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新华三推动广域网变革创新(上篇)——ADWAN SDN+广域网:一场珠联璧合的搭配

【发布时间:2016-11-07】

在网络流量模型、上层应用类型都在不断快速变化的今天,传统广域网需要变革是个不争的事实,业界的共识是要构建一个架构开放、灵活编程、易于运维的新一代广域网来承载日益丰富的应用流量,最终实现应用按需驱动网络、网络动态适应应用,我们把这样一个新一代的广域网称为应用驱动的广域网,即ADWAN(Application-driven Wide Area Network)。

ADWAN的目标是实现应用驱动的广域网服务,但如何做到这一点,会有很多技术和手段,可以说条条大路通罗马,具体选择哪条路,就要结合当前的技术成熟度和应用实践来确定了。其中一个主要的方向就是SDN。

SDN(软件定义网络)作为目前最热门的思想和技术,已经在数据中心、园区网等领域得到广泛应用和规模部署,使网络具备灵活编程、动态感知、及自动编排等能力。广域网虽然和数据中心等网络有很多不同,但在满足用户应用需求上是一样的。因此,以SDN为指导思想来构建我们的ADWAN方案也成了一个必然选择,SDN在广域网中的实践可以说是一场珠联璧合的搭配。

SDN完成狭义的技术名词 到广义的网络构建思想转变

随着SDN的发展,已经由最初的以Openflow为代表的狭义SDN演变为以软件定义网络为核心的广义SDN,现在的SDN更多代表构建网络的一种架构、一种思想,我们认为SDN本质和目标主要包含以下3点:

一是软件定义网络,就是用软件定义的思想来设计新的网络架构,让网络能够主动适应用户业务和流量变化,而不是被动地承载流量。

二是应用驱动网络,以应用为源头,用自动化的方式驱动网络进行动态调整,快速满足实际的业务需求。

三是软件简化运维,通过软件应用参与网络的整个生命周期,实现自动化的业务部署、可视的网络呈现、灵活的流量调度,最终简化网络的管理运维。

SDN为解决传统广域网问题提供解决思路

为了达到SDN思想所定义的目标,需要通过一些技术手段来实现,现在普遍采用的手段包括:

1、转控分离:

 重构网络架构,简化设备和部署,降低CAPEX和OPEX。

 增加网络扩展性,提高网络性能和可靠性。

2、控制集中化:

 整合网络资源,加快业务部署,促进网络从功能向服务转型,产生增值。

 全局控制和调度,优化流量分布,保障业务质量,提高网络利用率。

3、开放接口:

 差异化定制网络,促进IT和CT融合,快速适应业务需求,带来新的增值。

 基于开放接口开发各种APP,帮助用户实现网络自动化、可视化,简化运维管理。

上述这些手段不仅仅适用于构建数据中心网络,也同样能够实现新一代广域网ADWAN,使ADWAN具备开放的网络架构、可视的状态呈现、全局的控制调度、简化的运维部署、灵活的编程定制等能力,解决传统广域网存在的老问题和面临的新需求。

ADWAN:SDN催生的新广域网

和其他场景下的SDN网络架构一样,ADWAN也是一个分层、开放、灵活的网络架构,如下图所示,整个ADWAN方案分为网络设备、控制器+APP、管理编排三个层次:

网络设备层:网络设备接收SDN控制器的控制和管理,除了传统的SNMP、NETCONF、命令行等方式外,支持SDN架构下的BGP-LS、BGP Flowspec、PCEP、Openflow等协议,和控制器进行通信;同时在转发层面进行优化,支持Segment Routing、Openflow硬件转发,提供高性能的转发平面。

控制器+APP层:整个方案基于开源的ODL平台,支撑各种APP集成;根据广域网不同的场景,比如DCI网络、骨干网、分支接入等,开发定制化、场景化的APP,满足用户在不同场景下的网络需求;南向通过标准南向接口协议和设备互通;北向面向用户提供定制化的API接口,实现和编排系统集成,满足用户差异化的业务需求。

