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

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(dòng)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(dòng)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(cái)報(bào)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(dòng)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(dòng)數(shù)據(jù)流量實(shí)現(xiàn)了千倍增長，移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)是移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量增長的主要因素，僅2014年一年，移動(dòng)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(jià)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?jiǎng)討B(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(dòng)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(jì)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(shí)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(dòng)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(jì)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(jiǎng)勵(lì)、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(dòng)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(shí)，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(dòng)，推動(dòng)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(jì)算標(biāo)準(zhǔn)Y.3512（Y.CCNaaS）“云計(jì)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(gè)“云計(jì)算-網(wǎng)絡(luò)即服務(wù)”標(biāo)準(zhǔn)，這是云計(jì)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(xiàng)SDN/NFV相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的研究制定；同時(shí)，基于現(xiàn)有項(xiàng)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(bào)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(gè)主流廠家、7種方案的測試，并形成了測試報(bào)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)。

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(jì)劃如下：

　　2016年聚焦SDN/NFV試點(diǎn)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(dòng)SDN/NFV在多領(lǐng)域應(yīng)用。實(shí)現(xiàn)SDN/NFV應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)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(dòng)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(dòng)的一體化科研體系。