SD-WAN和云專線淺見

隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，SDN已在各行各業(yè)不同場(chǎng)景下得到快速應(yīng)用。2017年，在廣域網(wǎng)領(lǐng)域的“SD-WAN”和“云專線”詞匯熱度尤為突出，應(yīng)SDNLAB小伙伴邀請(qǐng)，做一期SD-WAN和云專線的觀點(diǎn)分享。本人結(jié)合SDN/NFV的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)，從有限的角度與大家探討，歡迎大家指正。

一、維基定義SD-WAN

“SD-WAN是軟件定義廣域網(wǎng)的縮寫(Software Defined-WAN)。SD-WAN通過將網(wǎng)絡(luò)硬件與其控制機(jī)制分離來簡化WAN的管理和操作。

SD-WAN的關(guān)鍵應(yīng)用是允許公司使用低成本的互聯(lián)網(wǎng)接入來構(gòu)建更高性能的WAN ;通過替換掉部分或全部昂貴的廣域網(wǎng)專用鏈路，比如MPLS。” (摘自: en.wikipedia.org/wiki/SD-WAN)

二、探索SD-WAN

首先，這確實(shí)是個(gè)“仁者見仁、智者見智”的話題。先做個(gè)簡單拆分，SD-WAN主要由兩部分組成“SDN”+“WAN”。我也先從這兩個(gè)緯度進(jìn)行探索。

2.1 SDN的解讀

羅列下對(duì)SDN的通常理解：轉(zhuǎn)控分離和開放的接口編程(前期已有很多業(yè)內(nèi)專家多緯度分析、解讀，建議大家可以多去參考，值得大家回顧)。對(duì)于SDN通常理解，總覺得只是呈現(xiàn)了外在形象(表現(xiàn)為技術(shù)形態(tài))，而不是真正的靈魂(本質(zhì)訴求)，希冀帶大家能看到“轉(zhuǎn)控分離”和“開放接口編程”思想的背后本質(zhì)，使得SDN理念更佳通俗易懂。

“轉(zhuǎn)控分離”，這是對(duì)傳統(tǒng)思維定勢(shì)的重大理念創(chuàng)新。盡管現(xiàn)在覺得轉(zhuǎn)控分離的思想不足為奇，但是曾經(jīng)的我們是習(xí)慣設(shè)計(jì)路由來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)選路，并作為不可動(dòng)搖的業(yè)界真理。本人對(duì)“轉(zhuǎn)控分離”的理解是：并不僅是將設(shè)備的控制層面分出來了，而是將架構(gòu)師/工程師的思想層面分出來，并做成SDN控制器。

舉個(gè)場(chǎng)景：假設(shè)某企業(yè)從上海到南京擁有兩條中繼鏈路，鏈路A的時(shí)延質(zhì)量為30ms，鏈路B的時(shí)延質(zhì)量為80ms，我們架構(gòu)師根據(jù)鏈路質(zhì)量進(jìn)行主備鏈路設(shè)計(jì)，通過IGP的Metric方式制定業(yè)務(wù)優(yōu)先路徑。然而實(shí)際情況是鏈路質(zhì)量是會(huì)發(fā)生變化的，比如出現(xiàn)鏈路老化、傳輸?shù)弓h(huán)等，很可能會(huì)導(dǎo)致鏈路A的時(shí)延質(zhì)量劣化，此時(shí)架構(gòu)師只能被動(dòng)根據(jù)業(yè)務(wù)體驗(yàn)情況再進(jìn)行端到端、段到段的分析排查。如果這類問題是間歇性出現(xiàn)，排查難度將增加幾十倍。此時(shí)，設(shè)備的控制層面顯得特別不貼心，只能去做設(shè)備層面的重大故障應(yīng)對(duì)，無法根據(jù)實(shí)際的鏈路質(zhì)量變化去優(yōu)化流量轉(zhuǎn)發(fā)，為此我們?nèi)萑毯芏嗄觐^了。“轉(zhuǎn)控分離”算應(yīng)運(yùn)而生，從架構(gòu)師/工程師身上將網(wǎng)絡(luò)的“查看、分析、判斷、執(zhí)行”的系列思路剝離出來做成軟件產(chǎn)品，也就是SDN控制器，此時(shí)網(wǎng)絡(luò)就多一個(gè)實(shí)時(shí)在線的架構(gòu)師/工程師進(jìn)行業(yè)務(wù)保障，這個(gè)應(yīng)該就好比初代人工智能了。

