近年來，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與業(yè)務(wù)發(fā)生了飛躍式的發(fā)展，云計(jì)算、虛擬化、大數(shù)據(jù)等技術(shù)日漸成為信息化領(lǐng)域的弄潮兒，這對經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)也提出了諸多挑戰(zhàn)：

網(wǎng)絡(luò)規(guī)模日益膨脹，對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維、管理是極大挑戰(zhàn)。

網(wǎng)絡(luò)部署動(dòng)態(tài)靈活，不易伸縮、擴(kuò)展的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)難以勝任。

租戶規(guī)格大幅提升，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的VLAN規(guī)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足。

資源虛擬愈演愈烈，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對虛擬化缺乏有效管理手段。

虛機(jī)遷移愈加頻繁，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)無法進(jìn)行跨二層網(wǎng)絡(luò)的遷移。

安全威脅日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)對細(xì)粒度安全防護(hù)束手無策。

業(yè)務(wù)部署極為迅速，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)部署、升級耗時(shí)耗力。

這些云計(jì)算、虛擬化、大數(shù)據(jù)等技術(shù)帶來的挑戰(zhàn)，不再是簡單地由網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行業(yè)務(wù)部署，而是轉(zhuǎn)變成了業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)隨業(yè)務(wù)而變、網(wǎng)絡(luò)支撐用戶業(yè)務(wù)，而經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大多為各廠商獨(dú)有設(shè)計(jì)開發(fā)，具有固化、封閉式、開發(fā)周期長的特征，因而無力應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，迫切需要一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來克難攻堅(jiān)、排憂解難。

一、新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

華三通信新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正是在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生，它將控制與轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)軟硬件解耦，并能夠在標(biāo)準(zhǔn)硬件平臺上部署所需的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，并利用軟件定義的形式，使得網(wǎng)絡(luò)完全根據(jù)用戶業(yè)務(wù)驅(qū)動(dòng)、自上而下、隨需進(jìn)行靈活進(jìn)行構(gòu)建，從而滿足用戶的運(yùn)維集中管理、部署靈活彈性、資源池化管理、海量租戶規(guī)格、租戶安全隔離、網(wǎng)絡(luò)安全可靠等諸多需求。

如圖1所示，新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以SDN、Overlay、NFV三大核心技術(shù)為支撐。

圖1 新網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)

1、SDN

SDN（Software Defined Network，軟件定義網(wǎng)絡(luò)）是一種創(chuàng)新性的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它通過Openflow等標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制層面和數(shù)據(jù)層面的分離，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)流量的靈活化、集中化、細(xì)粒度的控制，從而為網(wǎng)絡(luò)的集中管理和應(yīng)用的加速創(chuàng)新提供了良好的平臺，由此企業(yè)和運(yùn)營商將獲得對網(wǎng)絡(luò)的***的可編程性、自動(dòng)化和控制能力，使他們很容易適應(yīng)變化的業(yè)務(wù)需求，建立高度可擴(kuò)展的彈性網(wǎng)絡(luò)。

Openflow技術(shù)是SDN架構(gòu)的重要的技術(shù)支撐，SDN控制器是SDN理念的最終執(zhí)行者。Openflow允許直接訪問和操作網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的轉(zhuǎn)發(fā)平面，這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可能是物理上的，也可能是虛擬的路由器或者交換機(jī)。

2、Overlay

Overlay在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域，是一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)上疊加的虛擬化技術(shù)模式，其大體框架是對基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)不進(jìn)行大規(guī)模修改的條件下，實(shí)現(xiàn)應(yīng)用在網(wǎng)絡(luò)上的承載，并能與其它網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)分離，并且Overlay以基于IP的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為主因而徹底擺脫了二層網(wǎng)絡(luò)的束縛。通過Overlay技術(shù)，用戶原始數(shù)據(jù)可以通過路由方式在網(wǎng)絡(luò)中分發(fā)，具備良性大規(guī)模擴(kuò)展能力。當(dāng)前VXLAN技術(shù)是廣受業(yè)界認(rèn)可的Overlay技術(shù)，已成為市場上主流的Overlay技術(shù)。

Overlay網(wǎng)絡(luò)是物理網(wǎng)絡(luò)向云和虛擬化的深度延伸，使云資源池化可以擺脫物理網(wǎng)絡(luò)的重重限制，是實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)融合的關(guān)鍵。Overlay有網(wǎng)絡(luò)Overlay、主機(jī)Overlay和混合Overlay三種網(wǎng)絡(luò)部署模型。網(wǎng)絡(luò)Overlay的隧道封裝在物理交換機(jī)完成，轉(zhuǎn)發(fā)性能比較高，可以支持非虛擬化的物理服務(wù)器之間的組網(wǎng)互通, 但是需要大批量更換設(shè)備；主機(jī)Overlay隧道封裝由虛擬設(shè)備完成，它純粹由服務(wù)器實(shí)現(xiàn)Overlay功能，對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)改動(dòng)不大，但是可能存在轉(zhuǎn)發(fā)瓶頸；混合Overlay融合了兩種Overlay方案的優(yōu)點(diǎn)，既可以發(fā)揮硬件GW的轉(zhuǎn)發(fā)性能，又盡可能的減少對于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的改動(dòng)。

