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华三通信助力联通研究院智慧城市项目

2015-04-28 10:34:08   作者:   来源:CTI论坛   评论:0  点击:


  1.1 联通研究院智慧城市项目

  中国联通以“智慧城市”发展为契机,通过打造智慧城市云平台,发挥基础资源优势,以行业应用切入,整合产业资源,打造共赢模式, “智”于管理, “慧”及民生,促进应用创新及可持续发展,帮助政府落实规划,提升政绩。截止2012年8月,中国联通已经与23省的118个城市政府签约,截止12月7日,56个重点城市中已完成31个城市政府签约。根据智慧城市建设的整体规划和建设要求,中国联通智慧城市云平台采用“总部 + 省分”两级架构规划设计。第一期工程以“1+4”模式启动:1个管理节点(北京)、4 个资源节点(上海、济南、西安、广州)。

  华三在此项目中提供了SDN基础网络设施,包括SDN交换机(S12510-F、S5120HI系列),SDN控制器与SDN云网融合APP,实现了智慧城市统一的虚拟化资源池网络管理。包括通过一体化的监控和部署工具对数据中心内所有的物理资源和虚拟资源实现统一化管理,实现智慧城市项目中的多租户隔离,虚拟机迁移网络策略自动跟随,以及网络的自动配置部署等功能。

  本方案优点:

  1、SDN网络与上层业务系统无缝对接,真正做到网络随需而动,提高运维效率90%以上,网络配置错误率降低为0;

  2、使用硬件设备实现网络虚拟化功能,性能高,计算资源占用少;

  3、不仅实现SDN的功能,同时融合了对FW、LB的管理,业务功能丰富;

  4、组网简单,没有复杂的概念,具有良好的可扩展性,便与后续业务扩展

  联通智慧城市项目正在全国逐步展开,有了SDN的帮助,让管理人员可以将精力全部聚集于业务层面的创新,只需要以往十分之一的维护人员即可保证超大规模的智慧城市平台系统正常运行,这对国内其他智慧城市与云平台都有非常大的借鉴意义,目前其他几家运营商与云计算公司已经在与华三沟通了解相关方案。

  1.2 电信广州研究院SDN合作实验-计算资源弹性负载调度

  数据中心在用户访问量超过单台服务器服务能力时,一般通过增加相同功能的服务器来满足海量用户的访问需求。在传统的部署环境中,用户访问量随时间而变化,存在明显的波峰和波谷,而服务器数量并不能根据用户访问量的多少进行调整,存在很大的资源浪费。以阿里淘宝网为例,每年双十一进行促销活动,用户访问量激增,需要服务器数量的峰值非常大,而在平时的运行中并没有这么大的访问需求,如果统一按照服务器使用峰值的数量准备服务器或虚拟机,则将造成服务器资源的极大浪费。

  因此电信广州研究院以这一实际问题为出发点,提出通过基于SDN和云计算联动的课题来进行弹性负载调度,根据用户访问量来调度提供服务的服务器数量,从而最大化利用资源,提升资源的利用率。

  华三与电信广州研究院共同进行SDN合作实验,在研究院实验室中搭建了云系统与SDN网络环境,当SDN系统感知到访问某业务的终端用户访问量增长达到阈值时,SDN系统自动通知云系统动态增加该业务的虚拟机,业务虚拟机启动后,SDN系统自动将该部分业务访问流量调度到新的业务虚拟机上,以分担其他虚拟机的压力。

  实验室数据表明,采用该系统能够提高数据中心计算与网络设备资源利用率75%以上,具有明显的实用价值,目前已经有多家企业表示对该技术的兴趣,准备在其现网环境测试与验证并考虑引进。

  1.3 腾讯自定义路由协议-SRP

  腾讯公司的业务迅猛发展,需要更多的计算资源提供支撑。另外超大集中资源带来的规模效应,也可有效减低经济成本,提供具有成本效益的高效计算环境。这些诉求驱动腾讯数据中心服务器规模开始由五千台服务器往超大规模的两万台服务器规模构建。

