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网络操作系统发展动态及发展建议

2015-11-23 11:26:52   作者:穆琙博   来源:工业信息研究院   评论:0  点击:


  当前,全局化管理网络资源成为网络技术进一步发展的最核心问题:在ICT产业大融合的发展背景下,以云计算为代表的新技术手段在整合了计算资源、存储资源之后,开始基于统一平台加速对网络资源进行整合;面对OTT的竞争压力,运营商需要改变现有的网络架构,整合网络资源,提高利用效率,构建起能够统一管控网络资源,提供网络服务能力的新型互联网化网络架构。在这样的环境背景下,网络操作系统应运而生,成为新的技术热点。
  网络操作系统:新型网络架构下,实现网络资源管理、提供网络服务能力的核心平台
  受限于封闭不开放的网络体系架构,在现网条件下,网络运营商缺乏全局化管理网络资源、智能化提供网络服务的有效手段。粗放刚性的网络资源管理模式不仅给网络运营商带来巨大的建设成本压力,还难以满足用户的个性化服务需要,另一方面,孤立封闭的网络服务能力,使运营商在OTT的竞争压力下难以逃离“价值管道化”的宿命。
  SDN/NFV技术支撑的新型开放型网络架构提出“控制与转发相分离”,“软件与硬件相分离”的设计理念。在这一思想的指导下,立足于新型网络架构的网络操作系统将原本分散到网络设备之上的管控能力集中到统一的资源管理平台,统合了网络资源,并以此为基础,实现了网络可编程能力,向业务应用层提供了网络服务能力。同时,随着SDN/NFV技术与云计算的深度融合,在云计算技术理念的影响下,网络操作系统增加了精细化管理能力、弹性管理方式和统一的资源调度机制,成为了一种能够实现网络资源高效管理、按需提供网络服务能力的网络开放核心平台。
  欣欣向荣的产业发展现状
  网络操作系统从一出现就得到了ICT厂商的极大关注。在开源社区的大力推动下,如今,网络操作系统的产业生态出现一片欣欣向荣的发展态势:
  产业聚焦:开源生态助力主流产业方向的形成
  开源模式是当今技术创新的重要方式,不仅受到新创企业的追捧,也吸引了大公司的青睐……纵观网络操作系统的发展历程,在开源社区的支持下,一共出现过十几种不同的开源解决方案:从最早适配于Openflow接口协议的NOX、支持多线程的Maestro、支持模块化实现的Floodlight、到面向商用的Opendaylight和ONOS。经过激烈技术碰撞和竞争,到2015年中期,网络操作系统出现了产业聚焦,基本形成了由Linux基金会主持管理的Opendaylight解决方案和以ON.Lab主持管理的ONOS解决方案两大技术方向,全球知名ICT厂商、电信运营商以及学术研究机构纷纷加入其中,贡献自己的力量。
  场景多样:从云化数据中心到广域网调优的应用落地
  随着SDN/NFV的技术推广,网络操作系统率先在云化数据中心和广域网调优两个场景实现了实例部署。
  在云化数据中心场景中,网络操作系统首先在原有的物理基础网络之上,抽象出若干个相互独立的虚拟网络平面,用于支持虚拟机的互联,满足了云化数据中心中网络、计算、存储等资源虚拟化管控的技术要求。自2014年5月开始,腾讯数据中心以opendaylight为技术平台,开始建设资源服务平台,计划到2015年底,该平台计划与所有伙伴系统实现无缝对接。
  在广域网场景中,网络操作系统管控了更大范围的网络资源,从网络全局层面,提高了网络资源的调度效率,网络业务的协同能力和编排能力,向上层业务开放了网络的管控能力。2015年8月,美国佛罗里达国际大学成功在AmLight网络部署ONOS实例,连接了位于巴西、智力、加勒比、美国的5个拉丁美洲科研教育网络,实现了广域网场景下网络操作系统的实例部署。
  接口标准:规范服务接口,实现跨平台异构互联
  管控网络资源、提供服务能力是网络操作系统两大基本功能。随着主流产业方向的形成和南向接口协议的成熟,网络操作系统管控网络资源的基本功能结构已逐步成为行业共识,如何提供统一的服务能力成为标准化的热点。
  在新型网络架构中,北向服务接口连通了网络操作系统与网络服务应用,是衡量网络开放化、网络智能化的重要标志。标准化的北向服务接口,通过解耦网络操作系统和网络应用服务,不仅可以支持网络编排管理系统统一调度和定制网络服务,还可以实现不同平台之间的跨平台异构互联。IETF等国际标准化组织大力推动了北向服务接口的标准化工作,目前,已经形成了《draft-bierman-netconf-restconf-02 IETF88, Nov 2013》,并在Opendaylight Helium版本开始,实现了实例部署。
  项目集成:网络操作系统技术演进的趋势
  多项目共生的融合式发展是网络操作系统未来的重要发展趋势,比如,Openstack + Opendaylight + OCP或者 Openstack + ONOS + OCP。这里的“融合”并非简单的技术耦合,而是要针对具体的应用场景需求,以整体解决方案的形式,升级各组成项目的功能,达到全局最优的目的。近日来,ONF推出了包含ONOS的Atrium试验平台,OPNFV也推出了包含Opendaylight的arno试验平台,率先开展了这方面的探索。
  顺应技术发展趋势,加快建设有生命力的网络操作系统产业生态
  从全球范围看,网络操作系统的生态发展仍处于初期阶段,技术探索刚刚明确发展方向,网络操作系统对于我国来说,是一项重大机遇。经过十几年时间的发展,在ICT领域内,国内已经成长起一批以华为、中兴为代表的国际顶级制造商和以百度、腾讯、阿里为代表的国际知名互联网企业,具备了强有力的自研和创新能力;三大电信运营商在OTT的竞争压力之下,也在积极探索技术和产业转型方向。国内知名ICT厂商、电信运营商纷纷加入Opendaylight社区和ONOS社区,结合国内ICT行业具体的应用场景,已经开始了网络操作系统方面的试点研究工作。然而,由于我国在基础软件方面存在重大短板,要推进国内网络操作系统的产业生态发展,必须结合当前的主流产业方向,扬长避短,顺应技术发展趋势,走出一条有自己特色的发展之路。
  找准定位,充分利用开源模式,依托国内产业联盟,发挥产学研用综合优势,建设先进产业生态
  我国应当顺应技术发展趋势,充分利用开源开放模式,积极参加Opendaylight和ONOS等国际知名的开源项目,依托2014年建立的SDNFV产业联盟,发挥国内积累的资源优势,积极打造国际先进、安全可控、开放融合的网络操作系统技术产业生态。
  做好顶层设计,加大支持力度,突破关键技术,积极推动标准化工作
  强化网络操作系统的顶层设计,加大技术创新和产业化部署的支持力度,统筹SDN/NFV技术发展,紧紧围绕运营商、互联网公司的应用需求,重点突破北向服务接口、信息抽象模型、网络虚拟化机制等核心技术,形成有国际影响力的自主网络操作系统积极推动核心技术的标准化进程。
  强化试验验证,推动应用部署,打动技术创新成果的转化渠道
  加强网络操作系统关键技术的试验测试,支持自主网络操作系统的应用示范和商用部署,鼓励互联网企业在IDC、CDN网络中采用自主网络操作系统和自主核心技术,支持电信企业利用网络新技术不断优化网络架构、提升网络服务能力和水平。
  作者简介:
  穆琙博,毕业于电信科学技术研究院,硕士。现任中国信息通信研究院通信技术标准研究所助理工程师,主要研究方向为SDN技术。
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