下一步就是SDN產(chǎn)品化的設(shè)計(jì)，收集現(xiàn)階段主體的需求、提煉對(duì)客戶的價(jià)值，比如：網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化縮短部署時(shí)間、流量調(diào)度優(yōu)化減少企業(yè)開支等等。在實(shí)際產(chǎn)品化中，由于硬件能力、軟件理念等方面的差異性，各個(gè)SDN開發(fā)商提供的產(chǎn)品功能、主打場(chǎng)景或多或少都會(huì)出現(xiàn)些差異性，所以給客戶進(jìn)行方案甄選時(shí)會(huì)增加不少難度。“開放的接口編程”能力變得極為重要：

SDN開發(fā)商只能提供通用的功能，并不能真正完成客戶的全部需求。軟件化意味著未來控制層面任何想到的功能都可以使用控制器去實(shí)現(xiàn)，所以SDN控制器二次開發(fā)是很多用戶的訴求。如果無法白盒，那么異構(gòu)組網(wǎng)同樣是永恒的主題，畢竟每家設(shè)備都說一種“方言”，對(duì)于控制器的難度可想而知，盡管具有開放的接口編程能力，仍然“任重而道遠(yuǎn)”。所以部分大型行業(yè)客戶會(huì)要求各設(shè)備廠商均提供SDN控制器，客戶采用自研超級(jí)控制器，這也是個(gè)很好的解決辦法，屏蔽了設(shè)備層面的復(fù)雜性。

回歸SDN的本質(zhì)：按照人為管理需求設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一策略制定、修改、執(zhí)行的軟件平臺(tái)。

2.2 SDN的部分觀點(diǎn)討論

觀點(diǎn)1：SDN不就是一個(gè)網(wǎng)管嗎?

個(gè)人認(rèn)為這個(gè)觀點(diǎn)并不完全算錯(cuò)(在于怎么用!)，網(wǎng)管在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)也是集中部署與呈現(xiàn)，部分網(wǎng)管還開發(fā)了配置快速下發(fā)等功能。其實(shí)，做好SDN的前提必需要有個(gè)好網(wǎng)管，比如我們網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)師/工程師做業(yè)務(wù)調(diào)整前也需要一套好網(wǎng)管，這樣更佳利于判斷、調(diào)整。將SDN通常的工作邏輯分割如下圖，第1步的“查看”功能往往感覺和網(wǎng)管類似，有時(shí)客戶只用SDN的“查看”功能模塊，那么的確就類似一套網(wǎng)管啦。當(dāng)然，為了實(shí)現(xiàn)SDN后面的工作，是要比以前網(wǎng)管做更多精細(xì)化的功能。

現(xiàn)階段從網(wǎng)管到集成SDN功能主要難度：正如上訴2.1所說，如果存在多廠商設(shè)備差異，網(wǎng)管對(duì)接開發(fā)工作量將極度海量，不具備實(shí)操性。當(dāng)然未來采用白盒設(shè)備倒是可以采用網(wǎng)管演進(jìn)模式，現(xiàn)階段還受限于白盒設(shè)備的商用高可靠性。

觀點(diǎn)2：SDN就是自動(dòng)化流量調(diào)度、流量優(yōu)化?

在2.1以及觀點(diǎn)1的邏輯圖都有表示，自動(dòng)化流量調(diào)度是一個(gè)非常典型的需求，也是曾經(jīng)技術(shù)無法解決的場(chǎng)景。通過流量調(diào)度技術(shù)，在商業(yè)價(jià)值方面可以提高負(fù)載率從而節(jié)約成本，尤其還使用了Internet+IPsec鏈路可以更大的降低成本。這點(diǎn)技術(shù)的廣泛使用，還是要感謝運(yùn)營商的高速光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

觀點(diǎn)3：SDN就是實(shí)現(xiàn)白盒化，降低成本、屏蔽差異?

白盒化的確可以降低成本，但是現(xiàn)階段相比白盒帶來的成本降低，仍需要考慮產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性、延續(xù)性以及回退能力(如果控制器失效了?)。另外一個(gè)問題，白盒設(shè)備畢竟也不是由X86組成，也需要考慮芯片能力，往往新增功能特性還是需要進(jìn)行設(shè)備替換，不過P4是個(gè)蠻不錯(cuò)的解決方式。

2.3 WAN的說明

對(duì)于WAN就簡單羅列說明下：一般企業(yè)廣域網(wǎng)講的多一些，比如企業(yè)的分支到總部/分支(Site2Site)、分支到DC(Site2DC)的網(wǎng)絡(luò);而Site2Internet一般當(dāng)作互聯(lián)網(wǎng)。其他大型行業(yè)、運(yùn)營商一般會(huì)將其廣域網(wǎng)進(jìn)行明確術(shù)語劃分，如運(yùn)營商的骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)。SD-WAN就是為這些廣域網(wǎng)場(chǎng)景下提供的SDN解決方案。

三、業(yè)界用SD-WAN在做什么事情?

