SDN推動(dòng)路由器技術(shù)變革

　　ICCSZ訊   近30年來(lái)，以路由器和交換機為核心的IP網(wǎng)絡(luò )始終遵循摩爾定律，與其他IT設備共同構建了現代化信息文明。其中，路由器作為廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)出口的核心設備，始終扮演者關(guān)鍵的角色，也經(jīng)歷了持續的發(fā)展和無(wú)數次的更新?lián)Q代。

　　時(shí)至今日，路由器的接口已經(jīng)從五花八門(mén)的X.25、E1、ATM、POS、SDH等窄帶接口轉變?yōu)閷拵Ъ円蕴涌跒橹?，輔以少量的更高速和更高性能的波分接口;在運行協(xié)議上，逐步統一成分布式IP/MPLS體系。更大的帶寬、更低的時(shí)延、更小的體積、更優(yōu)的成本使得路由器以及其“兄弟”交換機、PTN成為幾乎所有網(wǎng)絡(luò )的基礎。

　　路由器演進(jìn)遵循“三大定律”

　　不過(guò)，變化和運動(dòng)是永恒的，發(fā)展是硬道理。當前，受百兆寬帶入戶(hù)、4K在線(xiàn)視頻、4G/4.5G/5G、萬(wàn)物互聯(lián)的驅動(dòng)，以及用戶(hù)體驗至上、SDN/NFV思潮的影響，路由器也在面臨著(zhù)持續的演進(jìn)和變革。

　　首先，路由器組建的廣域IPWAN網(wǎng)絡(luò )是一個(gè)應用范圍極廣的網(wǎng)絡(luò )，一般新建一個(gè)全新網(wǎng)絡(luò )的代價(jià)都非常高，所以很大一部分需求是擴充網(wǎng)絡(luò )容量,在技術(shù)上需要一定程度的兼容。因此，路由器發(fā)展的基本軌跡和競爭焦點(diǎn)仍然是合理速度的演進(jìn)，要在繼承歷史功能的基礎上，實(shí)現容量和能力上的持續提升。以核心路由器為例，目前可以商用的主流設備是每系統16至20槽位，每單板400G，形成6.4T至8T的單子架系統。而后的發(fā)展和競爭點(diǎn)則是在合適的時(shí)間點(diǎn)推出1T、2T、4T單板，而且最好是兼容的，容量提升了，且功耗和價(jià)格不要提升，繼續滿(mǎn)足摩爾定律。這說(shuō)起來(lái)簡(jiǎn)單，但實(shí)際上產(chǎn)業(yè)供應鏈已被破壞，需要依賴(lài)自身垂直產(chǎn)業(yè)整合的能力，要在合適時(shí)間推出合適容量、適宜成本的產(chǎn)品，則非?？简炓患夜镜木C合實(shí)力，包括對新技術(shù)的儲備能力和IC設計能力等。

　　其次，更小的體積。傳統的中高端路由器都是體積龐大的“鐵疙瘩”。而隨著(zhù)物業(yè)成本的逐年提升，占用空間更小的“小體積大帶寬”路由器開(kāi)始受到歡迎。對于一些基站的站點(diǎn)路由器，客戶(hù)甚至希望是直接抱桿的戶(hù)外型。在這種趨勢下，研究路由器的小型化或戶(hù)外化顯得非常重要。如果能做得好，產(chǎn)品將非常受歡迎，也可以形成不少差異化競爭優(yōu)勢，特別是在被傳統廠(chǎng)商封鎖的市場(chǎng)地盤(pán)上，具有以上特色的路由產(chǎn)品可起到攻城掠地的奇效。在路由器的發(fā)展趨勢上，“小型化”作為一個(gè)重要分支，應該予以重視。

　　最后一點(diǎn)是關(guān)注客戶(hù)體驗。類(lèi)似小米家庭網(wǎng)關(guān)路由器的設計就很值得推崇。在硬件組成上，小米路由器采用的都是常用元件，但在軟件上，其創(chuàng )造了一套基于A(yíng)PP的應用鏈，不僅用起來(lái)方便，創(chuàng )造了新價(jià)值，而且還能夠帶動(dòng)更多小米智能家居的布局銷(xiāo)售。中興通訊雖然聚焦于中高端的路由器，但也可以借用類(lèi)似理念把現代互聯(lián)網(wǎng)的元素移植到路由器體系上，打造出一套便利的生態(tài)環(huán)境，增強客戶(hù)對中興路由器體驗的黏度。

　　SDN讓路由器不再“低能”

