2018年通信業務公司軟件研究院SDN技術與產業進展培訓課件.pdf
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2024-12-16
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通信業務公司軟件研究院大數據技術信息安全IT總體規劃培訓課件資料
1、2018-6-6SDN技術與產業進展一、SDN標準開源進展標準工作進展開源工作進展主要內容主要內容SDN/NFVSDN/NFV原理和作用原理和作用網絡SDN控制器節點設備節點設備將通信網絡轉變成轉發和控制分離,集中控制,開放可編程的網絡SDN將專用設備轉變成軟件和硬件解耦,應用虛擬化,底層硬件標準化的設備。Cloud OS/云操作系統EPCGGSN BNGSBC NFVSDN關鍵作用轉控分離,降低CAPEX集中控制、優化全局效率開放接口、加快業務上線網絡抽象、屏蔽底層差異NFV關鍵特征應用虛擬化,業務上線更靈活底層硬件標準化,降低設備CAPEX分層運營,加快業務上線與創新SDN是面向網絡架構的2、創新,NFV是面向設備形態的創新SDN/NFV是運營商網絡轉型的關鍵技術,可能涉及到運營商網絡的各個層面Linux基金會SDN控制器的開源項目,由設備廠商驅動,CISCO主導提出SDN概念,制定Openflow標準重點關注SDN北向接口SDN開源NFV開源SDN標準NFV標準運營商主導的NFV管理和協同(MANO)開源項目,與ETSI NFV合作推動運營商級集成和開源的NFV平臺開發提出NFV概念和架構運營商牽頭成立的標準組織,每年發布NFV白皮書在NFV架構、管理和協同、性能等多方面進行標準定義關注SDN的架構、應用場景等國內標準化組織國內標準化組織Linux基金會SDN控制器的開源項目,由3、運營商和設備廠商共同驅動,AT&T、聯通、華為等主導SDN/NFVSDN/NFV標準和開源進展標準和開源進展業界從標準和開源兩方面共同推動SDN/NFV進展OpenFlow 1.3.0版,增加重構能力協商、IPv6 擴展頭支持等ONF成立。目前有工作組7個,討論組4個,成員單位94家(截至2013年3月)OpenFlow發布第一個可商用的1.0版本2009年10月OpenFlow 1.1增加支持多交換表、群組、虛擬端口以及對MPLS、VLAN、QinQ等2011年2月2011年3月發布OF-CONFIG 1.1版,增加對OpenFlow 1.3版本的支持2012年6月ONF發布OpenFlow4、1.2版,支持IPv6 報頭各字段識別2011年10月2012年6月OpenFlow 1.3.1版提升版本協商的能力并修改1.1錯誤2012年9月基于OpenFlow 1.2版的OF-CONFIG 1.0,定義OpenFlow 數據路徑所需基本功能2012年1月標準組織 ONF5Open Networking Foundation(ONF)是目前SDN領域有影響力的國際標準化組織之一,同時還是SDN標準OpenFlow的制定者。ONF吸收了ON.LAB后,也將開源項目ONOS收入囊中。標準組織IETFIETFForCESALTOSoft-driven-networkSDN_BoFIETF定義的5、SDN框架重點強調的是設備的可編程性,即開放北向API接口IETF更多是由網絡設備廠商主導,聚焦于SDN相關功能和技術如何在網絡中實現的細節上。IETF提出軟件驅動網絡(Software Driven Network)的SDN定義,重點關注控制平面北向接口的規范。IETF的ForCES和ALTO組涉及SDN的研究。ForCES工作組的目標是定義一種架構和相關機制,用于在邏輯上分離的控制平面和轉發平面之間交互信息。IETF在北向接口推出YANG語言(RFC 6020、RFC7950)IETF在南向接口推出NETCONF,以及BGP-LS、SEGMENT ROUTING、VXLAN等技術,對數據中6、心和廣域數據網的SDN化有巨大的推動作用。IETF提出了軟件驅動網絡的概念,并提出了相關的SDN架構,推出的YANG語言、netconf、BGP-LS對推動SDN具有積極的作用標準組織 ITU-TITU-T明確了將針對運營商網絡進行SDN場景對象、相關架構的研究,并且將原有的28個Question重組為19個Question。