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原创

骨干网未来发展方向思考

2023-11-23 08:59:07
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未来的骨干网的发展目标主要体现在四个方面:

        更低的成本,成本涉及建设成本和运营成本。使用交换机+控制器替换高端路由器的 SDN 化演进不仅可以降低硬件成本,还可以提高带宽利用率。此外,优化数据中心选址,使用能力更高的网元也可以降低成本。

        更简单的运维,首先要求网络要足够稳定,少出故障,其次要求出了故障后能方便排障,甚至自动恢复。

        更大的带宽承载,主要还是依赖于交换设备能力的提升。

        更低的接入时延,核心就是减少数据包所需要的跳数,涉及 CDN、边缘计算、专线接入等。

由于未来骨干网发展涉及的方面很多,无法做到全面分析,所以本文从两个小方面谈谈未来骨干网发展方向思考和理解。

 一、基于意图的网络

       现在的网络存在规模越来越大,配置越来越复杂的问题。基于意图的网络概念,听起来很高大上,其实本质就是一种思想,是指网络运维

人员通过描述希望网络到达的状态(意图),而不是通过描述如何让网络到达期望的状态(策略),进行网络配置。

        举个极端例子,有一个优化两地间链路的需求,可以通过配置隧道完成,如果管理员自己选择路径,在途径的网元上逐一使用命令行配置,这

就是直接对网络配置;如果管理员对控制器下发优化两点间链路的意图,控制器根据网络拓扑和流量路径信息进行评估计算后,自动得到一条隧道路

径并向交换机下发相关配置,这就是基于意图的配置。

        基于意图的网络(Intent-Based Network,IBN)是指网络运维人员通过描述希望网络到达的状态(意图),而不是通过描述如何让网络到达期

望的状态(策略),进行网络配置。

       SDN 抽象了底层交换设备的能力,控制器只需要通过南向接口就可以配置交换设备,获取状态信息。IBN 可视为对网络的进一步抽象,用户只

需进行意图描述,即可进行自动设备配置。

IBN 的配置一般包括下面几个步骤:

意图下发:用户描述期望网络达到的状态;

意图转译:应用或控制器将用户的意图,转换为网络可以理解、实现的配置;

配置验证:对待下发的配置进行可行性校验;

配置下发:将意图对应的配置通过 API、配置协议等方式下发至底层交换设备;

持续分析:监测分析网络状态是否达到用户期望的状态,验证意图已被实现;

基于意图的网络的优势有:

减少人的工作量,快速配置。运管人员告诉 IBN 意图,IBN 进行计算,验证配置,提供建议配置。

快速排障。自我监控、历史记录可以帮助快速排障。

减少人工配置导致的错误。人手工通过 CLI 进行的配置容易出错,配置交给程序,能够给降低出错概率。

一句话总结基于意图的网络的优势就是,它可以简化网络管理,节省运维管理人员的时间。

二、白盒交换机

骨干网发展的另一个趋势是交换设备白盒化,使用商用网络交换设备搭建骨干网存在下面的问题

1、不同厂商设备配置方式、支持的功能不同,需要编写不同的配置模板

2、不同厂商设备具体功能实现不同,造成交互困难

3、设备的可编程能力较低,难实现定制化需求

4、商用设备昂贵

白盒交换机,是指基于商用的交换芯片、开源网络操作系统的定制化交换机。

骨干网交换设备白盒化的优势有:

1、更强的网络设备管理能力

2、可编程能力强,新功能特性快速上线

劣势有:

1、需要强大的交换机软硬件开发团队支持

2、小规模网络无法体现交换设备成本优势

        虽然使用自研设备不一定能够降低成本,但是使用自研设备带来的管控能力的提升,开发效率的提升,在其他方面节省了成本。此外,若网络

规模足够大,使用自研设备也可能具有成本优势。

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未来的骨干网的发展目标主要体现在四个方面:

        更低的成本,成本涉及建设成本和运营成本。使用交换机+控制器替换高端路由器的 SDN 化演进不仅可以降低硬件成本,还可以提高带宽利用率。此外,优化数据中心选址,使用能力更高的网元也可以降低成本。

        更简单的运维,首先要求网络要足够稳定,少出故障,其次要求出了故障后能方便排障,甚至自动恢复。

        更大的带宽承载,主要还是依赖于交换设备能力的提升。

        更低的接入时延,核心就是减少数据包所需要的跳数,涉及 CDN、边缘计算、专线接入等。

由于未来骨干网发展涉及的方面很多,无法做到全面分析,所以本文从两个小方面谈谈未来骨干网发展方向思考和理解。

 一、基于意图的网络

       现在的网络存在规模越来越大,配置越来越复杂的问题。基于意图的网络概念,听起来很高大上,其实本质就是一种思想,是指网络运维

人员通过描述希望网络到达的状态(意图),而不是通过描述如何让网络到达期望的状态(策略),进行网络配置。

        举个极端例子,有一个优化两地间链路的需求,可以通过配置隧道完成,如果管理员自己选择路径,在途径的网元上逐一使用命令行配置,这

就是直接对网络配置;如果管理员对控制器下发优化两点间链路的意图,控制器根据网络拓扑和流量路径信息进行评估计算后,自动得到一条隧道路

径并向交换机下发相关配置,这就是基于意图的配置。

        基于意图的网络(Intent-Based Network,IBN)是指网络运维人员通过描述希望网络到达的状态(意图),而不是通过描述如何让网络到达期

望的状态(策略),进行网络配置。

       SDN 抽象了底层交换设备的能力,控制器只需要通过南向接口就可以配置交换设备,获取状态信息。IBN 可视为对网络的进一步抽象,用户只

需进行意图描述,即可进行自动设备配置。

IBN 的配置一般包括下面几个步骤:

意图下发:用户描述期望网络达到的状态;

意图转译:应用或控制器将用户的意图,转换为网络可以理解、实现的配置;

配置验证:对待下发的配置进行可行性校验;

配置下发:将意图对应的配置通过 API、配置协议等方式下发至底层交换设备;

持续分析:监测分析网络状态是否达到用户期望的状态,验证意图已被实现;

基于意图的网络的优势有:

减少人的工作量,快速配置。运管人员告诉 IBN 意图,IBN 进行计算,验证配置,提供建议配置。

快速排障。自我监控、历史记录可以帮助快速排障。

减少人工配置导致的错误。人手工通过 CLI 进行的配置容易出错,配置交给程序,能够给降低出错概率。

一句话总结基于意图的网络的优势就是,它可以简化网络管理,节省运维管理人员的时间。

二、白盒交换机

骨干网发展的另一个趋势是交换设备白盒化,使用商用网络交换设备搭建骨干网存在下面的问题

1、不同厂商设备配置方式、支持的功能不同,需要编写不同的配置模板

2、不同厂商设备具体功能实现不同,造成交互困难

3、设备的可编程能力较低,难实现定制化需求

4、商用设备昂贵

白盒交换机,是指基于商用的交换芯片、开源网络操作系统的定制化交换机。

骨干网交换设备白盒化的优势有:

1、更强的网络设备管理能力

2、可编程能力强,新功能特性快速上线

劣势有:

1、需要强大的交换机软硬件开发团队支持

2、小规模网络无法体现交换设备成本优势

        虽然使用自研设备不一定能够降低成本,但是使用自研设备带来的管控能力的提升,开发效率的提升,在其他方面节省了成本。此外,若网络

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