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SDN规模部署关键问题分析 　　摘要：SDN是中国移动未来网络项目NovoNet的核心技术之一。指出中国移动的SDN实践，重点包括数据中心、软件定义的分组传送网（SPTN）、广域网、集客网、移动核心网五大应用场景。通过对SDN发展的关键技术问题的介绍和分析，认为SDN把软件和网络结合在一起，给网络带来灵活性和开放性，同时也对网络固有的稳定性有所冲击。对于SDN引入来说，应该全局考虑业务系统对稳定性和灵活性的需求和平衡。 　　关键词： SDN；NovoNet；数据中心；SPTN 　　1 未来网络发展目标 　　通信网络经历了1.0模拟通信、2.0数字通信、3.0 IP化通信，正式进入通信4.0 时代。通信4.0 需要信息技术（IT）和计算机技术（CT）融合。其核心特征包括敏捷化、开放化、软件化、虚拟化。为实现快速响应市场发展，满足客户对通信网络深层次需求的目标，亟须开展网络转型工作。中国移动于2015年初提出了发展下一代创新网络NovoNet的理念，深度融合IT新技术，构建“资源可全局调度，能力可全面开放，容量可弹性伸缩，架构可灵活调整”的新一代运营商网络。 　　1.1 新型数据中心和新型网络 　　通信4.0时代的网络在物理设计上应具备两大基础特征： 　　（1）网络功能软件化形成电信云，构成新型数据中心。 　　（2）软件定义网络（SDN），实现灵活调度，构成新型网络。 　　传统电信网络采用专用设备，这些设备的电源、功耗、尺寸要求各不相同，导致大量专用电信机房出现。未来的新型数据中心目标是统一规划，采用通用服务器，形成统一的资源池，电信设备将采用网络功能虚拟化（NFV）技术实现软硬件分离，电信网元功能以软件形式承载在统一资源池上形成电信云，实现网络快速部署，网元快速升级以及容量的弹性调度。新型数据中心的核心技术是NFV和SDN。 　　传统IP网络自组织转发方式无法准确调度路由和开放路由；轻载建设的传统模式在大带宽时代无法长久持续。新型网络采用SDN技术，通过将路由设备控制和转发功能分离，实现网络路由的集中计算，向转发设备下达路由，从而实现网络的灵活、智能调度，以及网络能力的开放和可编程[1]。 　　1.2 中国移动NovoNet计划 　　中国移动推出NovoNet新一代网络计划，旨在融合IT、CT技术，构建一张“资源可全局调度，能力可全面开放，容量可弹性伸缩，架构可灵活调整”的新一代网络。NovoNet中Novo是拉丁语创新的词根，Net包括了移动和固定网络、IP网络、传输网络以及数据中心网络。NovoNet的核心技术是SDN和NFV，核心思想是“新架构、新运营、新服务”。NovoNet将以新型数据中心为单元形成电信云，通过新型网络实现高效承载，最终实现网络功能软件化、资源共享化、网络可编程。 　　2 中国移动SDN部署实践 　　2.1 SDN部署应用场景 　　中国移动SDN网络主要包括5个应用场景： 　　（1）NovoDC，是NovoNet在数据中心的实现方案，旨在为公有云、私有云提供多租户/多业务的虚拟网络，满足用户自助开通虚拟私有云网络的需求。 　　（2）软件定义的分组传送网（SPTN），是NovoNet在传送网的主要场景之一，旨在为集团客户、长期演进（LTE）回传网络提供快速开通和质量保证。 　　（3）NovoWAN，是NovoNet在广域网的实现方案，通过实时感知网络流量，全局集中调度流量，提升IP网络带宽利用率，并且能够保证关键业务质量。 　　（4）NovoVPN，是NovoNet在集客多协议标签交换（MPLS）虚拟专用网络（VPN）的实现方案，该方案基于Overlay VPN技术，实现集客VPN用户的快速接入，自动上线。 　　（5）移动核心网、固网应用SDN，实现灵活业务链的编排。 　　2.2 数据中心SDN商用部署 　　2015年中国移动公众服务云商用部署SDN网络，主要提供私有网络（VPC）、虚拟防火墙、虚拟负载均衡、VPN等网络服务。该方案基于中国移动自研的OpenStack大云平台，采用Plug-in方式和SDN对接。 　　该方案中SDN转发节点数百个，控制器采用集群方式实现可靠保护和负载分担，如图1所示。 　　2.3 SPTN部署 　　2.3.1 SPTN架构、北向接口和南向接口 　　SPTN是业界率先提出面向超大规模网络的层次化控制架构，并付诸实现。SPTN作为下一代城域传送网解决方案，要能够覆盖全国所有县市，实现多厂家，百万节点组网。为了在大规模网络上，同时实现区域内灵活管控和跨区域端到端调度，SPTN引入了分层分域管理的层次化控制器模型，如图2所示[2]。 　　直接管理转发设备的控制器成为域控制器，一个管理域对应一个域控制器来管控；在域控制器