SDN requirements and service-awareness of future networksQ14Q14在研項目Y.FNsdn研究范圍覆蓋了SDN定義、總體特征、功能需求和架構ITU-T在SG-13組(Future network including7、 Mobile and NGN)設立了SDN的研究任務,相關工作在WP5組(Future Network)Q21研究。ITU-T將SDN納入了Y.3011(Framework of network virtualization for future networks)的范疇。ITU-T目前成立了兩個項目,Y.FNsdn-fm和Y.FNsdn,分別面向SDN的需求和框架。2013年1月,CCSA 成立未來數據網絡FDN任務組(TC1 SWG3)研究SDN。FDN組不是唯一研究SDN的工作組,TC1 WG1,TC1 WG4、TC3等委員會和工作組均進行SDN相關標準的立項工作。2013年4月,TC8、1 WG1工作組立項支持Openflow協議的FDN設備技術要求、支持Openflow協議的FDN設備測試方法,FDN工作組立項 基于SDN的IP RAN網絡技術要求等行業標準。標準組織 CCSA8CCSA結果國內實際情況,通過制定規范和召開專題討論會的形式,促進國內的SDN研究,開發和應用OpenDaylight簡介OpenDaylight 是 Linux 基金會旗下的開源軟件項目,旨在通過提供通用的商用軟件平臺深化SDN應用和創新OpenDaylight 是一個高可用、模塊化、可擴展的SDN控制器基礎架構OpenDaylight 提供一個模型驅動的服務抽象平臺,在此之上部署定制化應用,輕松9、實現與不同硬件設備及南向協議的協作OpenDaylight 是一個開源社區致力于構建:應對不同場景的可演進SDN平臺北向能力的通用抽象南向實現中間件可編程網絡服務網絡應用ONOS簡介理念聚焦運營商視角.運營商定義和驅動 ONOS平臺參與者由頂級運營商初始和指導(AT&T/NTT),有頂級的設備廠商支持(Huawei/Ericsson),快速得到了許多運營商的響應(SKT,China Unicom,Verizon,etc)和設備商的響應(Cisco,etc),架構初始由AT&T Domain 2.0需求驅動,由此引起了SDN控制器架構的需求。概念驗證用例:IP+Optical,IP RAN,Ce10、ntral Office,L3 VPN,Segment Routing,SDN-IP,BGP Peering等.聚焦關鍵特性:高擴展性,高性能,旨在提供靈活和敏捷的可編程能力,支持從傳統網絡平滑遷移SDN。版本每x個月發布一個版本,目前已經發布了Junco版本ODL和ONOS兩種開源項目的比較ODL項目項目ONOS項目項目掛靠組織Linux基金會Linux基金會主導廠商Cisco、HP、Citrix、RedHat、Ericsson、DELLONLAB、AT&T、NTT、CU、HUAWEI、KT服務對象OTT、運營商運營商系統架構內核、南北向接口、應用內核、南北向接口、應用開源思路和OpenSt11、ack類似,各廠商貢獻代碼(包括內核),在ODL系統演進的同時,各廠商開發商用版ODL,應用同時覆蓋OTT和運營商ONLAB開發和演進內核,廠商開發其他部分,聚焦運營商應用,重點關注CORD(AT&T)、M-CORD(KT)、M-CORD(CU)的架構系統演進思路兩者注意互相取長補短,ODL補充了ONOS的控制器集群的功能,ONOS補充了ODL的北向接口Yang Model功能對OPNFV的支持支持,和OpenStack共同構成了OPNFV的MANO支持,和OpenStack共同構成了OPNFV的MANO二、SDN產業進展產業鏈布局與進展其他運營商進展主要內容主要內容SDN/NFVSDN/NF12、V的價值的價值實現網絡服務的云化,增強網絡開放性、敏捷性和可擴展性快速推出新業務,縮短業務TTM,更靈活滿足客戶需求降低CAPEX和OPEX降低運維復雜性,提高網絡運營的效率ICTICT產業全面向產業全面向SDN/NFVSDN/NFV轉型轉型“開放網絡環境(ONE)”戰略SoftCOM戰略推出Openflow商用芯片;定制交換機+自研控制器白盒+自研在數據中心內應用SDN通信設備商電信運營商IT制造商互聯網企業Domain 2.0UNICAN2GNArcstar Universal One白盒+自研,實現DC流量調度Onix控制器、數據中心間B4網絡2020ElasticNet戰略Openfl13、ow交換機+NFV開放平臺虛擬路由器+Openflow交換機+商用Opendaylight控制器Terastream5G5G網絡架構將基于網絡架構將基于SDN/NFVSDN/NFV源自中國IMT-2020(5G)推進組白皮書AT&TAT&T:加快向:加快向SDN/NFVSDN/NFV轉型轉型Domain 