在SD-WAN如火如荼的大環(huán)境下，SD-WAN Startup企業(yè)、傳統(tǒng)運(yùn)營商以及傳統(tǒng)設(shè)備廠商紛紛提出不同的解決方案，下面會(huì)從這幾類公司分析下其SD-WAN方案思路、目標(biāo)定位。

3.1 Startup企業(yè)

從上半年的業(yè)績以及知名度，以Viptela和Velocloud作為Startup企業(yè)代表分析下其SD-WAN解決方案。

(1)、總體情況說明

(2)、場(chǎng)景化方案

場(chǎng)景一：企業(yè)總部(數(shù)據(jù)中心)+企業(yè)分支場(chǎng)景，面向客戶提供“Dual Internet(多條Internet，比如不同ISP互聯(lián)網(wǎng)接入、4G接入等)、Hybrid(一條Internet、一條專線)”鏈路連接分支到總部;架構(gòu)模式：設(shè)備層為定制化設(shè)備或白盒+軟件，控制層為SD-WAN控制器;服務(wù)模式：單純?yōu)槠髽I(yè)類客戶提供產(chǎn)品及服務(wù)。

場(chǎng)景二：云中心(公有云/混合云/私有云)+企業(yè)分支場(chǎng)景，面向客戶提供“Dual Internet、Hybrid”鏈路連接分支到云中心;架構(gòu)模式：云中心路由器(支持VNF)，控制層包括SDN控制器及VNF編排器;服務(wù)模式：SD-WAN公司與云服務(wù)供應(yīng)商共同為企業(yè)用戶提供產(chǎn)品與服務(wù)。云服務(wù)供應(yīng)商趨于集成SD-WAN方案，優(yōu)化其企業(yè)市場(chǎng)需求。

(3)、方案關(guān)鍵價(jià)值

Startup企業(yè)基于SD-WAN平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)用戶設(shè)備的“零接觸部署”，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化快速部署，從而降低人力成本;

企業(yè)用戶可以采用互聯(lián)網(wǎng)接入、4G無線、MPLS專線等中繼方式，基于業(yè)務(wù)進(jìn)行路徑優(yōu)選，降低專線鏈路需求并提高鏈路使用高負(fù)載均衡，從而降低運(yùn)營成本。

3.2 傳統(tǒng)運(yùn)營商

運(yùn)營商在骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)都有SD-WAN方案的實(shí)踐，今天主要和大家分享下云專線方案，可能有小伙伴疑惑為何不寫成CloudVPN，多少洋氣些。主要考慮到CloudVPN同樣是華為解決方案的名稱，所以這樣選擇了運(yùn)營商業(yè)界通用的叫法(政企)云專線。

云專線前期主要來源業(yè)界云運(yùn)營商，比如天翼云、騰訊云、華為云等，云專線是為企業(yè)內(nèi)部上云資源池提供安全、保障的專線接入通道，比如采用MSTP、MPLS VPN、Vxlan等方式;不過構(gòu)建這個(gè)真正的專線并不容易，涉及到傳統(tǒng)運(yùn)營商多方面配合，所以在資源協(xié)同、帶寬調(diào)整等方面無法實(shí)現(xiàn)靈活性。

類似AWS、BAT這類云運(yùn)營商，通過提高靈活性及SaaS應(yīng)用層面創(chuàng)新，吸引了大批量的企業(yè)客戶。而傳統(tǒng)運(yùn)營商為防止政企客戶流失，除了要提升靈活性，還可以從管道方面拉高競(jìng)爭(zhēng)力，從而彌補(bǔ)SAAS層面開發(fā)能力的不足。

(1)、總體情況說明

運(yùn)營商在設(shè)計(jì)云專線方案時(shí)，主要面向：Site2Site、Site2DC、Site2Internet三種客戶組網(wǎng)模式。針對(duì)各類運(yùn)營商應(yīng)用時(shí)初步梳理如下：

傳統(tǒng)運(yùn)營商的優(yōu)勢(shì)在于掌握管道入口及管道質(zhì)量，進(jìn)而能夠提供端到端帶寬的靈活調(diào)整，而云運(yùn)營商一般只能控制云端互聯(lián)網(wǎng)方向帶寬調(diào)整。從上面對(duì)比表格，按傳統(tǒng)運(yùn)營商的標(biāo)準(zhǔn)，云專線方案通常指基于MSTP、MPLS VPN等有保障的鏈路，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)敏捷開通、專線安全保障、帶寬靈活調(diào)整。所以，建議將運(yùn)營商云專線認(rèn)為是SD-WAN的特定場(chǎng)景化方案。

運(yùn)營商云專線方案中，在云端通常會(huì)提供NFV增值服務(wù)，比如vFW、vLB等。在Site2Site、Site2DC、Site2Internet三種組網(wǎng)模式均可基于云專線業(yè)務(wù)鏈技術(shù)享受云端增值服務(wù)。