  但是,庞大的数据中心往往存在几个方面的挑战与问题。首先,是高成本运作,网络利用率非常低。在这种庞大的数据中心里,为了保证网络的低故障率,业界在搭建网络时习惯性地不让网络满负荷运作,并且在负荷达到50%的时候便考虑扩容。同时为了保障网络在故障时能够迅速恢复,会对线路预留1:1冗余保护,即多预备一条线路,使得网络故障时能够切换到健康的线路上。第二,网络服务质量QoS不能得到有效分配与灵活变通。现在定义业务的优先的优先级只能通过QoS级别,高质量需求的业务制定高QoS级别,不够灵活。

  SDN的应用涉及到数据中心内部网络的优化。为优化数据中心内部网络,腾讯通过构建新的SRP协议(Sequoia Routing Protocol,腾讯自研的路由协议)。SRP协议根据数据中心网络固定简单的CLOS架构组网和基于运营的预先规划的子网特点,通过预设好的静态路由以及根据邻居状态信息动态解析相结合的方式生成实际可用的路由转发表项。

  SRP协议的主要优势体现在:非计算的路由协议,可构建超大规模的网络;规划到运营的闭环,避免学习未规划的IP子网带来的安全隐患;在SRP控制平面上操作静态路由,可快速实现和方便移植到不同交换机平台。

  结合腾讯公司的需求,华三在其网络设备操作系统Comware上开放了底层API,让腾讯的自定义路由协议能够运行在华三的网络设备之上,重新定义华三网络设备的路由与转发功能,以满足腾讯对网络功能自定义的要求。

  长久以来路由协议都是由标准组织定义,周期冗长而且无法为某一企业进行优化,而现在以互联网为代表的部分企业其业务增长迅速,业务创新要求高,新业务上线周期短,传统网络标准协议的更新模式已经无法满足互联网企业的要求,SDN模式的出现为互联网企业提供了新的可能,针对企业独特的需求,使用通用的SDN硬件平台,结合企业自身或第三方软件公司的开发能力进行定制开发,快速实施,从而提高企业的竞争力。

  1.4 世纪互联SDN合作实验-广域网流量调度

  世纪互联在全国多地运营IDC机房出租业务,IDC机房之间租用多家运营商广域网链路互联,传统广域网路由协议只根据路径最短而忽略路径通信质量来计算并进行流量转发,所以会造成某些广域网链路拥塞,而有些广域网链路空闲,用户体验差,广域网带宽利用率低。这与GOOGLE在全球各大洲数据中心所碰到的问题是非常类似的。

  华三与世纪互联共同进行SDN合作实验,在世纪互联IDC中部署H3C SDN设备与SDN控制器,对IDC中实际流量进行广域网流量智能调度,对于任意两个IDC之间的链路,可以指定主链路与备份链路,当主链路通信质量降低到阈值以下时,将新增长的流量自动切换到备份链路上去,从而提高广域网带宽利用率与提高网络服务的质量。

  根据实验数据,带宽利用率从30%提高到90%,链路故障收敛时间从30秒缩短到10秒,初步验证了SDN在广域网中的实用价值,引起了蓝讯、网宿等国内IDC运营公司的兴趣。

  1.5 清华大学863项目合作

  由清华大学牵头的“十二五”国家科技计划信息技术领域,国家“863”项目-未来网络体系结构和创新环境(FINE)。新型网络体系结构和新型网络协议在设计方法、编址方式、转发机制、控制模式等方面存在巨大差异,当前网络设备和试验环境的封闭性又严重制约着网络的技术创新和体演进,因此,设计和实现促进未来网络体系结构创新的环境,对支撑未来网络的技术创新和体系演进具有重要的意义。

  华三作为唯一网络设备厂商也参与了该863项目,并在清华实验室搭建了基于OpenFlow1.3的实验平台,与清华大学共同进行863课题的研究。

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