2.0計劃,2013年11月對外發布到2020年,75%75%的網絡設施將基于SDN和NFV開展1313萬萬員工SDN/NFV及軟件培訓,大量招聘軟件工程師成立新網絡架構部門新網絡架構部門,超過2000名工程師和科學家參與新網絡設計目標是成為一家軟件企業,軟件企業,核心是云、SDN、NFV與開14、源AT&TAT&T:Domain2.0Domain2.0架構架構AT&TAT&T:Network on DemandNetwork on Demand業務業務快速部署虛擬連接自助服務AT&T旨在通過提供“按需網絡服務”,創造客戶價值 用戶登錄在線自助portal,增加和修改業務 用戶在portal上建立和修改虛擬連接,實體連接也相應地建立和修改 快速部署:如果光纖到位,80秒開通業務2014年9月試點Network on Demand業務,目前已擴展到100個美國城市Switched Ethernet Service(以太網服務)是第一個Network on Demand的應用AT&TAT&T15、:CORDCORD項目項目2015年6月,AT&T在ONS大會上展示了CORD項目(Central Office Re-architected as Data Center)CORD基于云(OpenStack)/SDN(ONOS)/NFV,整合vCPE、vOLT、vBNG、Cache功能,將傳統Central Office(OLT-匯聚交換機-BNG)重構為CORD,提供云化的接入、訂閱、CDN和Internet服務CORD是一個開源系統,硬件包括白盒交換機、服務器、存儲、I/O等CORD軟件架構傳統central office部署架構CORD部署架構NTT NTT:ArcstarArcsta16、r Universal OneUniversal OneArcstar用戶可在Portal上定制E2E企業云服務:網絡服務 云服務 應用 管理與安全通過Arcstar,NTT實現業務應用的云化,實現業務一點提供,全球服務:即時信息服務 IP電話服務 視頻會議服務 虛擬桌面服務 企業存儲服務.Arcstar為企業用戶提供不同等級的云接入服務:Best Effort 標準等級服務 企業等級服務(帶備份)高級服務(熱備)ArcStar Universal One:“VPN專線+DC”的E2E SDN全球網絡,連接 NTT DC機房、NTT公有云和企業,并基于NFV提供豐富的業務應用業務特點:一站式云17、服務;租戶自訂購自管理;業務快速開通(開通時間從數周降為1小時)Telefonica:UNICATelefonica:UNICA架構架構UNICA:數據中心基于SDN,將原有96個DC整合為6個vDCB2B 公有云 Over UNICACCDO Service Owner,在Spain/Brazil部署VAS(SMS/VMS)Cloud Over UNICA UK 2014年7月啟動交付,2015Q1商用 西班牙、德國等逐步遷移到UNICA 2015 后續彩信,語音郵箱也部署到UNICA1201520162014年7月2014年9月2Video Over UNICA 西班牙子網:端到端驗證方案18、 Q2 2015 具備商用能力控制面Over UNICA vIMS vSTB5數據面Over UNICA ePC vRouter for SME vGGSN,6集團30%新建Telco數據中心用UNICA架構 Local DC Regional DC73Security/Storage Cloud Over UNICA 針對Cloud業務部門的安全和存儲業務啟動交流和項目立項 確定基于UNICA架構提供業務4Real-Time OSS,BSS德國電信下一代網絡架構圖德國電信下一代網絡架構圖超級扁平網絡Terastream家庭到數據中心IP網絡只有一跳骨干核心R2 full-mesh一張網承載全19、業務(Internet、IPTV)控制面全面上移到數據中心德電德電DTDT:新一代網絡架構:新一代網絡架構TerastreamTerastream傳送領域(SDN OTN、SDN