作为一个热门概念,SD-WAN近年以来频繁地出现在我们的视野当中。很多人说,它是未来最具发展潜力的通信技术之一,极具商业价值。行业里的老牌通信设备商和运营商对它一致看好,新兴创业企业也把它视为千载难逢的风口机遇,对它趋之若鹜。那么,到底什么是SD-WAN?它究竟是干什么用的?有什么特别之处?今天这篇文章,就让小编来给大家做一个全面解析。
SD-WAN,全名是Software-Defined WAN,软件定义广域网。WAN,就是Wide Area Network,广域网。我相信,如果经常接触IT和通信的同学,对“SD(Software-Defined )”这个前缀词一定不会陌生。是的,在如今这个软件为王的时代,像SDN、SDS、SDR……这样的概念名词,已经充斥于我们的工作之中,成为流行词汇。
SDN:Software Defined Network,软件定义网络。SDS:Software Defined Storage,软件定义存储。SDR:Software Defined Radio,软件定义无线电。SDN(软件定义网络)/NFV是未来网络的发展方向,也是5G时代的显著特征。SD-WAN,就是SDN的一个重要分支,是SDN技术在WAN领域的应用落地。
再简单一点说,SD-WAN,就是SDN+WAN。
我们还是从WAN这个最基础的概念开始说起吧。很多搞网络的童鞋应该都知道,WAN是广域网,和WAN相对的,就是大家耳熟能详的LAN(Local Area Network,局域网)。我们家里的Wi-Fi网络,网吧的网络,还有公司办公室里的小规模网络,就是LAN局域网。而WAN是一种更大地理范围的计算机网络,它跨越省、市甚至国家、洲际。
举个例子,某集团公司的总部设在北京,分公司在上海、广州、成都。那么,分公司本地的网络,可以看作是一个局域网。而整个集团公司的网络,就是一个广域网。
之所以要有广域网的原因,我想大家应该都明白——数字化、网络化的时代,公司运作已经离不开电脑和各种各样的信息化系统、平台。从基本的电子邮件,到办公自动化(考勤系统、财务系统等),再到和主营业务强相关的PLM(产品生命周期管理)、ERP(企业资源计划)等系统,都迫切需要一张强有力的支撑网络。
对绝大多数公司来说,自己花钱拉一根专有的网线或光纤,把总公司和分公司的网络连接起来,是一件不可能的事情。工程量和成本造价是个天文数字。所以,只剩下两种选择。第一种,就是让所有的员工通过互联网进行连接。现在非常流行的钉钉和企业微信,其实就是这样的方式。全部上公网(互联网)。
在移动互联网和光纤宽带非常发达的今天,这种方式似乎是个不错的选择。
但是,采用这种方式,需要面对两个致命问题:服务质量和数据安全。我们使用的4G数据业务,还有大部分的光纤宽带接入,基本上都是民用级通信服务。这种服务的稳定性和可靠性很差,经常卡顿甚至掉线。这种服务质量,对于小微企业来说,勉强可以接受。但是对于大中型企业甚至集团来说,就不行了。此外,将公司所有业务系统暴露在互联网上,也会带来极大的安全隐患和风险。
第二种方式,也是目前用户的主流选择,就是借助运营商提供的专线进行连接。这种专线,最具代表性的,就是MPLS。MPLS,Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换。这是一种高效且可靠的网络传输技术。简单来说,它就是在数据流上打标签,有点像鸡毛信,告诉沿路的所有设备:“我是谁,我要去哪里”。MPLS专线,就是一种基于MPLS技术的广域网服务专用线路。
MPLS专线是一种租用服务,它的所有权是属于电信运营商的。运营商把专线租给你,然后承诺这条线路的SLA(Service Level Agreement,服务等级协议,包括带宽、时延、抖动、丢包率等)能达到什么样的要求。至于你的软件用起来快不快、稳不稳,它是完全不管的。不管怎么说,好歹是根专线,MPLS的网络质量还是不错的。
问题又来了,你租我租大家租,运营商的物理网络就这么一张,这么多公司的业务都在上面跑,怎么保证区分和隔离呢?这里,就要提到大家很熟悉的一个名词了——VPN。VPN,Virtual Private Network,虚拟专用网络。其实就是在正常的物理连接基础上,虚拟出了一个专用通道,保证通信的隔离和保密。根据基于的网络不同,VPN通常包括Ipsec-VPN和MPLS-VPN。
MPLS这个技术,从Cisco思科1996年提出Tag/Label Switching开始萌芽,至今已经主宰企业网市场20多年,期间没有任何重大改进。相对Internet来说,MPLS专线的优点,就是比较稳定可靠,安全也有一定的保障。但是,随着时代的发展,它的缺点也越来越明显,备受用户的吐槽:1、使用成本高。一直以来,不管是专线还是VPN服务,运营商开出的价格都是十分昂贵的。2、部署周期长。