(2)、場(chǎng)景化方案

就傳統(tǒng)運(yùn)營商的云專線方案，目前國內(nèi)方案提供商主要有：華為CloudVPN方案、新華三E-CORD方案、中興ElasticVPN方案。給大家羅列下運(yùn)營商云專線方案的簡化版邏輯：

基于這套復(fù)雜的方案架構(gòu)，現(xiàn)階段確實(shí)存在模型復(fù)雜、技術(shù)門檻高的特點(diǎn);畢竟在方案初期提供從下到上全產(chǎn)品線的廠商不多，所以基本上也只能是少數(shù)廠家和運(yùn)營商的合作探索。通過該架構(gòu)服務(wù)，采用SD-WAN管理設(shè)備實(shí)現(xiàn)企業(yè)專線快速開通;融合NFVO+VNFM產(chǎn)品，基于SD-WAN業(yè)務(wù)鏈功能使得增值網(wǎng)元服務(wù)的提供更加便捷;融合云管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)從網(wǎng)到云敏捷構(gòu)建。

趨勢(shì)：伴隨著標(biāo)準(zhǔn)化、解耦的趨勢(shì)，運(yùn)營商在建模編排層面逐步會(huì)根據(jù)考慮采用合作或自研的方式，既滿足業(yè)務(wù)個(gè)性化需求，又避免廠商的捆綁。另一方面，伴隨網(wǎng)絡(luò)服務(wù)逐步云化，企業(yè)終端設(shè)備將趨于白盒，少數(shù)云端NFV軟件同樣會(huì)向自研演進(jìn)。所以，在云專線場(chǎng)景模式下，未來供應(yīng)商很可能就是提供通用的硬件產(chǎn)品以及軟件應(yīng)用產(chǎn)品(主要包含廠商級(jí)控制器、NFV軟件)。

(3)、方案關(guān)鍵價(jià)值

傳統(tǒng)運(yùn)營商基于云專線方案，真正實(shí)現(xiàn)云、管、端資源整合，通過電商化+自研運(yùn)營模式轉(zhuǎn)型，降低整體運(yùn)營成本;企業(yè)用戶實(shí)現(xiàn)期盼已久的專線帶寬、互聯(lián)網(wǎng)出口帶寬、云計(jì)算資源按需使用、按需調(diào)整，而且可以享受端到端的高質(zhì)量服務(wù)，實(shí)現(xiàn)成本與質(zhì)量的雙保障。

3.3 傳統(tǒng)設(shè)備廠商

在SDN浪潮下，傳統(tǒng)設(shè)備廠商確實(shí)會(huì)受到?jīng)_擊，也在不停探索轉(zhuǎn)型，擁抱SDN、NFV、軟件化。當(dāng)然高可靠的硬件設(shè)備仍然是設(shè)備廠商的優(yōu)勢(shì)，廠商依此提供的SD-WAN解決方案相比Starup企業(yè)具備可靠性與安全性的優(yōu)勢(shì)，畢竟廣域網(wǎng)的故障影響范圍是極其廣泛的。

設(shè)備廠商除了在管道使用方面實(shí)現(xiàn)SD-WAN進(jìn)行流量調(diào)度優(yōu)化，還可以從傳輸層優(yōu)化、應(yīng)用層優(yōu)化方面進(jìn)一步優(yōu)化廣域網(wǎng)鏈路質(zhì)量，這也是為什么WAN優(yōu)化設(shè)備廠商同樣需求支持SD-WAN流量調(diào)度優(yōu)化的緣故。

四、SD-WAN有幾件比較重要的小事

1、控制器高安全、高可靠設(shè)計(jì)。SD-WAN控制器通常會(huì)部署在服務(wù)器上面，除了在物理服務(wù)器實(shí)現(xiàn)高可靠，更關(guān)鍵的SD-WAN控制器本身的高安全設(shè)計(jì)，未來整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的決策關(guān)鍵都在控制器上，所以SDN的網(wǎng)絡(luò)級(jí)和應(yīng)用級(jí)高安全性均需盡早規(guī)范。

2、調(diào)度參數(shù)高精化、規(guī)范化?；趲挼牧髁空{(diào)度已經(jīng)相對(duì)成熟，但是未來將會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控的質(zhì)量，比如時(shí)延、抖動(dòng)、丟包進(jìn)行多路徑的調(diào)度，那么此刻這些參數(shù)值再精確都不為過，因?yàn)檫@就是未來的選路協(xié)議。但是目前業(yè)界都只是各廠商進(jìn)行優(yōu)化，并沒有標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一明確精確度，所以造成客戶往往缺乏使用的信心。