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在網絡流量模型、上層應用類型都在不斷快速變化的今天,傳統廣域網需要變革是個不爭的事實,業界的共識是要構建一個架構開放、靈活編程、易於運維的新一代廣域網來承載日益豐富的應用流量,最終實現應用按需驅動網絡、網絡動態適應應用,我們把這樣一個新一代的廣域網稱為應用驅動的廣域網,即ADWAN(Application-driven Wide Area Network)。
ADWAN的目標是實現應用驅動的廣域網服務,但如何做到這一點,會有很多技術和手段,可以說條條大路通羅馬,具體選擇哪條路,就要結合當前的技術成熟度和應用實踐來確定了。其中一個主要的方向就是SDN。
SDN(軟件定義網絡)作為目前最熱門的思想和技術,已經在數據中心、園區網等領域得到廣泛應用和規模部署,使網絡具備靈活編程、動態感知、及自動編排等能力。廣域網雖然和數據中心等網絡有很多不同,但在滿足用戶應用需求上是一樣的。因此,以SDN為指導思想來構建我們的ADWAN方案也成了一個必然選擇,SDN在廣域網中的實踐可以說是一場珠聯璧合的搭配。
SDN完成狹義的技術名詞 到廣義的網絡構建思想轉變
隨著SDN的發展,已經由最初的以Openflow為代表的狹義SDN演變為以軟件定義網絡為核心的廣義SDN,現在的SDN更多代表構建網絡的一種架構、一種思想,我們認為SDN本質和目標主要包含以下3點:
一是軟件定義網絡,就是用軟件定義的思想來設計新的網絡架構,讓網絡能夠主動適應用戶業務和流量變化,而不是被動地承載流量。
二是應用驅動網絡,以應用為源頭,用自動化的方式驅動網絡進行動態調整,快速滿足實際的業務需求。
三是軟件簡化運維,通過軟件應用參與網絡的整個生命周期,實現自動化的業務部署、可視的網絡呈現、靈活的流量調度,最終簡化網絡的管理運維。
SDN為解決傳統廣域網問題提供解決思路
為了達到SDN思想所定義的目標,需要通過一些技術手段來實現,現在普遍采用的手段包括:
1、轉控分離:
重構網絡架構,簡化設備和部署,降低CAPEX和OPEX。
增加網絡擴展性,提高網絡性能和可靠性。
2、控製集中化:
整合網絡資源,加快業務部署,促進網絡從功能向服務轉型,產生增值。
全局控製和調度,優化流量分布,保障業務質量,提高網絡利用率。
3、開放接口:
差異化定製網絡,促進IT和CT融合,快速適應業務需求,帶來新的增值。
基於開放接口開發各種APP,幫助用戶實現網絡自動化、可視化,簡化運維管理。
上述這些手段不僅僅適用於構建數據中心網絡,也同樣能夠實現新一代廣域網ADWAN,使ADWAN具備開放的網絡架構、可視的狀態呈現、全局的控製調度、簡化的運維部署、靈活的編程定製等能力,解決傳統廣域網存在的老問題和麵臨的新需求。
ADWAN:SDN催生的新廣域網
和其他場景下的SDN網絡架構一樣,ADWAN也是一個分層、開放、靈活的網絡架構,如下圖所示,整個ADWAN方案分為網絡設備、控製器+APP、管理編排三個層次:
網絡設備層:網絡設備接收SDN控製器的控製和管理,除了傳統的SNMP、NETCONF、命令行等方式外,支持SDN架構下的BGP-LS、BGP Flowspec、PCEP、Openflow等協議,和控製器進行通信;同時在轉發層麵進行優化,支持Segment Routing、Openflow硬件轉發,提供高性能的轉發平麵。
控製器+APP層:整個方案基於開源的ODL平台,支撐各種APP集成;根據廣域網不同的場景,比如DCI網絡、骨幹網、分支接入等,開發定製化、場景化的APP,滿足用戶在不同場景下的網絡需求;南向通過標準南向接口協議和設備互通;北向麵向用戶提供定製化的API接口,實現和編排係統集成,滿足用戶差異化的業務需求。
