以前,可以砸核桃的诺基亚手机,除了打电话、发短信这些硬件内置的功能,其他都做不了。

后来,出现了iPhone手机,可以下载app,可以用app控制手机的电池、显示、音量、闪光灯等很多零部件,从而可以对这些进行编程,在此基础上开发任何好玩的应用,不需要更改设备本身。

这叫软件定义手机。

以前,汽车上的所有设置都需要通过汽车内的实体按键一个个去操作。

现在,在特斯拉智能汽车上,只需通过一个手机App上点几下就可以设置车内温度、鸣笛、闪灯等操作。

这叫软件定义汽车。

我们现在的世界,越来越多的物体实体软件化,可以被软件定义,被软件操控。

软件定义电脑,产生了操作系统,从而可以用软件来管理电脑硬件资源、控制程序运行、改善人机界面,向上提供公共服务,向下管理资源。

软件定义网络,诞生了SDN(Software?Defined?Network),可动态并可编程配置与塑造逻辑网络层。

软件定义存储,诞生了SDS(softwaredefinedstorage),所有存储相关的控制工作,都仅在相对于物理存储硬件的外部软件中。

软件定义计算,诞生了云计算,使得计算资源可以任意配置,只需投入很少管理工作就能驾驭网络。

。。。。。。

这叫:软件定义一切,软件定义世界,一切皆可编程。

软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与硬件进行交流。早期为了大规模制造,降低制造的复杂度和成本,许多功能都固化在硬件里,我们可以称之为硬件定义。

随着用户日益增长的多样化、个性化定制的需求,以及更加智能、更加灵活所需的自动化的需求,许多功能都可以由软件来控制,软件定义的需求越来越多、越来越广。

软件定义的技术本质就是把过去的一体化硬件设施打破,基础硬件及其虚拟化提供标准化的基本功能,然后通过管控软件控制基本功能,提供更开放、灵活、智能的管控服务。

软件定义就是要将特定的硬件与软件进行解耦,将硬件的可操控成分按需求,分阶段的,通过编程接口或者以服务的方式逐步暴露给前端应用,分阶段地满足应用对资源的不同程度、不同方面的灵活调用。

耦合是指两个或两个以上的体系或两种运动形式间通过相互作用而彼此影响以至联合起来的现象。解耦就是解除耦合关系。通俗地说,就是两个东西原来互相影响,现在让他们独立发展,就像积木一样,各个积木可以组合在一起而形成一个形状,又可以拆分,又可以替换,因为基本上各个积木块都是独立的,只要他们之间的接口匹配,就可以灵活地组合在一起。

解耦就是软件定义的核心。

理解了软件定义,才能理解新三板企业赛特斯(OC:)的业务。

赛特斯目前的核心业务就是用软件定义网络(简称SDN)的技术理念来重构网络,开发出相关的SDN软件和硬件。(软件为主,占比89%)

注意:SDN并不是一项网络技术,也不是一个协议,而是一种技术思想,一种框架:网络设备可以进行集中式软件管理,可编程化,控制转发层面分开。

软件定义网络(SoftwareDefinedNetwork),其设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离,从而通过集中的控制器中的软件平台去实现可编程化控制底层硬件,实现对网络资源灵活的按需调配。

SDN的三个主要特征:

转控分离:网元的控制平面在控制器上,负责协议计算,产生流表;而转发平面只在网络设备上。网元是由一个或多个机盘或机框组成,能够独立完成一定的传输功能,是网络管理中可以监视和管理的最小单位,比如一个基站。

集中控制:设备网元通过控制器集中管理和下发流表,这样就不需要对设备进行逐一操作,只需要对控制器进行配置即可。

开放接口:第三方应用只需要通过控制器提供的开放接口,通过编程方式定义一个新的网络功能,然后在控制器上运行即可。

随着互联网的高速发展,运营商承载网络从最初满足简单Internet服务的"尽力而为"网络,逐步发展成能够提供涵盖文本、语音、视频等多媒体业务的融合网络,其应用领域也逐步向社会生活的各个方面渗透,深刻改变着人们的生产和生活方式。

同时,面对云时代的高效、灵活的业务承载需求,传统网络的网络架构日益臃肿,面临一系列挑战。

1.管理运维复杂:传统网络采用的是分布式控制平面,控制协议数量多,标准数量数以千计,如此庞大的控制协议体系,使得网络的管理运维变得复杂,对维护人员的技能要求高。同时,设备厂商在实现这些标准协议时,都进行了一些特定的私有扩展,使得设备的操作维护变得更加复杂,进一步加剧了网络管理员操作维护网络的难度,同时大幅增加了网络的运维成本。这种管理模式随着网络规模的扩大和新业务的引入,很难实现对业务的高效管理和对故障的快速排除。

2.网络封闭,创新困难:由于传统网络采用"垂直集成"的模式,控制平面和数据平面深度耦合,缺乏标准、开放的接口,且在分布式网络控制机制下,当需要在网络中部署新业务时,首先需要解决需求标准的定义,经过1~2年的标准讨论定义,标准组织达成一致,发布标准,规格设备商再实现这些标准,通常也要经过1~2个版本(1年)的成熟稳定,才能在现网部署升级这些新业务,通常也要半年到一年的时间,整体过程从需求提出到现网部署业务,通常需要长达3~5年的时间。这样的新技术上线效率,已经无法满足运营商的业务需求,运营商希望能够快速提供网络业务,以满足客户多变的需求。使得新技术的部署周期较长(通常需要3~5年),严重制约网络的演进发展。

