SDN推動路由器技術變革

　　ICCSZ訊   近30年來，以路由器和交換機為核心的IP網(wǎng)絡始終遵循摩爾定律，與其他IT設備共同構建了現(xiàn)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，始終扮演者關鍵的角色，也經(jīng)歷了持續(xù)的發(fā)展和無數(shù)次的更新?lián)Q代。

　　時至今日，路由器的接口已經(jīng)從五花八門的X.25、E1、ATM、POS、SDH等窄帶接口轉(zhuǎn)變?yōu)閷拵Ъ円蕴涌跒橹鳎o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(tǒng)一成分布式IP/MPLS體系。更大的帶寬、更低的時延、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)絡的基礎。

　　路由器演進遵循“三大定律”

　　不過，變化和運動是永恒的，發(fā)展是硬道理。當前，受百兆寬帶入戶、4K在線視頻、4G/4.5G/5G、萬物互聯(lián)的驅(qū)動，以及用戶體驗至上、SDN/NFV思潮的影響，路由器也在面臨著持續(xù)的演進和變革。

　　首先，路由器組建的廣域IPWAN網(wǎng)絡是一個應用范圍極廣的網(wǎng)絡，一般新建一個全新網(wǎng)絡的代價都非常高，所以很大一部分需求是擴充網(wǎng)絡容量,在技術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仍然是合理速度的演進，要在繼承歷史功能的基礎上，實現(xiàn)容量和能力上的持續(xù)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(tǒng)16至20槽位，每單板400G，形成6.4T至8T的單子架系統(tǒng)。而后的發(fā)展和競爭點則是在合適的時間點推出1T、2T、4T單板，而且最好是兼容的，容量提升了，且功耗和價格不要提升，繼續(xù)滿足摩爾定律。這說起來簡單，但實際上產(chǎn)業(yè)供應鏈已被破壞，需要依賴自身垂直產(chǎn)業(yè)整合的能力，要在合適時間推出合適容量、適宜成本的產(chǎn)品，則非常考驗一家公司的綜合實力，包括對新技術的儲備能力和IC設計能力等。

　　其次，更小的體積。傳統(tǒng)的中高端路由器都是體積龐大的“鐵疙瘩”。而隨著物業(yè)成本的逐年提升，占用空間更小的“小體積大帶寬”路由器開始受到歡迎。對于一些基站的站點路由器，客戶甚至希望是直接抱桿的戶外型。在這種趨勢下，研究路由器的小型化或戶外化顯得非常重要。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(tǒng)廠商封鎖的市場地盤上，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”作為一個重要分支，應該予以重視。

　　最后一點是關注客戶體驗。類似小米家庭網(wǎng)關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APP的應用鏈，不僅用起來方便，創(chuàng)造了新價值，而且還能夠帶動更多小米智能家居的布局銷售。中興通訊雖然聚焦于中高端的路由器，但也可以借用類似理念把現(xiàn)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，增強客戶對中興路由器體驗的黏度。

　　SDN讓路由器不再“低能”

　　上述三點，都還屬于演進的范圍。隨著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變革。

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

　　當然，在路由器組成的廣域網(wǎng)領域，牽一發(fā)動全身，因此SDN的引入策略也相對保守，保守的表現(xiàn)在于盡量不去觸及路由器的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)到集中式運行在控制器上，并且通過層次化的控制器，及合理的北向接口，實現(xiàn)軟件全面自動化的訴求?？刂破髋c設備之間采用原來的接口，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“智能低下”的問題通過SDN得到很大改觀。

　　NFV促使網(wǎng)絡功能“通用化”

　　SDN的引入只是變革的起點，而NFV(網(wǎng)絡功能虛擬化)的引入則讓這場變革充滿了變數(shù)，擁有了多種多樣的選擇。NFV是把網(wǎng)絡設備上的各類功能“通用化”。原來，一些網(wǎng)絡業(yè)務的功能，如NAT、防火墻、DPI、負載均衡都是以專用設備或?qū)Ｓ冒蹇▽崿F(xiàn)的，與路由器轉(zhuǎn)發(fā)設備共同組網(wǎng)實現(xiàn)一些智能或L7應用層功能?，F(xiàn)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)務層的功能包括IP/MPLS轉(zhuǎn)發(fā)功能等在內(nèi)，都可以用虛擬化的方式來運行，以軟件方式運行在服務器上，由此可以徹底使路由器設備“消失”;另一方面，所有這些業(yè)務層功能包括IP/MPLS轉(zhuǎn)發(fā)功能，都可以用虛擬化或非虛擬化的方式通過加速優(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景。

　　這場博弈有賴于大家思考和實踐的深度，最終可能以“按需分布”達到一個平衡，數(shù)據(jù)中心服務器上會運行全面的功能，企業(yè)出口會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體驗，幫客戶解決各自的問題。畢竟，真正為客戶創(chuàng)造價值的創(chuàng)意都會得到尊重。

　　這種NFV化的路由器體系在DC未來網(wǎng)絡體系中也會發(fā)揮重要作用，可以比較方便地幫助VDC的網(wǎng)絡出口實現(xiàn)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)務和轉(zhuǎn)發(fā)一體化硬件的出現(xiàn)，相信經(jīng)過一段時間的發(fā)展和完善，其不僅能使SFC業(yè)務鏈等功能更容易實現(xiàn)，還可能使SDN原來不愿或不敢動的轉(zhuǎn)發(fā)面逐步實現(xiàn)變遷，由此促成IPWAN SDN的第二次革命，不過這個時間點何時到來，現(xiàn)在還難下定論，但重點在于，我們需要針對那些能夠為客戶創(chuàng)造價值的應用積極開展有關SDN/NFV的思考和實踐。