申请安装专线之后,运营商内部要走流程,还需要人工上门进行终端安装和配置。整个的安装时间周期就很长,一般要一周到一个月的时间。3、故障排查难。专线网络属于“黑盒网络”,对于企业用户来说,当专线出现问题,很难快速判断原因。4、维护人力紧。对于企业总部来说,一般有专门的IT工程师进行维护。但是对于分公司或办事处来说,出于成本的考虑,一般不会配备专门的IT工程师。
好了,终于到了我们今天文章的主角登场了。
SD-WAN,就是为了解决上述一系列问题而出现的一种新兴WAN广域网技术。SD-WAN源于SDN。SDN的知识要说起来那就没完了,今天不多介绍。大家只需要知道,SDN技术的精髓,是将网络的控制权集中管理起来。转发与控制分离。SD(软件定义),它并不是让软件替换硬件,而是将硬件的更多能力抽取出来,交给统一的软件控制权管理。说白了,就是让硬件通用化、简单化,变成“傻呆萌”。
而软件控制器(Controller),成为掌握一切的核心。
大家可以看到,整个网络架构的躯干,其实还是Internet和MPLS专线。但是,在架构之上,多了一个SD-WAN控制器。这个控制器,就是SD-WAN的管理控制核心。在分公司节点,还有总部节点,多了一些uCPE和vCPE这样的东西。CPE ( Customer Premise Equipment ) ,业内称之为“客户终端设备”。
这里的CPE和5G CPE不一样,5G CPE是把5G信号转成Wi-Fi信号的。这里的CPE是连入网络的一个接口盒子(可以理解为一个小路由器)。uCPE是Universal CPE,通用客户端设备。vCPE是Virtual CPE,虚拟客户端设备。
管理员可以通过应用层接口对SD-WAN控制器进行配置,也可以下发vFW(虚拟防火墙,Firewall)、vWOC(虚拟广域网优化控制器,WAN Optimization Controller)功能到CPE,实现相应的功能,无需专门购买硬件。
我们结合网络架构、节点设备来具体分析一下,采用SD-WAN究竟会带来什么改变:1、接口通吃,负载均衡。
站在分公司的角度来看,SD-WAN不再强制只允许使用MPLS,而是允许MPLS、xDSL、PON光纤宽带、4G LTE,甚至5G等多种连接类型。CPE可以支持多种接口的Bonding(绑定),从而变成了一个接口资源池。2、自主选择最佳路径。WAN广域网技术的关键,其实在于路径选择。对于不同的分公司,SD-WAN可以根据现网情况和配置策略,自主选择最佳路径。
SD-WAN还具备负载均衡的能力,以此来增强网络的可靠性。3、部署简单,秒速完成。在评价SD-WAN的部署速度时,人们会反复提到一个词,叫做ZTP,也就是Zero Touch Provisioning,零接触部署。简单来说,差不多就是即插即用。4、自管自控,智能运维。SD-WAN具有SDN的基因,所以在网络的管理上拥有先天的优势。但凡是SD-WAN的管理平台,都是图形可视化的。
管理员可以清楚地通过网管界面看到SD-WAN的运行情况,并及时对出现的问题进行处置。
真金白银的回报,推动SD-WAN以惊人的速度向前发展。SDN是2006年出现雏形,2011年正式定名的。而SDN和WAN第一次擦出火花,是在2014年。
这一年,一家前身为投资公司的ONUG(Open Network User Group)咨询企业,在与其企业用户展开对未来企业网络需求的研讨会上,提出了若干个SDN技术的应用场景,由此,SDN与企业WAN网络真正相遇。
同期,在networkcomputing.com网站上有一篇主题为“Software-Defined WAN: A Primer”的文章发布,第一次将SD-WAN这个名字引入了大众的视野。此后,SD-WAN迅速引起了行业的广泛关注,各大巨头都开始一拥而上。
从事SD-WAN服务的企业分为很多类,我们简单介绍一下。第一类,就是专注提供广域网解决方案的公司。
他们购买运营商专线,然后搭建自己的广域网,向企业用户提供SD-WAN服务。第二类,是传统设备制造商,例如华为、中兴、新华三等。这就不用多介绍了,方案、硬件、软件,它们什么都卖。第三类,就是围绕SD-WAN卖优化、安全、加密等技术和产品的公司,他们有自己的软硬件产品,搭配卖给SD-WAN用户。传统电信运营商对SD-WAN也非常重视,毕竟是威胁自己饭碗的一项技术。
目前国内运营商在很多地方都进行了SD-WAN的服务试点。它们的商业模式,主要是基于现有的基础设施服务,利用自己在硬件资源上的优势,提供网络增值服务。例如防火墙、WAN加速和网络安全等。
总而言之,SD-WAN是一种可以快速部署的、低成本高灵活性的广域网解决方案。它成为行业主流的趋势毋庸置疑,我们现在唯一要关注的,就是围绕SD-WAN的这场激烈战斗究竟谁会胜出,谁能够成为未来广域网市场的最大赢家!