3.设备日益臃肿:由于传统网络的技术体系采用"打补丁"式的演进策略,随着设备支持的功能和业务越来越多,其实现的复杂度显著增加。为从根本上摆脱上述网络困境,业界一直在探索技术方案来提升网络的灵活性,打破网络的封闭架构,促进网络逐渐向智能、开放、优化整合等方向转变,这种转变推动SDN软件定义网络的兴起。

SDN,SoftwareDefinedNetwork,顾名思义,SDN使得网络能够像一个通用软件一样,易于修改,易于增加新业务,使得网络更加敏捷。SDN是一种新型的网络体系结构,通过将网络控制与网络转发解耦合,构建开放可编程的网络体系结构,将部分或全部网络功能软件化,更好地开放给用户,让用户更好地使用和部署网络,以适应快速变化的云计算业务。SDN认为不应无限制地增加网络的复杂度,需要对网络进行抽象以屏蔽底层复杂度,为上层提供简单的、高效的配置与管理。SDN旨在实现网络互联和网络行为的定义和开放式的接口,从而支持未来各种新型网络体系结构和新型业务的创新。

年被业界视为SDN应用元年,在IDC已经有顶级IT企业开始尝试部署SDN网络来解决流量调度问题。此后全球对SDN市场应用的探索持续不断,并有逐步加速之势。从全球来看,目前SDN正处在商用部署的准备阶段,一些大型云运营商已经在采用或准备采用具有SDN特性的解决方案,与此同时,电信运营商也在积极地尝试借助SDN解决网络运维,业务优化,新业务快速引入等诉求。从市场角度来看,SDN市场客户主要包括网络服务提供商(含ISP,ICP及电信运营商等)和企业用户。

近年来众多用户已经启动SDN网络的试点工作,这些用户即包括互联网公司,也包括世界级的电信运营商。传统的电信运营商则更多的是基于业务转型(例如提供云服务等新兴业务)和降低自身的网络运维成本,持续跟进和开展SDN测试和网络试点工作。应用场景包括政企网私有云、公有云网络控制、数据中心资源租用、光传输网络和移动回传网的智能化、虚拟化控制改造等。

SDN架构分为应用层,控制层和基础设施层:

(1)应用层包括各种不同的业务和应用,负责各种网络资源的编排;就是网络上层功能,例如QOS、路由功能、Overlay功能等等

(2)控制层也就是SDN的控制软件,负责处理各种数据转发资源,维护网络拓扑、状态信息,进行网络全局管理;可以是软件方式或软件嵌入硬件的方式,常见的有:floodlight、POX、NOX、OpenDaylight、Ryu、NSX等。赛特斯的核心业务就是SDN控制软件。

(3)基础设施层包含了各种网络设备,负责数据的处理、转发和状态收集。

比如交换机、基站。启用SDN功能的交换机可以分成两种模式:纯SDN交换机和混杂模式交换机。

纯SDN交换机:交换机无脑工作,所有处理过程均依赖于Openflow或类似南向控制协议,主流的有:BGP/LISP/SNMP/NETCONF等。此时的交换机也叫做白盒交换机。

南向控制协议:这里场景的控制协议是Openflow,但绝非仅仅Openflow。可以实现控制功能的协议其实很多,除了最知名的Openflow以外,还有:Netconf、PCEP、LISP、MP-BGP、SNMP等等。

北向API:此API的主要作用在于提供SDN控制器及其以下部分(南向控制协议、网络设备)能够作为网络驱动供上层应用调用。此上层应用可以是各种APP,同样也可以是Openstack、vCloud等云管理平台。

SDN是对现有网络架构重新构建的技术。传统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,就像城市道路上的车流一样,在没有GPS导航前,每个十字路口如何转向,基本是司机根据当前看到的情况走自认为最短最好的路径,但高峰时段往往塞成一锅粥。而SDN是从全城动态交通状况,根据每辆车的需求(如时间最短、费用最省、不走高速等)来安排调度每辆车如何到达目的地,从全局视角调度,也保证了每辆车的最优线路。

SDN作为一种对运营商网络具有重大影响的新技术,其价值已经被业界普遍认可,但在应用部署过程中存在不少挑战和问题。

首先,从运营商的实际部署上,面临以下挑战:

1.投资回报率难以衡量

运营商引入SDN新技术将对网络整体的投资产生重大的影响,SDN采用标准化硬件,通过加载不同的软件来实现网元的各种功能,因此硬件的成本将大大降低,而软件的价值将显著提升,因此如何评估传统网络建网和SDN新技术建网两种模式下的网络成本,以及与现有网络的平滑演进,目前还没有成熟的商用经验数据支撑。通常情况下,一个新技术的大规模应用都不是一蹴而就的,而是经过了比较长的时间达成的,因此新技术的部署和现有网络会是一个长期并存的过程。运营商在引入新技术时,首先需要在保障现有网络业务不受影响的前提下进行新技术、新网络的投资。

2.业务应用创新还处于起步阶段

SDN技术的核心价值是通过网络应用创新带来新的收入,简化运维降低运维成本,简化网络节省建网投资,这就需要引入SDN技术的运营商网络具备开放的能力。当前网络能力的开放还处于初级阶段,基于SDN架构的应用创新刚刚起步,大多数网络运营者



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