通過SDN架構(gòu)實(shí)現(xiàn)Overlay網(wǎng)絡(luò)的控制平面，容易與計(jì)算功能整合，能夠更好地使網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)目標(biāo)保持一致，實(shí)現(xiàn)Overlay業(yè)務(wù)全流程的動(dòng)態(tài)部署。

3、NFV

NFV（Network Functions Virtualisation，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）的目標(biāo)是希望通過廣泛采用的硬件承載各種各樣的網(wǎng)絡(luò)軟件功能，實(shí)現(xiàn)軟件的靈活加載，在數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶端等各個(gè)位置靈活的配置，加快網(wǎng)絡(luò)部署和調(diào)整的速度，降低業(yè)務(wù)部署的復(fù)雜度及總體投資成本，提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一化、通用化、適配性。

NFV與SDN有很強(qiáng)的互補(bǔ)性，NFV增加了功能部署的靈活性，SDN可進(jìn)一步推動(dòng)NFV功能部署的靈活性和方便性，如利用SDN將控制平面和數(shù)據(jù)平面分離，軟件控制平面被轉(zhuǎn)移到了更優(yōu)化的位置，數(shù)據(jù)平面的控制被從專有設(shè)備上提取出來，并且標(biāo)準(zhǔn)化，使得網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的革新無需網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件升級。使現(xiàn)有的部署進(jìn)一步簡化，減輕運(yùn)營和維護(hù)的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，NFV能為SDN的運(yùn)行提供新基礎(chǔ)架構(gòu)的支持，如將控制平面和數(shù)據(jù)平面的功能直接運(yùn)行在標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器上，昂貴的專業(yè)設(shè)備被通用硬件和高級軟件替代，簡化SDN的部署。

二、新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)及組件介紹

H3C新網(wǎng)絡(luò)具有產(chǎn)品形態(tài)軟件化、網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化、網(wǎng)絡(luò)控制集中化的技術(shù)特征，具備網(wǎng)絡(luò)自定義、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)彈性化、運(yùn)維簡單化等技術(shù)優(yōu)勢。相比經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)，H3C新網(wǎng)絡(luò)在思維、模型、服務(wù)等維度上均發(fā)生了創(chuàng)新性的變化，延伸了更多領(lǐng)域的技術(shù)及產(chǎn)品，其不僅包括經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)的物理設(shè)備，同時(shí)融合了SDN控制器、vSwitch、NFV等新技術(shù)產(chǎn)品，并利用Overlay虛擬化技術(shù)進(jìn)行構(gòu)建，支持北向云平臺的無縫對接，兼容更多的第三方產(chǎn)品，形成一個(gè)更為完整的、更為廣泛的新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)體系。

1、 新網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)

圖2新網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)

新網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)如圖2所示，根據(jù)層次劃分主要包括：

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備層

包括各種經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)、OpenFlow網(wǎng)絡(luò)、NFV網(wǎng)絡(luò)等，通過控制器對各種異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一資源整合。

控制集群層

支持VCF控制器集群，實(shí)現(xiàn)控制器的可靠性，負(fù)載分擔(dān)，跨數(shù)據(jù)中心的協(xié)同處理，通過OpenFlow、OVSDB、Netconf等標(biāo)準(zhǔn)南向接口與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通信。

資源抽象層

以SDN應(yīng)用的形式部署在控制器上，對網(wǎng)絡(luò)提供統(tǒng)一的邏輯抽象處理，北向?yàn)榭蛻籼峁┙y(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)資源池控制與編排。

頂層管理層

通過插件、開放接口等形式，控制器支持與OpenStack、H3C CSM、HP CloudSystem等云平臺的對接，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一IT架構(gòu)的統(tǒng)一融合。

2、 新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組件

（1）控制器集群

VCF控制器集群作為新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的核心“大腦”，負(fù)責(zé)對新網(wǎng)絡(luò)的物理網(wǎng)絡(luò)及虛擬網(wǎng)絡(luò)的管控，同時(shí)遵循開放、合作的方式，北向可與各類云平臺進(jìn)行對接，并兼容第三方APP的安裝，從而易于完成網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的快速部署及調(diào)整：

集中化控制

提供了對傳統(tǒng)經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)、OpenFlow網(wǎng)絡(luò)、Overlay網(wǎng)絡(luò)、NFV網(wǎng)絡(luò)的支持和網(wǎng)絡(luò)集中控制。

