SDN、NFV技術在運營商網(wǎng)絡中的引入探討

◆陳 明

（廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司 廣東 510630）

SDN、NFV技術在運營商網(wǎng)絡中的引入探討

◆陳 明

（廣東省電信規(guī)劃設計院有限公司 廣東 510630）

如今的時代是網(wǎng)絡科技的時代，網(wǎng)絡掀起了一場顛覆世界的風暴，各種新技術的興起，著實改變著我們生活的各個方面，在運營商技術革新上也應如此。隨著科技的進步， SDN、NFV等新技術的研發(fā)和興起，很好地推動了運營商網(wǎng)絡的創(chuàng)新與前進，為運營商智能化提供了一個很好的契機，本文將從理論出發(fā)，并結合現(xiàn)在運營商的實際，著重對運營商的幾個傳統(tǒng)的優(yōu)勢專業(yè)進行SDN、NFV引入探討，以及分析目前引入 SDN、NFV的困難之處。

運營商；網(wǎng)絡；SDN；NFV；IP數(shù)據(jù)網(wǎng)

0 引言

說起電信運營商的網(wǎng)絡架構，大家可能感覺有點陌生，簡潔地概括，運營商網(wǎng)絡架構是一個非常規(guī)范的網(wǎng)絡，它具有扁平化、層次涇渭分明的特點。同時它為傳統(tǒng)數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)傳輸提供了一個優(yōu)質的平臺，這個平臺可以覆蓋全網(wǎng)。所有計算機的其他技術都要搭載在這個平臺之上，但是隨著網(wǎng)絡科技的進一步深化，越來越多的IT行業(yè)需要搭載這個平臺，這樣就造成端口的接入工作量巨大而且速度慢，因此如今這種傳統(tǒng)的電信運營商網(wǎng)絡架構模式已經(jīng)滿足不了現(xiàn)在發(fā)展的潮流，迫切需要新技術的引入來改變這種局面。

1 引入 SDN、NFV的原因

引入 SDN、NFV的原因就在于解決目前網(wǎng)絡業(yè)務所迫切需要解決的速度慢、周期長的問題，因為 SDN、NFV技術將會徹底顛覆傳統(tǒng)的運營商的運營模式，將原本運營商的功能和轉發(fā)相分離，將傳統(tǒng)網(wǎng)絡硬件虛擬化、通用化。這樣不但大大降低了成本，而且提高了運營商運營的速度。

2 引入 SDN、NFV的優(yōu)勢

優(yōu)勢一：利用SDN的技術可以創(chuàng)造性的使網(wǎng)絡技術中的控制和轉發(fā)功能相分離，如果這種分離一旦實現(xiàn)，將會對于整個網(wǎng)絡起到全局控制的作用。如果將SDN技術運用于現(xiàn)在的運營商網(wǎng)絡中，就會讓設備節(jié)省不少時間，因為只需完成轉發(fā)功能即可。而SDN集中控制的功能，更是讓傳統(tǒng)運營商網(wǎng)絡快捷方便，因為它可以從全局的視角進行控制，這樣就更加將運營和調(diào)度統(tǒng)一起來，不但增強了速度，而且減少了差錯的產(chǎn)生。

優(yōu)勢二：目前的網(wǎng)絡硬件設備通用化和標準化程度很低，各個硬件之間的高度耦合，導致擴容的時候，解開他們之間這種耦合的成本非常的巨大，而且在日常工作的維護方面，這些 CR、MSE等設備之間的維護和使用，運營商擁有比較輕微的話語權，這就導致成本巨大。如果將NFV技術引入運營商網(wǎng)絡，它將會主動搭載x86服務器，并加載上專業(yè)的軟件服務功能，可以順利解耦合，降低擴容的成本，這樣就意味著，將會大大降低運營成本，提供更加高速快捷的網(wǎng)絡服務。

