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SDN/NFV开启下一代网络的大门

在线世界正在经历根本性转变,以支持新兴应用/服务(如物联网,AR/VR和V2X)的多样化需求。通信服务提供商和电信运营商正在利用这些“以用户为中心”的服务来扩展其产品组合。

传统网络无法支持连接数十亿设备的需求,以及网络节点的大量增加和网络上的大量数据生成/传输。这些新服务需要复杂的网络转换,以支持所需的灵活性,可伸缩性和可编程性。

它们需要软件编程来设计,部署和管理网络组件。这是需要软件定义的网络和网络功能虚拟化的地方。 SDN将网络控制部分与转发功能分离,从而实现网络控制的直接可编程性。另一方面,NFV是虚拟化网络功能从物理网络h/w迁移到特定网络元素。

促进NFV

传统的网络模型有几个难点。高资本支出,高运营成本,延迟上市时间,复杂升级,有限的可扩展性以及过度配置资源以支持高需求。 NFV通过创建供应商独立性,按需资源分配和降低CAPEX/OPEX来提供按需服务,从而解决了这些困难。

从自动化,配置,虚拟网络功能的整个生命周期管理,跨一组物理和虚拟资源的端到端服务配置,以及在同一硬件中概念化多个切片,您可以看到NFV的初始架构过渡。近年来,零接触配置和闭环工作流程自动化已引起许多行业的关注。因此,大多数开源NFV项目都是围绕自动化一触式服务和基础架构配置构建的,这些工具可用于可见性工具,分析和网络优化。

NFV最初专注于DC虚拟化,但逐渐使用它变得更加多样化 - 从边缘到核心。最近围绕5G和边缘计算的标准化工作在很大程度上依赖于NFV - 大多数核心和边缘组件预计将在NFV基础架构上运行的VM或容器的环境中进行虚拟化和执行。

SDN增长

SDN的初始用例是用白盒交换机替换传统的路由/交换设备,其中转发逻辑保留在交换机中,但控制部分指示路由/转发表移动到集中控制器。此范例已扩展为支持其他方案,例如实施复杂的QoS策略,集中式设备配置,流量管理,负载平衡以及跨元素设置L2/L3网络结构。这些方案基于SDN控制器的顶部实现为北向应用程序。操作员可以使用这些应用程序提供的API将所需的网络可编程性添加到底层交换结构。

为了支持多种用例,SDN控制器支持南向协议的详尽列表,例如用于交换数据包的OpenFlow,用于设备配置/管理的NetConf和SNMP,以及用于BGP,ISIS和OSPF的路由协议,以支持与传统路由结构的集成。 gRPC,gNMI和gNOI是SDN控制器南向接口的最新增加。

这些新协议和最近推出的SDN P4编程语言正在将SDN技术推向白盒交换机,即使数据平面流水线可以由运营商完全编程。开放网络基金会提出了一个项目“Stratum”,它提出了一个新的控制接口,为各种交换芯片提供管道抽象。该项目广泛使用P4程序来定义表格,动作等,以提供完全可编程的芯片。虽然P4用于切换逻辑,但新协议gNMI和gNOI用于配置/监视和操作。

开源社区的作用

SDN和NFV程序都受开源软件的高度支配。 NFV使用不同的部署模式来影响网络操作,边缘或核心转换。这些位置的私有云NFV基础架构使用不同的虚拟化基础架构管理器,如OpenStack,OpenShift,OpenBaton等。

NFV部署的管理和编排一直是开源社区的主要关注点。两个流行的MANO框架加速了ONAP和OSM在该行业的发展。这些工具中的每一个都允许部署网络服务,定义工作流,监控和闭环自动化以进行资源优化。

开源社区还提出了有趣的举措,如“StarlingX”和“飞艇”,以缓解NFV部署的挑战。 “StarlingX”提供ISO,可以直接部署以构建基于openstack的云端。 Airship提供OpenStack云的完整生命周期管理,包括边缘和核心。这些项目通常得到大型电信运营商的支持,并在市场上得到广泛认可。

在SDN上,两个最受欢迎的开源项目是OpenDaylight和ONOS。这两个项目都提供强大的协议支持,以管理各种设备。这些项目还与OpenStack等VIM集成,以实现网络切片和服务功能链接用例。这些SDN控制器还提供北向抽象以进行配置和管理。

SDN/NFV收入机会

根据市场研究,SDN全球市场现在分布在多个用例中。服务功能链,网络切片,SD-WAN,中心局重新设计为数据中心,NaaS/BoD是该市场的最新成员。

NFV市场定义非常明确 - 几乎所有网络组件都在向虚拟化发展。 VNF在以下每个类别中都受支持 - 交换和路由,核心WAN功能,标准设备,虽然虚拟化实施的实施将在内部完成,但这些虚拟化部署的管理和编排将开辟一个巨大的市场。