9月27日,由云计算发展与政策论坛、数据中心联盟指导,开放数据中心委员会主办,百度、腾讯、阿里巴巴、中国电信、中国移动、中国信息通信研究院、英特尔承办的“2016 ODCC开放数据中心峰会”在京隆重召开。在下午“数据中心网络”的分论坛上中国移动SDN/NFV研究员顾戎发表了题为“中国移动SDN实践及产业合作思考”的演讲。以下为演讲全文:

顾戎

中国移动SDN/NFV研究员 顾戎

很高兴有这样一个机会站在这儿跟大家一起分享中国移动关于SDN相关的实践以及共同跟大家一起探讨产业合作的思考话题。我是中国移动研究院SDN研究员顾戎,在场也看到很多业界同行的好友。首先关于SDN实践的话,目前介绍三个方面,第一个方面是相关数据衷心的实现,我们所称的NovoDC,第二部分SDN数据中心开始成熟商用部署自然想到运维管理的问题,第三个分享实践是关于SDN跟NFV融合的场景介绍,最后基于以上三个实践希望和大家一起共同探讨产业合作相关的思考。

在介绍数据中心端到端解决方案之前,我想跟大家一起回顾一下耳熟能详的NovoNET,是中国移动未来网络品牌,旨在阐述中国移动未来网络发展愿景和核心需求,凝聚产业力量,促进NovoNET快速成熟和发展,NovoNET核心技术是NFV、SDN,核心架构是以电信五集成云为基础组件的数据中心互连网络。中国移动基于SDN数据中心又称NovoDC,是一个云数据中心,采用东厂四层架构,第一层是应用层,第二层是云操作系统层,第三层是控制层,包括控制器以及控制组件,第四层是转发层,包括SDN的一些转发设备。架构的话目前已经在中国移动共有云、私有云开展了成熟的商业部署。为了营造一个更加open的网络我们希望把南向借口打开,所以提出了端到端的解决方案,这是一个全面解耦的方案。全面解耦方案基于核心是自研设备,黄色图片是自研设备,包括SDN应用层,还有自研的控制器,以及转发设备,有自研的交换机,跟百度的同事一样也有自研的交换机。通过自主研发的设备,再加上通用的标准接口,这个接口一方面刚才介绍的北向接口,包括Openstack,北向的接口,包括南向借口,通过标准接口进行了控制器向下的接口打开。这样一个方案不仅仅是对于自己自研设备,同样通过标准接口对接了一些成熟的转发设备,比方对接第三方业界成熟的虚拟交换机,比如防火墙都经过了实验室的对接测试,进而可以使数据中心网络性能更高,可靠性更高,而且更加开放。这是中国移动提出的数据中心端到端全解耦方案,其中最关键是自研设备,下面对两款自研设备做介绍。

第一个自研控制器AERO,方面解决了Openstack原生的性能问题,另外一方面通过定制标准的南向接口,打破了SDN方案,对AERO做简单介绍,也是业界通用的三层架构,包括业务逻辑层,框架层跟协议站,包括自主研发以及代码修复。目前AERO控制器能够完成开源OVS,以及商业的虚拟交换机的,基本功能包括路由转化等功能,通过跟防火墙,负载均衡增值业务,还能提供别的服务。标准由控制器向下,这个标准南向接口目前在交换机上也提出了通用的TPP模型,通过测试我们单台控制器支持并发虚拟交换机达到300个,同时支持千余台虚机,这个是我们自研控制器。

下面一款设备是自研定制化的交换机,这个主要是面向数据中心的万兆接入交换机,刚才百度工程师讲了用的更多是25G,我们更多服务器还是基于实际网口,我们还是万兆接入。自研交换机是通用硬件,软件是稳定,而且加入定制化开发。这个交换机具备商用数据中心交换机所有功能,采用的芯片是基于商用比较成熟的东西,也欢迎更多芯片厂家可以跟我们一起探讨交换机。另外在基本功能基础上增加了一个定制可视化管理系统,在外部界面可以简单容易读到交换机的CPU,拓扑,端口以及流量等等信息,可以更加方便我们运维人员对交换机进行运管和维护。由于我们交换机定位的是数据中心,我们NovoDC,所以与我们自研控制器AERO进行了集成,目的将普通物理服务器以我们交换机作为物理点,将物理服务器集成到SDN网络中。这是定制化的交换机。

我们关于数据中心还有一部分工作是围绕辅助设备,也就是实际AOC线缆展开,大家都不会陌生,主要用于机架内与机架距离与服务器互联,线缆需求量巨大,但是国际标准对EEPROM内关键咱数定义不标准,异厂家兼容性不好,我们联合产业界各方力量,统一线缆关键参数,实现服务器、线缆、TOR开放配对,后续测试组会针对AOC线缆做测试,感兴趣可以到时候关注一下。以上介绍主要是基于两款自研设备,包括控制器AERO以及自研交换机转换设备中国移动提出NovoDC的端到端的解决方案。

