华为SDN产业链分析

Posted 2020-12-07 dream397

SDN对网络设备厂商、器件厂商、传统IT设备厂商乃至整个产业链是挑战，更是价值转移和产业链重整的机会。传统网络是水平标准和封闭的，SDN将在整个网络的垂直方向让网络开放、标准化、可编程。SDN可实现大到网络、小到设备都具备“可编程”的能力，随着SDN的推进，可编程网络、可编程交换机正呼之欲出。

华为无疑是这场变革的佼佼者。华为将SDN架构分为三个层次：网络设备层，网络控制层、业务管理及编排层。其核心理念是全层次开放与可编程，能够与不同类型用户的业务需求做到很好的匹配和联动。其产品覆盖了从芯片到解决方案的SDN全产业链，以下从这几面总结华为的明星产品：

1 芯片

ASIC性能高、功耗小，但架构固化不灵活，每新增一项业务就需要新增一个模块，也就意味着整个芯片需要从头再来,无法适应企业IT应用的快速发展。商用NP虽然灵活，但性能和功耗却成为瓶颈。针对上述情况，华为自主研发推出了以太网络处理器ENP（Ethernet Network Processor），其性能和功耗与ASIC相当，同时具有商用NP的灵活性，是性能和灵活性的完美结合。

主要有以下特点：

• 完整的指令空间与硬加速，ENP中的NPU与商用NP中的NPU有所不同：NP将业务处理切分到不同的NPU组上，指令空间有限；ENP可访问完整的指令空间，节省了开发过程，支持快速开发出新业务。
• 华为ENP集成了SmartMemory，让存储单元集成了一些计算和判断处理的能力，减少主计算单元与SmartMemory之间的操作交互，大大提高了访问效率。
• 先进的降功耗措施使得ENP具有和ASIC比平的能耗表现。
• 基于ENP的交换机可同时支持OpenFlow和传统以太数据包转发，帮助用户实现从传统网络向SDN的迁移。

图1 ASIC（缺陷：固定架构无法随需应变）

图2 商用NP（编程灵活，功耗较高）

图3 华为ENP芯片组成架构（性能和灵活性的完美结合）

2 交换机

华为基于ENP芯片的交换机主要有两款，一款是S12700系列，是华为公司面向下一代园区网专门设计开发的敏捷交换机；另一款是CloudEngine12800系列，是华为公司面向数据中心和高端园区网络推出的新一代高性能核心交换机。

S12700系列基于华为公司首款以太网络处理器ENP，内置随板WLAN AC无线局域网接入控制器，实现有线无线真正融合；支持iPCA网络包守恒算法，可对任意业务流随时随地逐点检测，助力客户对业务的精准管理。S12700支持MSV（Multi-service Virtualization，多业务虚拟化）功能，每单板内置1.5GB大缓存，确保突发流量不丢包，视频业务清晰流畅，可应用于企业园区网、校园网、视频会议等多种场景。S12700系列目前提供S12708、S12712两种产品形态。

CloudEngine12800系列交换机采用新一代VRP8操作系统，通过VRP8内嵌的OPS模块，实现设备控制面的可编程；基于华为独有的ENP可编程芯片，可扩展支持超高性能的480Gbps可编程线卡。OPS提供了丰富的Open API接口，可被业界主流云平台（含商业云平台和开源云平台）和第三方Controller深度集成，支持业务对网络的灵活定制和自动化管理。

3 控制器

Agile Controller 敏捷控制器是华为推出的基于用户和应用的网络资源自动化控制系统。该系统基于SDN集中化控制原则，作为智慧园区网络的大脑，动态调配整个园区的网络与安全资源，让资源跟随用户移动，实现业务随行，让网络更敏捷地为业务服务。

图4 华为Agile Controller

除此之外，华为还发布了业界首款电信级SDN控制器SNC，可提供端到端全场景解决方案，帮助运营商快速部署SDN网络，降低OPEX，快速部署新业务、加速业务创新。华为SNC控制器具备转发控制分离、网络集中控制、多层次开放可编程能力的特点，完整地实现了SDN网络价值。SNC控制器还充分考虑了现网兼容互通、现网升级等能力，使得运营商网络能够平滑过渡到SDN网络架构。