管理编排层:通过调用APP提供的API接口,实现业务的策略定义和管理编排,全网的实时监控、可视化呈现、及故障排查等,进而增强网络的可视化,简化网络的运维管理。

管理编排平台

ODL是业界领先的开源控制器

ODL(OpenDaylight)是Linux基金会旗下的一个开源控制器合作项目,致力于制定一个共同、开放的SDN平台为开发者使用,促进和建立商业产品和技术的发展,加速SDN产业的创新。目前已经有包括AT&T、NEC、Intel、Cisco、HP、H3C、华为等有众多设备商和运营商都积极参入其中,每个成员可使用ODL提供插件和其产品、服务的增强,为用户带来附加价值。

ODL项目于2013年2月启动,2014年2月发布第一个正式版本,每隔8个月发布一个正式版本,截止目前为止已发布了氢(Hy)、氦(He)、锂(Li)、铍(Be)四个正式版本,能够为服务提供商和企业提供自动化服务交付、网络资源优化、云计算、NFV、以及区域网络的自动化、可见性和可控制相关的解决方案。

ODL作为参与度最广的领先的开源控制器平台,已经在数据中心网络广泛应用,现在已逐步向广域网领域延伸和普及,H3C作为业界领先的新IT网络提供商,率先将ODL引入到广域网解决方案中,作为ADWAN方案的控制器平台,充分利用和发挥开源的优势和力量,以开源开放的APP开发模式,满足用户不同场景下的应用需求。

ODL架构很好的支撑ADWANAPP开发

ODL采用层次化、模块化、可插拔的控制器架构(如下图所示),可以部署在任何支持Java的平台之上,很好的支撑了ADWAN APP应用的开发:

采用OSGi体系结构,可对功能进行隔离,可以实现APP的动态加载和卸载,解决了可扩展、热部署等问题,实现了一个优雅、完整和动态的组件模型,APP无需重新引导可以动态地被远程安装、启动、升级和卸载,给使用者提供了方便。

整个架构中引入了SAL服务抽象层,使得北向RESTfulAPI和南向接口之间的调用相互隔离,APP应用开发者可以不用关注设备细节,直接调用RESTful API接口就可以使用网络服务;支持各种南向接口协议,包括NETCONF、OpenFlow等,既可以和SDN设备进行通信,又可以很好的兼容传统网络设备。

基于模型驱动(MD-SAL)的开发模式,使用YANG工具建模,直接生成业务“骨架”,使开发者真正专注于具体业务。

ODL

对于ODL的APP开发而言,通常分为三个层次:基于的REST API的上层应用开发;基于MD-SAL的北向APP插件开发以及基于MD-SAL的南向协议插件开发。

基于的REST API的上层应用开发:该方式的关注点更多的集中在WEB可视化界面的开发上。另外,针对已有非OSGI框架、非Java开发语言、使用独立数据库的北向编排系统,如果需要与ODL进行对接,也采用该方式;

基于MD-SAL的北向APP插件开发:在MD-SAL内部进行开发,一方面可以借助MD-SAL提供的模块间高效和灵活的访问方式,对ODL现有网络特性进行特色整合;另一方面,通过YANG模型的建模,提高开发效率,另外合理的使用MD-SAL自带的Data store内存数据库,可以很容易的实现数据持久化和非持久化数据的存储,甚至开发出分层次集群特性;

基于MD-SAL的南向协议插件开发:由于ODL支持丰富的南向协议,目前南向插件的开发主要集中在协议的增强以及北向APP插件或外部APP的适配上,通常并不是APP开发的重点。

本章从广域网演进的角度按探讨了SDN成长历程以及对广域网变革的推动。下一篇文章将深入到ADWAN的控制平面协议内部,介绍SegmentRouting的概念以及控制平面和转发平面的细节。

新华三依托先进的IT技术助推新经济 推动国家实现强国富民,与有荣焉。

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