分布式集群

VCF控制器集群支持控制器數(shù)量的彈性擴(kuò)展，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模動(dòng)態(tài)伸縮，支持對超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的集中化控制；集群由Leader控制器在北向提供統(tǒng)一的IP地址與所有上層軟件進(jìn)行交互，所有控制器位于同一二層網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)控制器擁有唯一的南向IP；集群南向通過劃分Region管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，Region內(nèi)部的控制器互為備份和負(fù)載分擔(dān)。

基礎(chǔ)功能包

提供了基于Openflow的基礎(chǔ)功能包，如：軟件定義的L2、L3、QoS、OverlayAPP、服務(wù)鏈APP、云POP APP、自動(dòng)化部署APP以及控制器大規(guī)模集群架構(gòu)等。

高度開放性

北向提供標(biāo)準(zhǔn)API可以與Openstack、類Openstack、IMC等多種云平臺對接，南向支持通過NetConf、OVS-DB等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議對網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行配置管理。除此，還支持嵌入式和獨(dú)立第三方應(yīng)用，滿足用戶根據(jù)自己業(yè)務(wù)需要自主定制開發(fā)應(yīng)用的需求。

（2）NFV

NFV作為新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不可或缺的產(chǎn)品組件，不僅承擔(dān)獨(dú)立NFV產(chǎn)品的業(yè)務(wù)功能，更為重要的是能夠與VCF控制器集群配合，構(gòu)建形態(tài)豐富、按需可取的服務(wù)鏈資源池，包括vFW、vLB、VSR、vBRAS、vAC等，做到業(yè)務(wù)部署的彈性伸縮、快速索取、自動(dòng)化，完全由用戶自定義。

H3C新網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)致力于構(gòu)建一個(gè)開放的NFV生態(tài)系統(tǒng)，可同時(shí)兼容第三方NFV產(chǎn)品，形成更加完整的NFV系列方案。

（3）vSwitch

vSwitch作為新網(wǎng)絡(luò)云計(jì)算業(yè)務(wù)的入口，以軟件包的形式安裝到計(jì)算節(jié)點(diǎn)上，可以對計(jì)算節(jié)點(diǎn)上的各虛擬機(jī)之間以及虛擬機(jī)與外部網(wǎng)絡(luò)之間的流量進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

H3C vSwitch支持VMware、KVM、XEN、CAS等多個(gè)虛擬化平臺，支持VXLAN、DVR、狀態(tài)防火墻、QOS、NAT、端口鏡像等豐富特性，北向通過OpenFlow、OVSDB等標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議與控制器集群進(jìn)行對接，提供數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化以及VPC等新網(wǎng)絡(luò)解決方案。

（4）經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)設(shè)備可以在新網(wǎng)絡(luò)中承擔(dān)Underlay轉(zhuǎn)發(fā)角色，對于支持VXLAN功能的物理設(shè)備，可用于充當(dāng)VTEP的角色。

高可靠的VXLAN硬件網(wǎng)關(guān)組，支持業(yè)務(wù)負(fù)載分擔(dān)、彈性擴(kuò)展和設(shè)備無縫升級，可以提供Overlay與經(jīng)典網(wǎng)絡(luò)互通的通道。

三、新網(wǎng)絡(luò)核心價(jià)值

通過上述網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和組件構(gòu)成，使得新網(wǎng)絡(luò)具備運(yùn)維精簡集中化、支持多租戶虛擬化網(wǎng)絡(luò)、應(yīng)用與位置解耦、網(wǎng)絡(luò)靈活可定義、資源池按需分配、體系高度開放化等諸多核心價(jià)值。

1、運(yùn)維精簡集中化

運(yùn)維精簡集中化涵蓋以下特點(diǎn)：

集中化管理

新網(wǎng)絡(luò)將SDN技術(shù)和NFV技術(shù)融合，將業(yè)務(wù)和控制邏輯節(jié)點(diǎn)池一起管理，統(tǒng)一編排。

運(yùn)維可視化

業(yè)務(wù)流量可視化，提供簡單、有效的管理方式，極大降低運(yùn)維工作量；支持一鍵流量鏡像，只需輕點(diǎn)鼠標(biāo)，即可實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地引流，達(dá)到迅速對異常流量抓包分析的目的。

自動(dòng)化部署

基于用戶自定義策略來自動(dòng)分發(fā)到接入設(shè)備，大大簡化大批量網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上線配置的操作，以及保障設(shè)備替換更新時(shí)其配置文件的一致性。

高可靠保證

新網(wǎng)絡(luò)在控制平面和轉(zhuǎn)發(fā)平面都遵循著高可靠性設(shè)計(jì)，通過分布式集群等機(jī)制，可確保整個(gè)數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)系統(tǒng)的長期穩(wěn)定、高可靠的運(yùn)行。