　　上述三點(diǎn)，都還屬于演進(jìn)的范圍。隨著(zhù)SDN/NFV的發(fā)展，以路由器為中心的解決方案正在逐步演繹一場(chǎng)變革。

　　變革的基本點(diǎn)是SDN(軟件定義網(wǎng)絡(luò ))的引入。IP網(wǎng)絡(luò )能在全球范圍內擁有廣泛部署，靠的是一套分布式的協(xié)議體系——一個(gè)或多個(gè)節點(diǎn)的路由器崩潰，IP網(wǎng)絡(luò )仍然可以繼續運行，這非常了不起。然而，正是這個(gè)分布式體系，使得很多本來(lái)很容易的全局性特殊策略難以實(shí)施，IP網(wǎng)絡(luò )的“智商”其實(shí)很低。更麻煩的是，網(wǎng)絡(luò )的控制在應用層軟件和路由器軟件之間有斷層，難以全自動(dòng)地實(shí)施應用策略。SDN的引入，正在試圖解決這些問(wèn)題。

　　當然，在路由器組成的廣域網(wǎng)領(lǐng)域，牽一發(fā)動(dòng)全身，因此SDN的引入策略也相對保守，保守的表現在于盡量不去觸及路由器的轉發(fā)面，并且在控制面也盡量保持兼容，以一種混合體系運行的方式，逐步把路由器上分布式運行的控制面轉到集中式運行在控制器上，并且通過(guò)層次化的控制器，及合理的北向接口，實(shí)現軟件全面自動(dòng)化的訴求?？刂破髋c設備之間采用原來(lái)的接口，如NETCONF甚至CLI，或者原有協(xié)議的擴展如BGP-LS和PCEP，路由器上原有的概念PW、L3VPN、MPLS TE隧道等仍然保留，只是運行模式發(fā)生了變化，原來(lái)“智能低下”的問(wèn)題通過(guò)SDN得到很大改觀(guān)。

　　NFV促使網(wǎng)絡(luò )功能“通用化”

　　SDN的引入只是變革的起點(diǎn)，而NFV(網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化)的引入則讓這場(chǎng)變革充滿(mǎn)了變數，擁有了多種多樣的選擇。NFV是把網(wǎng)絡(luò )設備上的各類(lèi)功能“通用化”。原來(lái)，一些網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)的功能，如NAT、防火墻、DPI、負載均衡都是以專(zhuān)用設備或專(zhuān)用板卡實(shí)現的，與路由器轉發(fā)設備共同組網(wǎng)實(shí)現一些智能或L7應用層功能?，F在，NFV的引入使得組網(wǎng)模式產(chǎn)生了非常戲劇化和混沌的變化。一方面，所有業(yè)務(wù)層的功能包括IP/MPLS轉發(fā)功能等在內，都可以用虛擬化的方式來(lái)運行，以軟件方式運行在服務(wù)器上，由此可以徹底使路由器設備“消失”;另一方面，所有這些業(yè)務(wù)層功能包括IP/MPLS轉發(fā)功能，都可以用虛擬化或非虛擬化的方式通過(guò)加速優(yōu)化全部運行在新型路由器上，從而賦予新型路由器前所未有的全面智能，以及適應更加豐富的應用場(chǎng)景。

　　這場(chǎng)博弈有賴(lài)于大家思考和實(shí)踐的深度，最終可能以“按需分布”達到一個(gè)平衡，數據中心服務(wù)器上會(huì )運行全面的功能，企業(yè)出口會(huì )運行新型路由器一體機，兩者之間的軟件可以做到共享，而部署的分配則嚴格尊重客戶(hù)體驗，幫客戶(hù)解決各自的問(wèn)題。畢竟，真正為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值的創(chuàng )意都會(huì )得到尊重。

　　這種NFV化的路由器體系在DC未來(lái)網(wǎng)絡(luò )體系中也會(huì )發(fā)揮重要作用，可以比較方便地幫助VDC的網(wǎng)絡(luò )出口實(shí)現上公網(wǎng)或互聯(lián)所要求的功能。

　　NFV在路由器上發(fā)展和應用，將引發(fā)路由器上通用業(yè)務(wù)和轉發(fā)一體化硬件的出現，相信經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的發(fā)展和完善，其不僅能使SFC業(yè)務(wù)鏈等功能更容易實(shí)現，還可能使SDN原來(lái)不愿或不敢動(dòng)的轉發(fā)面逐步實(shí)現變遷，由此促成IPWAN SDN的第二次革命，不過(guò)這個(gè)時(shí)間點(diǎn)何時(shí)到來(lái)，現在還難下定論，但重點(diǎn)在于，我們需要針對那些能夠為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值的應用積極開(kāi)展有關(guān)SDN/NFV的思考和實(shí)踐。