IPRAN)核心網領域(vEPC、vIMS)數據領域(IP+Optical、vBNG、軟件定義安全)無線接入領域(C-RAN)有線接入領域(vCPE、vOLT)通信網絡各專業領域IDC領域(IDC、vDC、DCISDN/NFVSDN/NFV在通信網絡各專業領域的應用在通信網絡各專業領域的應用IDC領域(IDC、vDC、DCI)三、SDN影響與挑戰主要內容主要內容ICTICT服務模式變革服務模式變革封閉時代開放時代語音20、消息數字業務ICT走向一體化服務模式云服務工業互聯網IP網絡寬帶連接電路交換移動網絡IT與CT的“煙囪式”服務模式互聯網+傳統行業數字化=新的業務形態網絡服務面臨的挑戰網絡服務面臨的挑戰100億1000億TBPB端對端端云+云云泊松分布無尺度分布封閉專業開放通用投資驅動業務驅動有什么賣什么要什么有什么較長周期響應實時響應數據中心數據中心接入網接入網寬帶網絡傳統服務時代云服務時代端與端云與云端與云云端及云間通信成為網絡流量主體云端及云間通信成為網絡流量主體摘自全球云指數-思科2017年全球流量分布預測傳統業務模式無法滿足互聯網創新需求傳統業務模式無法滿足互聯網創新需求成為標準提出需求廠家支持規模21、部署2年1年1年運營商創新應用一般需要至少3-5年才能規模部署租用網絡帶寬,實現基于應用網絡優化能力24小時永遠網絡在線,愿意為高品質服務付費電商大戰,交易高峰期,業務快速開通及保障互聯網企業自建網絡,開展內容網絡運營運營商自我變革,提供新型網絡運營高效按需開放實時運營商業務與網絡受到產業擠壓運營商業務與網絡受到產業擠壓OTT沖擊運營商業務OTT自建基礎網絡,削弱運營商對流量的掌控力設備商數量減少,多廠商競爭環境削弱部分設備商間接運營業務強勢設備商主導技術演進運營商網絡運營商轉型迫在眉睫擠壓擠壓運營商業務Google自建骨干和接入蘋果自建寬帶基礎設施、軟simBAT自建數據中心互聯網絡廠商自建22、Hosting Center,涉足企業云服務華為提供天際通業務中興涉足智慧城市運營華為提供公有云業務,目標成為國內最大供應網絡轉型與網絡轉型與ITIT轉型相輔相成轉型相輔相成信息生活的創新服務領導者固定網絡移動網絡企業專網基地云區域云骨干網cBSS2.0電商渠道云門戶OSS2.0大數據通過IT手段推動集約化運營轉型傳統封閉網絡架構成為運營轉型瓶頸“IT轉型”和“網絡轉型”是中國聯通運營轉型的“一體兩翼”運營商引入運營商引入SDN/NFVSDN/NFV的驅動力的驅動力業務云化按需快速調整業務軟件化設備通用化提升運維效率支持多租戶實時網絡優化節能引入新廠家SDNNFVSDN/NFV and NFV23、 Strategies:Global Service Provider Survey-March 27,2014自動業務發放快速業務上市業務自動化自動網絡部署多域/多層/多廠家協同端到端網絡管理/控制端到端業務管理/控制實時流量優化IP光 SDN化網絡能力開放快速業務調整降成本SDN/NFVSDN/NFV變革網絡與業務運營模式變革網絡與業務運營模式傳統運營商電信設備廠商通信設備集成/服務$電信機房電信建設工程UserUserUser用戶運營商定義業務功能:十分有限硬件廠商白盒設備$軟件廠商軟件$UserUserICT運營商集成服務業務開發UserUserUser用戶用戶定義業務功能:極為豐富云24、/數據中心創新產品“Sandbox”初創企業初創企業初創企業以“軟件”為中心以“設備”為中心運營商引入運營商引入SDN/NFVSDN/NFV面臨的挑戰面臨的挑戰運營與人才挑戰運營商現有的運營體制和人力資源無法適應SDN/NFV網絡運營要求組網與技術挑戰現有網絡與SDN/NFV協同及演進問題大網中SDN控制器的組網問題開源SDN控制器的安全問題通用IT硬件設備的性能問題標準與互通挑戰南向接口的標準化、適用性及功能性能問題北向接口的標準化問題多廠商環境下的統一控制問題MANO標準化及其與OSS/BSS關系問題SDN/NFVSDN/NFV對運營管理模式的變革對運營管理模式的變革開發模式采購模式運營模25、式運營轉型技術模式開源模式廠商鎖定集約化/分層化運營屬地化/專業化運營分層采購軟硬件一體化采購開放生態圈隔離CT模式軟硬件采購與運維模式的變革軟硬件采購與運維模式的變革云基礎軟件通用基礎硬件VNFVNFVNFVNFVNF虛擬功能軟件分層采購(通用基礎硬件、云基礎軟件、定制化功能軟件)軟硬件一體化采購專網設備一體化獨立運維全網集約化分層運維業務開發模式:業務開發模式:DevOpsDevOps迭代開發迭代開發開發&測試維護&優化規劃&定義發布&部署DevOps迭代開發基于DevOps合作模式運營商與軟硬件提供商及第三方伙伴緊密合作進行迭代開發和產品升級運營商負責發展用戶和業務推廣打破“制定標準-技術測試-采購設備-網絡建設-業務發展”的傳統運營模式,聚合產業創新力量,共同進行快速迭代式技術和業務創新。謝謝!