優(yōu)勢三：如果能將 SDN、NFV引入運營商網(wǎng)絡，在他們發(fā)揮自己優(yōu)勢的同時，還能實現(xiàn)定義軟件的功能，在搭載x86服務器的基礎上，電信運營商可以根據(jù)自己的需要來自定義軟件功能，并且還能讓用戶在自定義軟件的基礎上可以進行第二次開發(fā)，同時也可以開放端口，加強網(wǎng)絡資源的共享，運營商只需要通過控制加載器，就可以起到控制全局的作用，這樣方便快捷，如果真的實現(xiàn)了將 SDN、NFV引入運營商網(wǎng)絡，那么將會給我呈現(xiàn)一個完全不一樣的網(wǎng)絡市場，將會帶給用戶不一樣的使用體驗。

3 引入 SDN、NFV的困難

引入 SDN、NFV的優(yōu)勢很明顯，但是現(xiàn)在卻沒有大量的投入使用，是因為還有很多的細節(jié)方面的技術問題需要解決，所以，在引入和完全實現(xiàn)投產(chǎn)之間將會有很長的一段路要走。

困難一：標準化。在SDN這個行業(yè)內(nèi)，目前還有太多的不確定因素，很多技術都很不成熟，整個市場比較混亂，標準不一，關于SDN的控制功能能夠實現(xiàn)、SDN的接口能否規(guī)范，能否將這一市場統(tǒng)一起來，這些問題都是當今需要解決的問題。

困難二：安全和性能問題。眾所周知，網(wǎng)絡科技是一個水比較深的行業(yè)，但是運營商網(wǎng)絡需要極高的安全性和保密性。如果把SDN和NFV引入運營商，勢必要開放化端口，雖然這樣有很多好處，但是隱患也不可避免，這個空隙就會造成某些黑客的入侵切口，進一步增加網(wǎng)絡的不安全性。其次，NFV的性能即通用服務器搭載虛擬化技術與目前高集成度的數(shù)通設備無法相提并論，而且將NFV引入運營商網(wǎng)絡，與現(xiàn)在網(wǎng)絡的兼容問題也是一個讓人頭疼的問題，所以將SDN、NFV引入運營商網(wǎng)絡需要廣大科研人員進一步研究和發(fā)掘，確定其穩(wěn)定性后才能引入，還有很長的一段路要走。

4 適合引入SDN、NFV的切入點

時代總在進步，一切技術的發(fā)展只會向前，所以引入 SDN和NFV只是時間上的問題，目前，我們應該做的就加大人力、物力、財力去研發(fā)這項技術，促使其穩(wěn)定運行，朝著我們需要的地方為人類的發(fā)展做出貢獻。研究完引入SDN和NFV的好處之后，我們需要思考的就是哪些點可以引入SDN和NFV。

4.1 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)

提起IP數(shù)據(jù)網(wǎng)，大家都耳熟能詳，因為IP數(shù)據(jù)網(wǎng)應用廣泛，并且它的容量巨大，這些都是它與其他網(wǎng)絡相比不可多得優(yōu)勢，但是它也有一個巨大的缺陷，那就是 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)缺乏一定的靈活性，而且 IP網(wǎng)的設置和內(nèi)部協(xié)議都比較繁瑣，在功能方面與其他設備又有較大的關聯(lián)性，而IP數(shù)據(jù)網(wǎng)這些缺點正是SDN所能補充的，因為SDN最大優(yōu)點之一就是可以全局控制，從全局出發(fā)就能夠很好解決流量的調(diào)度問題，而且SDN還能打破各個環(huán)節(jié)之間的耦合度，體現(xiàn)了高度的靈活性，完全補充了 IP數(shù)據(jù)網(wǎng)的缺陷。

