SDN-NFV环境下网络运营工作面临的三大挑战

1. 引言

SDN-NFV环境下网络运营工作面临的三大挑战

SDN(softer defined networking)/NFV(network function virtualization)技术因其架构的开放性和灵活部署及编程能力,成为下一代网络变革核心技术的首选。无论是GOOGLE对于其DC(数据中心)系统完成的SDN改造,还是IT巨头微软和阿里巴巴分享的SDN云服务经验,无一例外都为此技术的应用描绘了美好的前景。基于SDN-NFV的网络服务虚拟化能够将业务的逻辑网络拓扑与物理网络的拓扑相解耦,极大的提升了业务的交付速度,同时也能够满足电信运营商对于降低网络成本,提升业务创新速度的诉求。然而,国内现有的研究主要侧重于分析和展现SDN-NFV的网络技术和应用场景,鲜有提及管理思路,本文就简要分析一下新技术革新下,网络运维工作所面临的改变和挑战,希望能够给国内电信运营商一些启示。

2.SDN/NFV简介

SDN(Software Defined Network, SDN ),又名‘软件定义网络’,是Emulex网络一种新型网络创新架构,是网络虚拟化的一种实现方式,其核心技术OpenFlow通过将网络设备控制面与数据面分离开来,从而实现了网络流量的灵活控制,使网络作为管道变得更加智能。

NFV,即网络功能虚拟化,Network Function Virtualization。通过使用x86等通用性硬件以及虚拟化技术,来承载很多功能的软件处理。

本质上SDN和NFV都是对现有网络架构的重新构建的技术。说的直白点,过去传统的网络架构是由交换器、路由器等网络基础设施定义的网络流量的传输,就好像现在修建好的高速公路和铁路,每一个站点到下一个站点的方向是由你购买的车票所决定的,你不能更改你要去的方向和路程,例如这班车从杭州到合肥必须经过上海,而新的软件定义的网络,你可以自定定义流量的去向,就好比你要从杭州到合肥,你可以定义从南京转车,可以定义从芜湖转车,一切都依照你对于网络线路的定义。

根据百度百科来源SDN诞生于2006年的美国斯坦福大学的Clean Slate课题,坦福大学Nick McKeown教授为首的研究团队提出了Openflow的概念用于校园网络的试验创新,后续基于Openflow给网络带来可编程的特性,SDN的概念应运而生。实际上SDN的概念由来已久,从1996互联网的兴起以来,用户就从来没有放弃过对于网络节点控制的研究,进而希望控制整个网络的流量的走向,从而达到灵活、便捷和经济的传输方式。

SDN目前主要着眼与三个关键的特性:

  • 控制层面与数据层面的分离,

  • 网络架构的集中控制器

  • 控制层面和数据层面设备之间的开放式接口

SDN-NFV环境下网络运营工作面临的三大挑战

图1 未来SDN的框架

3. SDN-NFV下运营工作面临的挑战

SDN-NFV环境下网络运营工作面临的三大挑战

3. 1网络工作的变革

1)网络规划的挑战:

首先,随着网络架构的动态变化势必改变传统网络流量模式的定义,网络规划设计必须必须考虑到更多灵活和弹性的架构。一些基础指标,例如最大网络承载转发能力失去了意义,转而需要规划工程师对于网络流量路径的流向有着很好的理解,能够精准的判断网络流量的情况,因地制宜的采用规划方案。

2)网络部署的挑战:

其次,数据层和控制层的解耦,意味着网络设备从过去的多层次化转变为统一化、标准化、无差异化的产品,一个设备所要承担的功能从过去的单一转发、过滤变成由用户自定义的功能集设备。不同的用户将使用同一套的网络设备进行数据传输,网络安全的防护能力必须为网络部署下最需要考虑的环节,如何做到数据安全高效的隔离尤为重要。

3)网络运维的挑战:

最后,标准化的开放式接口使得管理网络设备的成本大大降低,这使得现场工作的难度降低,而局端管理工作难度正在逐步加大。网络运维的重点由现场综合化维护转为更加集中化的管理。还要考虑到SDN/NFV网络的快速响应能力,越来越多的网络运维工作将由人工处理转为自动化处理。

3.2 产品业务的挑战

1)业务分析能力

客户网络使用的习惯和网络资源的使用量是产品业务开发和运营的重要信息源。详细快捷的信息现在已经很好获得了,但是这些信息的产生机制还仍然依赖顶层的统一的网络结构。

SDN/NFV的出现打破了这个决策机制,因为用户的行为习惯和网络资源的使用随着网络定制化的出现实现了高度的统一,如何定义客户的服务,就是如何定义网络的能力,大数据的分析能力需要把计算、网络和服务打通,网络规划和产品服务都可以从中获益。

2)为客户提供按需的“网络定制化服务”

SDN/NFV使得网络路径的自定义成为可能,网络的逻辑及结构又由原本的建设者定义转变成为由客户驱动的定制化网络,客户的使用行为就是网络的定义行为,这里需要开发更好更友善的接口面对客户,使得软件定义网络成为真正意义上的由客户驱动的服务。

3. 3企业组织的革新

1)原有运维组织需要进行整合

传统的技术部门有分工不同的部门领导,例如平台部、传输部、数据部或者无线部门。SND/NFV将要撼动这个结构,由于设备的无差异化,各技术部门和技术本身的边界逐渐变得越来越模糊,跨技术和跨功能的组织结构出现,一个运维组织可能需要面对同时处理多种技术问题的境况,例如,一个设备的排障可能需要既懂得IT又懂得线路传输的团队才能够完成。

2)单一的运维技能已经不能够满足新的技术部署。

SDN/NFV的重心是软件,如何做好运维工作已经不单单是某个或是某两个技术人员能够搞定的,这里需要你十分熟悉IT技术和软件编程技术,不存在单一的主要专业或者辅助专业,运维人员必须是专家级别的工程师,运维工作的内容将是每一个从事通讯行业的人都必须掌握的基本知识,前端和后端的工作界限也将进一步融合。

3)大量的合作商涌入需要全新的采购管理机制和协调部门。

传统的采购部门可能需要面对林林种种不同的设备提供商。例如华为、中兴、Cisco等。然而伴随着新的技术的应用,硬件厂商产品的趋同性、同质性,大大降低了市场的进入门槛,势必会有新的产品厂商涌入,这就需要我们认识到采用全新的管理机制和协调方式应对供应商的管理。

4.结束语

SDN-NFV环境下网络运营工作面临的三大挑战

根据电信运营商(CTNET2025),移动运营商(IMT2020)以及联通运营商(CUBE Net v2.0)发布的下一代网络架构白皮书中,我们不难发现三大运营商均在其未来10年之久的网络规划中提到了SDN-NFV技术,并且是被提上规划日程重点发展的技术。未来,随着人们在网络机构,协议标准。芯片,系统集成、部署实施等一些列工作的进一步成熟完善,其影响力将改变整个电信领域的生态环境。本文就现有的技术框架和实现能力加以评估,对其实施后可能在网络运维工作产生的影响做了大胆的预测,希望抛砖引玉引起读者更多的思考。


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