中国移动SDN/NFV研究古戎:对中国移动SDN实践和产业合作的思考

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中国移动SDN/NFV研究古戎:对中国移动SDN实践和产业合作的思考 9月27日，在云计算发展与政策论坛和数据中心联盟的指导下，由开放数据中心委员会主办，由百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息与通信研究院和英特尔主办的“2016 ODCC开放数据中心峰会”在北京隆重举行。中国移动SDN/NFV研究员古戎下午在“数据中心网络”子论坛发表了题为“中国移动SDN实践与产业合作思考”的演讲。 9月27日，由百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息与通信研究院和英特尔主办的2016年ODCC开放数据中心峰会在发展与政策论坛和联盟的指导下，由开放数据中心委员会主办，在北京隆重举行。中国移动SDN/NFV研究员古戎下午在数据中心网络分论坛发表了题为《中国移动SDN实践与产业合作思考》的演讲。以下是演讲的全文:

中国移动SDN/NFV研究员古戎

很高兴有机会站在这里与大家分享中国移动的SDN相关实践，并与大家讨论产业合作的话题。我叫古戎，是中国移动研究院的SDN研究员，我也见过很多业内的朋友。首先，关于SDN实践，目前介绍了三个方面。第一个方面是相关数据的真实实现。我们称之为NovoDC。SDN数据中心的第二部分正开始走向成熟和商业化部署。第三个共享实践是介绍SDN和NFV集成的场景。最后，基于以上三个方面的实践，我希望与大家讨论一些关于产业合作的想法。

在介绍数据中心的端到端解决方案之前，我想和大家一起回顾一下大家熟悉的NovoNET，这是中国移动未来的网络品牌。其目的是阐述中国移动未来的网络发展愿景和核心要求，汇聚行业力量，促进NovoNET的快速成熟和发展。NovoNET的核心技术是NFV和SDN，其核心架构是基于电信五个集成云的数据中心互连网络。中国移动基于SDN的数据中心，也称为NovoDC，是一个云数据中心。它采用东方工厂的四层架构。第一层是应用层，第二层是云操作系统层，第三层是控制层，包括控制器和控制组件，第四层是转发层，包括一些SDN转发设备。如果采用该架构，中国移动的公共云和私有云已经进行了成熟的商业部署。为了建立一个更加开放的网络，我们希望打开南方的借口，所以我们提出了一个端到端的解决方案，这是一个全面的解耦解决方案。整体解耦方案以自主研发设备为核心。黄色图片为自主研发设备，包括SDN应用层、自主研发控制器和转发设备。有自我研究的转换，也有像百度同事一样的自我研究的转换。通过自主开发的设备和通用标准接口，该接口一方面只介绍了北方接口，包括Openstack，而北方接口，包括南方借口，通过标准接口打开控制器下接口。该方案不仅针对自主开发的设备，还通过标准接口与一些成熟的转发设备接口，如与第三方行业成熟的虚拟交换机对接，如通过实验室对接测试的防火墙，使数据中心网络具有更高的性能、更高的可靠性和更大的开放性。这是中国移动数据中心的端到端完全解耦方案，其中最关键的是自主研发设备。下面介绍两种自主研发的设备。

第一台自主开发的控制器AERO，一方面解决了Openstack原有的性能问题；另一方面，它通过定制标准的南行接口打破了SDN方案，并简要介绍了AERO。它也是业界常见的三层架构，包括业务逻辑层、框架层和协议站，包括独立的研发和代码修复。目前，AERO控制器可以完成开源的OVS和商业虚拟交换机。它的基本功能包括路由转换和其他功能。它还可以通过防火墙和负载平衡增值服务提供其他服务。标准从控制器传下来。目前，标准的南向接口还提出了交换机的通用TPP模型。通过测试，我们可以为一个控制器支持300个并发虚拟交换机和1，000多个虚拟机。这是我们自己开发的控制器。

以下设备是自行开发的定制开关。这主要是用于数据中心的10Gb接入交换机。刚才百度工程师说使用了更多的25G。我们仍然根据实际的网络端口使用更多的服务器，并且我们仍然使用10Gb访问。自主开发的交换机是通用硬件，软件稳定，增加了定制开发。该交换机具有商业数据中心交换机的所有功能。使用的芯片是基于商业上成熟的产品。我们也欢迎更多的芯片制造商与我们讨论交换机。此外，在基本功能的基础上增加了定制化的可视化管理系统，交换机的CPU、拓扑、端口、流量等信息可以在外部接口中轻松读取，更方便我们的运维人员对交换机进行管理和维护。由于我们的交换机位于数据中心，我们NovoDC，所以我们集成了我们自己开发的控制器AERO，旨在将通用物理服务器集成到SDN网络中，以我们的交换机为物理点。这是一个定制的开关。

我们在数据中心的另一部分工作围绕着辅助设备，即众所周知的实际的AOC电缆。它们主要用于机架和服务器之间的互连。对电缆有巨大的需求。然而，国际标准没有定义EEPROM中的关键数字，不同制造商之间的兼容性也不好。我们联合行业所有部门统一电缆的关键参数，实现服务器、电缆和TOR的开放式配对。随后的测试团队将对AOC电缆进行测试。如果感兴趣，到时候我们可以关注他们。以上介绍主要是基于NovoDC的两个自主研发设备提出的端到端解决方案，包括控制器AERO和自主研发的交换机转换设备中国移动。