引入SDN的具體步驟如下：可以現(xiàn)在城域網(wǎng)的邊緣層BRAS和SR上面引入SDN，然后搭載x86服務器，功能層面通過加載BRAS功能軟件，然后則由SDN實現(xiàn)集中控制。這個想法在目前的科研中已經(jīng)有些試點，運營商開始逐漸思考引入SDN進入網(wǎng)絡之中，并且組建部署了 vBRAS，并且對相關的支撐設備和系統(tǒng)做了進一步的創(chuàng)新和改造，已經(jīng)創(chuàng)造性的運用SDN技術解決了一些流量、地址分布不均，負載分布不均的疑難雜癥，并且取得了一定的成功，這些都是可喜可賀的成就，將為進一步研究引入SDN和NFV進入運營商網(wǎng)絡創(chuàng)造很強的理論和實踐基礎。

4.2 傳輸承載網(wǎng)

傳輸承載網(wǎng)起的是承上啟下的作用，是整個網(wǎng)絡系統(tǒng)中的關鍵一環(huán)。就目前而言，大多數(shù)都采用靜態(tài)的網(wǎng)管配置，靜態(tài)的網(wǎng)管配置是無法做到使應用和網(wǎng)絡靈活的配合。它的這一缺點隨著目前越來越多的動態(tài)業(yè)務的產(chǎn)生逐漸暴露出巨大的缺陷，制約著目前網(wǎng)絡技術的發(fā)展和進步。與此同時，在目前的技術下，開通周期也非常的漫長，這些因素都嚴重壓制著發(fā)展的腳步。如果將SDN技術引進，充分使用它開放、集中控制的功能，這樣將會非常快速而且高效地處理用戶的動態(tài)需求，能夠迅速配置網(wǎng)絡資源。

4.3 IDC網(wǎng)絡

在現(xiàn)在階段的計算機技術中，IDC網(wǎng)絡技術算得上是一個發(fā)展比較迅速的點。雖然IDC網(wǎng)絡技術發(fā)展迅速，但是利用率卻不高，當流量流向矩陣的時候，很難控制與規(guī)劃，所以就造成大量的網(wǎng)絡資源浪費。這些缺點正是新技術需要補充的，也是現(xiàn)在研究方向。而SDN技術的提出正好滿足了IDC網(wǎng)絡的各種要求。如果SDN的引入，那么勢必將解決網(wǎng)絡資源的分布和配置問題，這樣就可以完美解決用戶對于流量配置和安全性能方面的需求，進一步提高了用戶體驗。

SDN的最大的優(yōu)點就是能夠實現(xiàn)全局控制，并且能夠監(jiān)控好各路的流量損耗和分配情況，如果能和IDC網(wǎng)絡完美結合，那將會大大提高整個網(wǎng)絡的監(jiān)控力度，實現(xiàn)精確監(jiān)控，這樣可以強有力地提高IDC網(wǎng)絡的靈活性。這個想法已經(jīng)有了研究試點，而且初具雛形。在實驗中，運用SDN將IDC網(wǎng)絡的不同機房虛擬化，并且完美地解決了資源分配問題，實現(xiàn)了全局控制，在未來的研究中，一定會使這個技術接著發(fā)展，逐漸保持其穩(wěn)定性。

5 結語

在目前互聯(lián)網(wǎng)蓬勃向前、創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的大環(huán)境下，電信運營商也需要改革和創(chuàng)新，不斷引進新技術、解決以前的問題是目前的發(fā)展目標。所以需要進一步加強SDN和NFV技術的研究，爭取盡早把這些先進技術應用于運營商網(wǎng)絡發(fā)展之中，解決好目前網(wǎng)絡不靈活、資源配置不規(guī)范等問題，讓網(wǎng)絡技術切切實實為人們生活提供便利，提高用戶體驗，同時為我國在未來的網(wǎng)絡發(fā)展中贏得先機。

[1]程瑩.SDN與NFV的協(xié)同應用研究[J].電信技術，2015.

[2]趙明宇，嚴學強.SDN和NFV對未來移動通信網(wǎng)絡的影響分析[J].電信網(wǎng)技術，2015.

[3]譚金剛.SDN、NFV技術在運營商網(wǎng)絡中的引入思考[J].信息化建設，2016.