2、多租戶虛擬網(wǎng)絡(luò)

多租戶虛擬網(wǎng)絡(luò)支持租戶級、子網(wǎng)級的差異化服務(wù)鏈，為用戶的差異化業(yè)務(wù)保駕護(hù)航；租戶間安全隔離，確保租戶間威脅不互相傳染，信息不互相泄露；針對不同租戶業(yè)務(wù)的需求，對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行按需、動(dòng)態(tài)分配。

3、應(yīng)用與位置解耦

通過使用MAC-in-UDP封裝技術(shù)，VXLAN為虛擬機(jī)提供了位置無關(guān)的二層抽象，Underlay網(wǎng)絡(luò)和Overlay網(wǎng)絡(luò)解耦合。終端能看到的只是虛擬的二層連接關(guān)系，完全意識不到物理網(wǎng)絡(luò)限制，使得業(yè)務(wù)可在任意位置靈活部署，緩解了服務(wù)器虛擬化后相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展問題。

Overlay技術(shù)支持跨傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)邊界的虛擬化，由此支持虛擬機(jī)可以自由遷移，甚至可以跨越不同地理位置數(shù)據(jù)中心進(jìn)行遷移。如此以來，可以支持虛擬機(jī)隨時(shí)隨地接入，不受實(shí)際所在物理位置的限制，是網(wǎng)絡(luò)資源池化的***解決方式，可以有力地支持云業(yè)務(wù)、大數(shù)據(jù)、虛擬化的迅猛發(fā)展。

4、網(wǎng)絡(luò)靈活可定義

網(wǎng)絡(luò)靈活可定義，支持基于流的精細(xì)化集中控制，滿足客戶細(xì)粒度、多樣化的控制需求；支持三種Overlay部署模式，可以讓用戶根據(jù)實(shí)際需要，利用硬件物理網(wǎng)關(guān)和虛擬業(yè)務(wù)的靈活性，充分發(fā)揮物理網(wǎng)絡(luò)的性能優(yōu)勢和虛擬設(shè)備業(yè)務(wù)的靈活性優(yōu)勢；通過Overlay和服務(wù)鏈，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的所見即所得，根據(jù)用戶根據(jù)需要分配最適合的網(wǎng)絡(luò)資源。

5、資源池按需分配

新網(wǎng)絡(luò)通過SDN、NFV、Overlay將網(wǎng)絡(luò)資源池化：網(wǎng)絡(luò)資源以池化狀態(tài)呈現(xiàn)給用戶，實(shí)現(xiàn)資源的按需分配；資源池內(nèi)的設(shè)備可以互為備份和分擔(dān)，達(dá)到大規(guī)模部署和高可靠性保證的目的；資源池內(nèi)的設(shè)備可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)、彈性擴(kuò)展，充分滿足用戶動(dòng)態(tài)調(diào)整業(yè)務(wù)的需求；業(yè)務(wù)可以在資源池內(nèi)任意遷移，且支持遷移時(shí)策略的策略跟隨。

6、體系高度開放化

開放接口

北向開放REST API、JAVA API等多種接口，滿足用戶定制開發(fā)的需求；南向支持Openflow、NetConf、OVS-DB、SNMP等多種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，方便對多種網(wǎng)絡(luò)資源統(tǒng)一管理。

支持第三方應(yīng)用

支持嵌入式和獨(dú)立的第三方應(yīng)用，用戶可以根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需要，通過北向開放的API，快速地自主開發(fā)、部署新的業(yè)務(wù)。

兼容多種虛擬化和云平臺

兼容VMware、KVM、XEN、CAS等多種虛擬化平臺，可以實(shí)現(xiàn)跨虛擬化平臺的管理；支持嵌入式和獨(dú)立的第三方應(yīng)用，能和IMC、Openstack、類Openstack等多種云平臺對接，實(shí)現(xiàn)資源統(tǒng)一管理。

靈活的合作開發(fā)模式

H3C 新網(wǎng)絡(luò)擁有經(jīng)驗(yàn)豐富的本土化研發(fā)團(tuán)隊(duì)和定制服務(wù)團(tuán)隊(duì)，可以針對用戶的各種應(yīng)用場景，采用多種靈活的定制和合作開發(fā)模式，滿足用戶各種個(gè)性化、豐富化、差異化的需求。

結(jié)束語

H3C新網(wǎng)絡(luò)通過集成SDN、Overlay、NFV等***技術(shù)，并協(xié)同VCF控制器、vSwitch、NFV和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、安全設(shè)備等網(wǎng)絡(luò)資源，可以實(shí)現(xiàn)物理資源、虛擬資源的隨需而動(dòng)，充分滿足用戶運(yùn)維集中簡便、部署靈活彈性、資源池化管理、海量租戶規(guī)格、租戶安全隔離、網(wǎng)絡(luò)安全可靠等諸多需求。