數(shù)據(jù)傳輸使命,但是始終與通用的開放的IP技術(shù)脫節(jié)。二是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)封閉。電信設(shè)備集轉(zhuǎn)發(fā)功能與控制功能于一體,轉(zhuǎn)發(fā)與控制耦合度高,對(duì)外只提供少量的接口,大大限制了上層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的快捷開發(fā)與部署。另外由于接口大多是私有的,需要通過SNMP等協(xié)議轉(zhuǎn)換來管理異廠商設(shè)備,大大增加了網(wǎng)絡(luò)管理復(fù)雜度。
封閉導(dǎo)致電信運(yùn)營商困難重重
封閉給電信運(yùn)營商帶來諸多困難,這在電信網(wǎng)絡(luò)高速發(fā)展期被掩蓋了,但隨著電信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展趨于穩(wěn)定,封閉衍生的問題凸顯出來。主要表現(xiàn)在3個(gè)方面。
首先是建網(wǎng)成本高。隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,新功能需求層出不窮,而封閉的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上新功能加載對(duì)網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性有影響,也會(huì)造成設(shè)備復(fù)雜度大幅提高,尤其是設(shè)備控制層面,比如要支持更多的協(xié)議等,從而導(dǎo)致設(shè)備成本上升。設(shè)備成本上升最終轉(zhuǎn)嫁到電信運(yùn)營商頭上,導(dǎo)致電信運(yùn)營商資本性支出增大。另外由于設(shè)備更新?lián)Q代快,電信運(yùn)營商原有投資難以得到有效保護(hù)。
其次是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維難。封閉技術(shù)造成異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)眾多,電信運(yùn)營商需要根據(jù)具體的設(shè)備形態(tài)安排具有相應(yīng)技術(shù)背景的運(yùn)維人員,這直接增加了運(yùn)維人力成本。此外,隨著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,設(shè)備數(shù)目越來越多,功能越來越雜,又來自不同的設(shè)備商,封閉的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,運(yùn)維與設(shè)備強(qiáng)相關(guān),運(yùn)維工作量巨大,導(dǎo)致運(yùn)營性支出增大。
最后是應(yīng)用部署慢。封閉的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,新應(yīng)用部署需要經(jīng)過“電信運(yùn)營商提出需求-設(shè)備商分析需求-設(shè)備商開發(fā)功能-電信運(yùn)營商反饋效果-設(shè)備商改進(jìn)”等多個(gè)環(huán)節(jié),部署周期通常長達(dá)數(shù)月,乃至數(shù)年。新應(yīng)用部署慢會(huì)導(dǎo)致電信運(yùn)營商錯(cuò)失市場時(shí)間窗,自身被削弱。
IP+SDN構(gòu)筑開放的電信網(wǎng)絡(luò)
擁抱開放是電信運(yùn)營商克服困境創(chuàng)造未來的變革之道,而選用開放的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)是電信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)開放的必要手段。近些年來,電信網(wǎng)絡(luò)ALL-IP趨勢愈演愈烈,業(yè)務(wù)層面,除了數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)天然的IP特性外,語音業(yè)務(wù)也轉(zhuǎn)換成IP包格式傳輸,如TDM over IP,ATM over IP;轉(zhuǎn)發(fā)層面,基于IP/MPLS分組交換取代了傳統(tǒng)的電路交換、信元交換等,開放的IP技術(shù)最終實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)和轉(zhuǎn)發(fā)的無縫集成。
網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的開放是更深層次的開放,網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)開放意味著網(wǎng)絡(luò)主導(dǎo)權(quán)從設(shè)備轉(zhuǎn)移到用戶,用戶能夠更多地參與到網(wǎng)絡(luò)控制中,SDN給網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)開放帶來了新思路。
SDN把網(wǎng)絡(luò)分成三層:設(shè)備層、控制層和應(yīng)用層。設(shè)備層是硬件層,專注于業(yè)務(wù)的物理轉(zhuǎn)發(fā);控制層和應(yīng)用層是軟件層,控制層通過控制設(shè)備層管理整個(gè)網(wǎng)絡(luò),控制層具有網(wǎng)絡(luò)的全局視圖;應(yīng)用層在控制層之上,通過控制層提供的接口對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行編程。相比傳統(tǒng)封閉的電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),SDN開放網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有諸多優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
首先是降低設(shè)備復(fù)雜度,提高設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)效率。SDN網(wǎng)絡(luò)中,控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面分離,這延續(xù)了電信網(wǎng)絡(luò)ASON的設(shè)計(jì)理念,但ASON只是實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)發(fā)平面和控制平面的邏輯分離,兩者實(shí)際上還是集成在設(shè)備上,而SDN把控制平面從設(shè)備物理上分離出來,形成獨(dú)立的控制層,由此帶來的是設(shè)備功能大幅簡化,設(shè)備只專注于物理轉(zhuǎn)發(fā)及與控制層的安全通信,設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)效率大大提高。
其次是降低運(yùn)維難度,提高網(wǎng)絡(luò)利用率。SDN控制層集中管理網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備,對(duì)設(shè)備的操作在控制器上完成,運(yùn)維人員只需掌握控制器便能控制整個(gè)網(wǎng)絡(luò),降低了運(yùn)維難度??刂茖舆€能虛擬整個(gè)網(wǎng)絡(luò)為資源池,根據(jù)用戶不同的需求靈活動(dòng)態(tài)分配資源,大大提高網(wǎng)絡(luò)利用率,另外控制器為不同的用戶提供不同的網(wǎng)絡(luò)視圖,是VPN的另一種實(shí)現(xiàn)方式。
再次是利于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多樣化、敏捷化的實(shí)現(xiàn)。傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多集中在L1-L3,SDN是可編程的網(wǎng)絡(luò),應(yīng)用層通過控制層提供的編程接口對(duì)底層設(shè)備進(jìn)行編程,編程可以覆蓋網(wǎng)絡(luò)的L1-L7,豐富的編程接口把網(wǎng)絡(luò)的控制權(quán)交換給用戶,使用戶參與到網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中來,極大地改變了用戶體驗(yàn),并推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用蓬勃發(fā)展。
IP和SDN結(jié)合起來可構(gòu)筑開放的電信網(wǎng)絡(luò)。IP統(tǒng)一了業(yè)務(wù)流的格式,SDN設(shè)備層轉(zhuǎn)發(fā)流表可按照純IP,IP+波長/子波長,IP+MPLS等形成多個(gè)流匹配條件,通用的流匹配擴(kuò)大了業(yè)務(wù)端到端傳輸范圍。比如在傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò),業(yè)務(wù)從接入到城域到骨干網(wǎng),需要經(jīng)過多次落地,而基于IP的SDN可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)不落地端到端傳輸。IP也可作為SDN控制層與設(shè)備層通信方案,成熟的IP協(xié)議可保證通信的即時(shí)性、可靠性與安全性。IP與SDN結(jié)合也可使基于IP的應(yīng)用能夠方便移植到SDN架構(gòu)的電信網(wǎng)絡(luò)中,給SDN產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來好處。