4 应用

在2014年3月6日召开的开放网络大会上，华为发布了业界首个内置于SDN控制器中的电信级智能化流量算法引擎(Flow Engine)，该引擎是华为SoftCOM未来网络架构中面向下一代网络的SDN解决方案的关键部件，使用了先进的优化算法，将大规模网络的全局优化计算时间减少到秒级，可以快速感知流量的动态变化，实时调度全网流量，进行无损调整，使网络随时处于最佳状态。并能快速地适应网络业务动态变化，在计算速度和全局优化效果上完全满足未来SDN网络的业务需求，引领SDN网络的商用化进程。

基于在SoftCOM未来网络架构，华为还发布了其业界首个SDN APP——SDN IPv6。华为的SDN IPv6方案构筑在SNC控制器之上，利用开放的SDN北向接口以及创新的流表技术，可在SDN转发设备上灵活地生成并加载各种过渡技术，简化IPv6过渡技术的部署，降低过渡技术切换的难度。SDN IPv6 App具有先进的DevOps（Development & Operation）理念，利用开放的API接口（应用程序编程接口），可轻松地实现过渡技术的生成、加载和切换，为运营商根据自己网络业务的发展不断调整过渡技术以及选择适合自己的过渡技术提供了一个良好的平台。

5 解决方案

图5 华为敏捷网络解决方案

敏捷网络是华为公司面向企业市场发布的下一代网络解决方案，它基于SDN思想，使用华为自主研发的控制器和交换机，能实现全可编程，让网络能够快速、灵活地为业务服务。敏捷网络解决方案包含敏捷园区网、敏捷数据中心、敏捷广域和敏捷分支四大子解决方案，全面满足了移动性、云计算、社交媒体、大数据及物联网五大业务趋势对网络的新诉求，给企业带来了前所未有的新价值。

图6 华为敏捷园区网解决方案

以华为敏捷园区网解决方案为例，其瞄准解决用户园区网络中存在的问题，与传统园区网相比，在架构上做了如下三大改变：

第一，第一次把SDN架构引入园区，给网络增加了智慧的大脑（Agile Controller）。敏捷园区网通过Agile Controller集中式控制，实现整个园区网络包括出口路由器/SVN的全网系统控制，可以动态地调配网络资源，实现网络资源跟随用户移动，从而保证了自由移动环境下每个用户的业务体验。同时它可以调配全网安全资源，实现网络的协同整体防护。

第二，用敏捷交换机替代了传统交换机，给网络增加了敏捷的肢体。通过敏捷交换机使网络实现了敏捷感知和执行的能力，可以感知用户&应用、网络质量&问题以及安全事件。

第三，实现了安全能力资源化，防火墙等安全资源不再是某个单点的功能，而是可以全网共享的功能。敏捷园区网解决方案是敏捷网络在园区网的落地实现，通过“业务随行”、“全网安全协防”、“质量感知”、“有线无线深度融合”和“全可编程&一机双平面”五大创新功能来帮助企业客户完成面向新业务趋势变化的网络转型，让网络更敏捷地为业务服务。

6 结束语

华为产品覆盖了从芯片到解决方案的完整产业链，而且在芯片、交换机、控制器都提供了稳定的商用产品，其主推的方案也逐步落地。从技术角度上，华为在SDN技术上相对保守，考虑到传统网络的架构和成本，一方面提出传统与OpenFlow混合工作，设备除了具有支持SDN架构基础的服务同时还能够支持传统网络，具备一机双平面的特性；另一方面提出自己的OPS标准（开发编程系统）。前不久，华为与来自电信运营商、互联网公司、设备厂商和工信部电信研究院等15家SDN产业链代表成立“SDN产业联盟”，目的是将技术标准的制定与应用场景结合起来，相信这对于推动SDN产业发展和标准的制定具有重要的作用。