2013年7月2日星期二 网络随业务而动网络随业务而动 华为SDN解决方案 2 Content SDN是什么 华为SDN解决方案 1 2 3 什么是SDN？ SDN Software-Defined Networking Gartner：Software-defined networking (SDN) is a new approach to designing, building and operating networks that focuses on delivering business agility while lowering capital and operational costs. It is far more than just a new set of APIs designed to replace command line interfaces for managing individual devices. VMware: VMware Software Defined Networking (SDN), available today, helps solve the data center networking challenge. which virtualizes the network and creates logical networks that meet the agility, performance and scale requirements of virtualized applications and data. Google: As networking systems scale, whether it be growth in bandwidth or the number of users being served, one has to worry about manageability, cost-efficiency, robustness and availability of the network fabric. SDN allows you do tackle many of these problems. 开放API 解决实 际问题 网络虚 拟化 Overlay 控制面与数 据面解耦 SDN ONF：SDN is a new approach to networking and its key attributes include: separation of data and control planes; a uniform vendor-agnostic interface between control and data planes; a logically centralized control plane; and slicing and virtualization of the underlying network. Verizon：Verizon has deployed SDN as an overlay network for video distribution services. For scale and flexibility, the SDN framework must support multiple VM domains, multiple network domains, and multiple services/applications with open, standard interfaces. 4 SDN主流技术路线 技术架构： 1、转发与控制分离架构； 2、标准化转发面； 优点： 1、易于流量调度； 2、开放生态链； OpenFlow 标准网络开放 Overlay: 网络叠加技术 NFV(Network Function Virtualization) 技术架构： 1、开放网络设备能力； 2、标准化API； 优点： 1、充分利用现有设备； 2、快速实现； 技术架构： 1、网关功能软件化； 2、归一化平台； 优点： 1、快速业务供应； 2、降成本； 技术架构： 1、网络边缘软件化； 2、Overlay技术； 优点： 1、与物理网络解耦； 2、灵活部署； NICIRA 已经被VMware收购 5 ONF所定义的SDN架构 Software-Defined Network Architecture ONF定义的SDN架构 Source: ONF white paper - Software-Defined Networking (SDN): The New Norm for Networks OpenFlow实际部署图 特征：控制转发分离、集中控制器、网络开放可编程、转发面抽象 Controller APP1 APPn OF Switch OF Switch OF Switch OF Switch OF: OpenFlow Secure Channel Switching HW Thin SW Flow Table OpenFlow 交换机 6 ONF开放网络联盟：OpenFlow架构及其发展 2009.12 2011.02 Openflow 1.0 单级流表 L2IPv4流表定 义 Openflow 1.1； 多级流表， 增加MPLS， VLAN，组播表， ECMP； 2011.12 2012.4 2012.10 2012.9 Openflow1.2 ， IPv6， Extensible expression 多控制器 OpenFlow 1.3.0， 8021.ah PBB， 设备和控制器 件的多并行通 道 OpenFlow1.3. 