第二部分跟大家一起探讨关于数据中心的运维管理的问题。数据中心商用部署之后,自然运维人员会关注新型数据中心如何管理和维护,伴随着SDN技术的提出,相应的网络配置以及改变的管理小工具以及网络性能的探测和故障诊断小工具也提上了日程,随着SDN的引入,运维人员可以看到现在数据中心跟传统数据中心在运维管理的方式上存在着改变,这些改变主要围绕以下几个方面:首先是新型数据中心的管理对象增加,可以看到针对普通由交换机、服务器构成的底层网络,在物理网络基础上叠加了一个逻辑网络,共有云提供服务的时候,对租户还有一层租户网络,所以这样其实是多层的网络。另外随着虚拟化技术的增长,虚拟交换机引入,这个时候运维人员不仅仅关注物理服务器问题,更需要关注到物理服务器的内容包括虚拟交换机的问题。同时逻辑网络因为伴随着租户的需求,所以可能实时是动态调整,这个时候也要求管理时间精度会相应提高。基于以上的思考以及现在的SDN网络的实践,我们目前提出了数据中心运维三大需求,第一个层次化拓扑呈现,第二个网络联通性的检测和故障定位。第三个因为SDN网络引入会带来控制器,还有SDN支持SDN转发设备的新设备引入,运维人员需要将新设备纳入运维和管理,需要监控它们。到了需求的话只是基于现在一些思考伴随着数据中心的部署,对运维认知也不断加深,相信这个需求也会不断的完善。中国移动是从2016年初开展了NovoDC网络的运维管理研究,目前基于我们实际部署的未解耦的方案,控制器跟转化设备绑定的方案以及全解耦的方案采取了两种运维的架构。如果未解耦方案采取第三方运维管理模块,有应用层集成管理模块实现网络管理,对于全解耦方案,这个时候要求控制器转发设备需要支持标准化的网络资源和状态感知的接口。下面这个图可以看出对于网络资源和状态感知接口的话,包括三部分,第一部分是应用层以及Openstack层向智能网管,包括租户相关的信息。第二个接口是控制器,跟智能网管包括逻辑网络的拓扑以及虚拟网络监控的信息。第三部分是转发设备,相应转发设备跟智能网管系统有物理脱铺的上报以及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,最终实现租户角度来说的租户网络以及运营商管理人员角度来讲的逻辑网络和物理网络,这个网络拓扑会呈现,而且会相应呈现对应关系。另外增加一些检测工具,可以实现网络联通性的检测,我们可以相应获得SDN设备的性能状况,从而满足当前对于SDN网络的运维需求。这样一个运维研究是今年刚开始,同步的话也在各个标准化组织推标准化,这个标准化工作分为三个部分,第一个部分是中国移动自己的指标,制定了设备管理规范,明确了设备需要支持的接口,另外对运维人员制定了指标集。第二个中国通信标准化协会,我们在第三工作组立项,当前借口要求还在撰写中,我们更多希望业界专家能够参与一起探讨,大家共同制定运维方面的接口。第三部分是国际标准化组织,我们提出相应运维方面的思考文稿,进一步跟踪运维技术。

下面跟大家介绍一下中国移动在SDN跟NFV技术融合方面的实践,网络是由网元功能和网络连接共同组成的,本质上NFV提供网元共嫩,SDN提供网络连接,两者共同构成网络。将SDN跟NFV技术融合的话,目前尝试第一个方面是数据中心的业务链,数据中心提供防火墙,负载均衡的服务,通过SDN控制器以及NFV网元协同,扩展的业务链接口,实现数据中心业务链服务灵活提供。第二个融合场景是核心网场景,中国移动将电信核心网引入NFV实现云化,增强网络功能和容量的灵活性,参考NovoDC组网架构,例如SDN控制器实现网络的灵活配置。目前电信核心网分为三层,最下层是一个本地电信核心网站点,中间是省级电信核心网站点,上面是核心电信核心网站点,本地跟省级之间还是城域连接,省级跟核心是骨干网连接。上面介绍中国移动在SDN聚焦三个时间,提出端到端的全解耦方案,基于两款产品。第二部分对于NovoDC运维管理的思考,提出包括呈现,以及网络的检测以及性能监控的运维需求,同步也在推标准和。第三部分是将SDN跟NFV技术融合的两大场景,这两大场景包括数据中心业务链场景以及核心网云化场景。最后结合实践探讨产业合作方面的话题。

首先介绍一下Novonet未来网络规划,希望新建数据中心并将传统机房升级成新型的数据中心,数据中心内以及数据中心采用SDN网络灵活配置,数据中心之间采用的是SDN技术包括小型数据中心整合以及数据衷心的高速互联,这样的网络涉及到各方面的技术,在未来几年中国移动将不断在方案上,在尝试上不断向这个网络推进。这张网络形成需要指出的不仅仅是包括中国移动一家努力,也需要业界包括设备商,互联网,各行各业同行专家群策群力搭建端到端的网络。关于产业合作提出三个合作思考,第一个基于开放的接口,一个数据中心方案解耦关键在于接口的标准制定,目前我们制定了控制器南向接口以及即将制定运维方面的网络资源和状态感知的接口,这些接口也需要和大家和同行一起更好的把这个接口大口以及完善出来。第二部分如果将结耦方面落地就需要更多的测试去支撑,这个测试目前实验室也是对控制器跟转发设备进行了对接工作,我们更多希望大家可以有更多的设备,比方转发设备,比方一些增值网元设备,可以跟我们控制器进行对接。最后是沟通交流,其实ODCC就是一个更好的平台,我们希望在这个平台上跟大家进行更深入的交流,包括方案层面,包括时间、试点层面。方案更希望交流SDN跟NFV技术融合的相关内容,目前我们场景只包括两个,然后还有数据中心互联技术,高速互联我们也在做相关实践,需要大家一起参与,更多提出互联技术的方案。最后谢谢大家聆听我的分享。

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