第二部分与大家一起讨论数据中心的运营和维护管理问题。数据中心商业化部署后，自然运营和维护人员会关注如何管理和维护新的数据中心。随着SDN技术的引入，相应的网络配置、变化的管理工具以及网络性能检测和故障诊断工具也提上了日程。随着SDN的引入，运维人员可以看到数据中心与传统数据中心之间的运维管理模式发生了变化。这些变化主要集中在以下几个方面:第一，新数据中心的管理对象数量增加。可以看出，对于由交换机和服务器组成的公共底层网络，逻辑网络叠加在物理网络上。当公共云提供服务时，仍有一层租户网络供租户使用，因此这实际上是一个多层网络。此外，随着虚拟化技术的发展和虚拟交换机的引入，运维人员不仅要关注物理服务器的问题，还要关注物理服务器的内容，包括虚拟交换机的问题。同时，由于租户的要求，逻辑网络可以实时动态调整，这也要求相应提高管理时间的准确性。基于以上考虑和目前SDN网络的实践，我们现在对数据中心的运行和维护提出了三个主要要求，第一个层次拓扑表示，第二个网络连通性检测和故障定位。第三个原因是，SDN网络的引入将带来控制器和新的SDN设备的引入，支持SDN转发设备。运行和维护人员需要将新设备纳入运行和管理，并需要对其进行监控。当需求得到满足时，它只是基于当前的想法。随着数据中心的部署，对操作和维护的理解也在加深。我相信这种需求会不断得到改善。中国移动自2016年初开始对NovoDC网络运维管理进行研究。目前，基于我们实际部署的解耦方案，控制器绑定到转换设备的方案和完全解耦的方案采用两种操作和维护架构。如果解耦方案采用第三方运维管理模块，则有一个应用层综合管理模块来实现网络管理。对于完全解耦方案，这一次需要控制器转发设备支持标准化的网络资源和状态感知接口。下图显示了网络资源和状态感知接口有三个部分。第一部分是智能网络管理的应用层和Openstack层，包括租户相关信息。第二个接口是控制器，它包括逻辑网络拓扑和虚拟网络监控信息以及智能网络管理。第三部分是转运设备。相应的转发设备和智能网管系统具有物理去供应的上报和订阅方式，实现信息上报和查询接口。通过网络资源和状态感知接口，最终实现租户视角的租户网络和运营商管理人员视角的逻辑网络和物理网络。将呈现该网络拓扑，并相应地呈现相应的关系。此外，还增加了一些检测工具来实现网络连通性的检测。我们可以据此获得SDN设备的性能状态，从而满足当前SDN网络的运行和维护需求。这种操作和维护研究今年才刚刚开始，如果同步，标准化也将在各标准化组织中得到推广。标准化工作分为三个部分。第一部分是中国移动自己的指标，该指标建立了设备管理标准，定义了设备需要支持的接口，并为运维人员建立了指标集。对于第二中国通信标准协会，我们在第三工作组设立了一个项目，目前的借口请求仍在编写中。我们希望更多业内专家参与讨论，共同制定操作维护界面。第三部分是国际标准化组织。我们提出了运行维护的相关思路，进一步跟踪运行维护技术。

以下是中国移动在SDN和NFV技术整合方面的实践介绍。网络由网元功能和网络连接组成。本质上，NFV提供网络元素，而SDN提供网络连接。这两者一起形成了一个网络。如果SDN与NFV技术集成，目前尝试的第一个方面是数据中心的服务链。数据中心提供防火墙和负载平衡服务。通过SDN控制器和NFV网元的配合，可以通过扩展的服务链路灵活地提供数据中心的服务链。第二个融合场景是核心网络场景。中国移动将电信核心网引入NFV，实现云转型，增强网络功能和容量的灵活性。参考NovoDC网络架构，如SDN控制器，实现灵活的网络配置。目前，电信核心网分为三层，最底层是本地电信核心网站点，中间层是省级电信核心网站点，上层是核心电信核心网站点，本地和省级或城域之间的连接，以及省级和核心网之间的连接都是骨干网连接。以上描述了中国移动三次关注SDN，提出了基于两种产品的端到端完全解耦方案。第二部分提出了NovoDC运维管理的运维需求，包括展现、网络检测和性能监控。同步也在推动标准和。第三部分是SDN和NFV技术在两个场景中的集成，包括数据中心业务链场景和核心网络云场景。最后，结合实践探讨了产业合作的课题。

首先，介绍诺富特未来的网络规划，希望建立一个新的数据中心，将传统的机房升级为新型的数据中心。数据中心和数据中心灵活配置SDN网络。数据中心之间采用SDN技术，包括小型数据中心的集成和数据的真正高速互联。这种网络涉及各种技术。未来几年，中国移动将继续在计划和尝试中推进这一网络。这一网络的形成不仅需要中国移动的努力，也需要包括设备制造商、互联网等行业的专家的共同努力，以建立端到端网络。提出了产业合作的三种合作思路。第一种是基于开放接口，而数据中心方案解耦的关键在于接口的标准设置。目前，我们已经制定了控制器南向接口，并将很快制定一个网络资源和状态意识的操作和维护接口。这些界面也需要更好地开发和完善，以适应每个人和同行。第二部分需要更多的测试来支持耦合。目前，实验室也正在将控制器与转发设备对接。我们希望每个人都能有更多的设备，比如转发设备，比如一些增值网元设备，来和我们的控制器对接。最后，还有交流。事实上，ODCC是一个更好的平台。我们希望与该平台上的每个人进行更深入的沟通，包括计划层面，包括时间和试点层面。该计划还希望交换SDN和NFV技术集成的相关内容。目前，我们的场景只包括两个，然后是数据中心互连技术。我们也在为高速互联做相关的实践。我们需要大家一起参与，提出更多的互联技术方案。最后，谢谢你听我的分享。