1完善版本 OF-Test 1.0， 互操作 测试， 2011.03 ONF 成立 Research Frustration/Cle anSlate 2002-2007 OpenFlow标准成熟度不够，标准变化较快，暂时很难大规模商用 7 网络开放：IETF定义的开放SDN架构 Figure1 XML-based Software Driven Network Figure2 I2RS and other existing device interfaces IETF定义的开放SDN架构 IETF重点研究项目 核心思路： 重用当前的技术而不是OpenFlow 关注重点： 设备控制面的功能与开放API 优点： 1、充分利用现有设备，保护投资 2、快速实现 ALTO Policy controller Traffic Monitor PCE Existing Routers/Switches PCEP IRS Diameter Netflow XML/Snmp/CLI NMS 1.XML-based SDN (Software-Driven Network) 利用Netconf和已有设备接口 2.I2RS（Interface to Routing System） 一个新接口，将路由提供给APPs 3.ForCES（Forwarding and Control Element Separation 已研究10年，类似OpenFlow，但较其简单，支持的较少 ALTO: Application-Layer Traffic Optimization NMS: Network Management System PCE:Path Computation Element 8 网络叠加技术：Overlay SDN架构 服务器 Hypervisor 与云业务对接的与云业务对接的NVP集中集中 控制控制 Hypervisor层的软件实现层的软件实现 Overlay SDN 统一集中部署 快速业务对接 软件快速实现 叠加技术解耦 Overlay本质是硬件更新无法适应业务快速变化的诉求，转而用软件实现。 Overlay SDN架构 Source: Its Time to Virtualize the Network Overlay SDN方案 NVP: Network Virtualization Platform 满足业务持续创新和快速上线 适应云业务“实时”“按需”“动态化”的快速部署(如： 虚拟机自动迁移、多租户安全隔离) 网络虚拟化 核心思路：将网络服务与底层的物理网络设备解耦，从 而创建灵活的虚拟网络。 技术架构： 1、网络边缘软件化(NVP) 2、Overlay技术(OpenVswitch) 云业务对网络的新需求 9 NFV网络功能虚拟化 Source: Vision for Network Functions Virtualization 客户(运营商)痛点 NFV的目标&进展 多种类型的专用设备、数量多、生命周期短 新业务开发困难、周期长、运营成本高 新业务需要新的硬件，部署难，投资成本高 NFV的目标： 通过业务网关虚拟化和统一硬件平台，实现业务快速部署、 提高管理、维护效率，新业务快速创新。 研究进展： 2012年10月13家TOP运营商在SDN和OpenFlow世界大会 上发布NFV白皮书 2012年11月，在ETSI成立ISG项目，首次会议在1月份召开 10 共同点：共同点：管理控制集中，应用和网络解耦，多层次网络灵活部署、可编程和开放 差异点：差异点：灵活性不同，使用难度不同，适合不同的用户业务场景 网络开放网络开放API OpenFlowOpenFlow 控制转发分离控制转发分离 OverlayOverlay 网络叠加技术网络叠加技术 重定义转发 技术难度高 部署不成熟 仅设备开放 客户参与开发难度大 边缘软件化 实现快速部署 缺网络资源管理 G-Scale NVP SDN业界思路的华为观点 NFVNFV 网络功能虚拟化网络功能虚拟化 网关软件化 归一化平台 快速业务部署 Mobile Router Huawei D100 UMTS/ HSPA Site MyOfficeHeadquarters Subnet-1 Subnet-2 AAA GGSN NICIRA 已经被VMware收购 11 Content SDN是什么 1 2 华为SDN解决方案 12 无连接的IP，成也萧何，败也萧何 Ethernet ATM IP IP over everything IP能够穿越几乎所有类型的异种网络， 实现了统一的互联标准 IP IP与业务无关 IP是无连接的网络，避免了面向连接 的网络中N方的问题，使得IP能够快 速独立发展 业务 割裂 IP的特质造就了IP的迅猛发展，但也造成现有网络与业务的割裂，不能再满足新兴业务对网络的需求 13 网络与业务割裂所带来的问题 现状：业务与网络割裂 网络 业务 网络无法响应业务的快速变化 缺失的业务体验保证 低效的业务部署 视频会议、桌面云、VoIP 虚拟机自动迁移、用户策略下发 数据中心虚拟化、IPTV 14 问题一：网络无法响应业务的快速变化 时间 6月 12个月 业务 特性和产品 ASIC芯片 产品和芯片发展 远慢于新业务和新技术的发展 VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM Layer 3 Layer 2 迁移 4K个VLAN无法满足虚 拟化的隔离需求 大二层迁移 Server vSwitch NVO3 NVO3 物理设备无法满足 软件化，vSwitch 24个月 TOR TOR Core switch 15 问题二：缺失的体验保证 怎么又这样了？ 定位时间：？小时 ？天 无法定位 ? 问题到底在哪？ 用户感受到的，网络并不知道 上网慢 云桌面反应慢 图像马赛克 语音听不清 体验 带宽 16 问题三：低效的业务部署 网络配置的现状 网