管理編排層:通過調用APP提供的API接口,實現業務的策略定義和管理編排,全網的實時監控、可視化呈現、及故障排查等,進而增強網絡的可視化,簡化網絡的運維管理。
ODL是業界領先的開源控製器
ODL(OpenDaylight)是Linux基金會旗下的一個開源控製器合作項目,致力於製定一個共同、開放的SDN平台為開發者使用,促進和建立商業產品和技術的發展,加速SDN產業的創新。目前已經有包括AT&T、NEC、Intel、Cisco、HP、H3C、華為等有眾多設備商和運營商都積極參入其中,每個成員可使用ODL提供插件和其產品、服務的增強,為用戶帶來附加價值。
ODL項目於2013年2月啟動,2014年2月發布第一個正式版本,每隔8個月發布一個正式版本,截止目前為止已發布了氫(Hy)、氦(He)、鋰(Li)、鈹(Be)四個正式版本,能夠為服務提供商和企業提供自動化服務交付、網絡資源優化、bobty下载软件 、NFV、以及區域網絡的自動化、可見性和可控製相關的解決方案。
ODL作為參與度最廣的領先的開源控製器平台,已經在數據中心網絡廣泛應用,現在已逐步向廣域網領域延伸和普及,H3C作為業界領先的新IT網絡提供商,率先將ODL引入到廣域網解決方案中,作為ADWAN方案的控製器平台,充分利用和發揮開源的優勢和力量,以開源開放的APP開發模式,滿足用戶不同場景下的應用需求。
ODL架構很好的支撐ADWANAPP開發
ODL采用層次化、模塊化、可插拔的控製器架構(如下圖所示),可以部署在任何支持Java的平台之上,很好的支撐了ADWAN APP應用的開發:
采用OSGi體係結構,可對功能進行隔離,可以實現APP的動態加載和卸載,解決了可擴展、熱部署等問題,實現了一個優雅、完整和動態的組件模型,APP無需重新引導可以動態地被遠程安裝、啟動、升級和卸載,給使用者提供了方便。
整個架構中引入了SAL服務抽象層,使得北向RESTfulAPI和南向接口之間的調用相互隔離,APP應用開發者可以不用關注設備細節,直接調用RESTful API接口就可以使用網絡服務;支持各種南向接口協議,包括NETCONF、OpenFlow等,既可以和SDN設備進行通信,又可以很好的兼容傳統網絡設備。
基於模型驅動(MD-SAL)的開發模式,使用YANG工具建模,直接生成業務“骨架”,使開發者真正專注於具體業務。
對於ODL的APP開發而言,通常分為三個層次:基於的REST API的上層應用開發;基於MD-SAL的北向APP插件開發以及基於MD-SAL的南向協議插件開發。
基於的REST API的上層應用開發:該方式的關注點更多的集中在WEB可視化界麵的開發上。另外,針對已有非OSGI框架、非Java開發語言、使用獨立數據庫的北向編排係統,如果需要與ODL進行對接,也采用該方式;
基於MD-SAL的北向APP插件開發:在MD-SAL內部進行開發,一方麵可以借助MD-SAL提供的模塊間高效和靈活的訪問方式,對ODL現有網絡特性進行特色整合;另一方麵,通過YANG模型的建模,提高開發效率,另外合理的使用MD-SAL自帶的Data store內存數據庫,可以很容易的實現數據持久化和非持久化數據的存儲,甚至開發出分層次集群特性;
基於MD-SAL的南向協議插件開發:由於ODL支持豐富的南向協議,目前南向插件的開發主要集中在協議的增強以及北向APP插件或外部APP的適配上,通常並不是APP開發的重點。
本章從廣域網演進的角度按探討了SDN成長曆程以及對廣域網變革的推動。下一篇文章將深入到ADWAN的控製平麵協議內部,介紹SegmentRouting的概念以及控製平麵和轉發平麵的細節。
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