可管理的数据中心广域互联

现有的数据中心 互联网络架构所依赖的技术、协议和解决方案，大多已经有30年历史，在这个架构里， 交换机或者 路由器不得不在数量超过6000的分布式协议的控制下行使整个网络的智能。这就意味着，即使只有一个网元增加了一种新的协议，就需要所有 其它网元做出相应的结构变更。现实的业务压力和技术实现上存在时间差，让部署更为困难，技术的发展往往赶不上业务的发展速度。SDN的出现，则打破了这种“传统”，它让网络可编程化或者说让 软件定义网络，这就使得网络在满足用户业务部署需求方面更具灵活性。基于SDN的广域流量控制、更加简便的 网络监控方案，存在广泛的可应用场景。

数据中心互联网络是目前SDN应用最成功的领域之一，SDN可提高网络的利用率和流量，降低运营成本。此外，随着数据中心的数量增多，互联网络的规模日趋庞大，承载的业务越来越复杂，对网络监控技术的要求也越来越高，故障端到端协同维护能力和业务长期保障能力制约着数据中心互联网络的发展。

针对上述数据中心互联网络存在的问题，华为公司认为数据中心互联网络的管理应当是基于全路径、全网络的优化而不是只基于目前局部FIB的路径优化，各种复杂拓扑结构，多租户、多路径的网络可以通过网络 虚拟化在 云计算平台上大规模地实现。新型数据中心网络应该能解决 服务器之间的数据流量和大规模的虚拟化网络的复杂性，提高虚拟机和数据搬迁效率，减少网络管理的复杂度。在网络质量监控方面，华为公司认为应该放弃现有的逐点部署、分段监控、模拟测量的模式，将网络质量的监控和故障定位与业务流统一，真实观测网络，反映实际的业务质量。

基于光传输网络的SDN流量控制方案在数据中心互联网络采用光传输网络进行建设的方案中，通常采用ASON网络设备进行搭建。而ASON网络设计中，往往将光层ASON和电层ASON分别进行设计和部署，电层链路属性(SRLG/距离等)配置和光层配置往往是相辅相成，配合完成。当电层和光层信息无法交互时，网络部署时则需要用户手工配置成千上万条SRLG，工作量大、配置复杂、容易出错。在进行备份链路和保护链路的配置时，由于没有光层和电层的联动，光层需要人为的预留ASON资源，操作繁琐、灵活性差。同时，随着光网络的组网越来越复杂，在多层组网模式下，单纯使用分布式网元上的控制平面来计算一条端到端路径将越来越困难，因此将PCE(集中式路径计算单元)引入光网络的建设，将路径计算剥离分布式网元于之外，形成一个独立的PCE服务器单元，集中管理全网的路径计算和光电协同，将端到端路径配置信息下发到各个传输网元，从而完成整网的配置。在PCE集中控制器上，实现标准的UNI接口，可配合IP设备(如路由器)实现IP+光的协同，并支持PCEP协议与各个传输单元进行通信，实时感知网络资源状态，下发计算结果。各个传输设备则需要实现PCEP协议，被动接收配置信息并执行配置。(华为企业网络产品管理部 余笑寒/文)

基于IP网络的SDN流量控制方案基于IP互联的数据中心互联网络，采用二层组网或者三层组网，控制平面采用传统的IP信令协议，如BGP、OSPF、RSVP-TE等等，因此，路径的计算是基于IP FIB表，由各个网元设备从自身的角度计算出最短下一跳，从而组成整个转发路径。这种计算方式是站在独立网元的角度来规划整网的路径，对于一条单一的业务流来说，是合理和有效的，但当网络承载了大量的业务流，各自为政的独立计算模式往往不能充分利用网络的带宽资源，拥塞与空闲链路并存，人为的干预又面临部署复杂、灵活性差、时效性低的问题。因此，将IP路由计算的控制平面剥离出来，由独立的计算单元来完成整网的路径计算成为唯一的可能方案。华为公司推出基于PCE的独立路由计算控制器，替代传统的路由协议，实时收集各个网元的时延、抖动、剩余带宽等信息，并引入用户自定义参数(时间、业务特征等)，通过全新的路径计算算法，计算出适合一定时间的，基于全网资源的，满足整网业务需求的路径结果，并通过PCEP协议将具体的配置信息下发到各个网络单元。而网络设备本身，剥离了控制平面，仅仅只需要被动接收控制信息，聚焦于快速有效的转发功能。

基于业务流的网络监控方案现有网络监控技术是基于模拟测试的原理，在各个网元部署探针，整网贯穿探测报文的模式进行网络质量的监控和检测，监控对象是单一和特定的(如Y.1731针对以太网VLAN报文、RFC 6375是针对 MPLS-TP报文、RFC 6374是针对MPLS LSP报文)，在适用场景上存在局限性，在多点到多点或是ECMP场景下，存在检测不准确、不能测量的问题。同时，现有技术对跨越多种网络(如L2+L3网络)存在障碍，在主备路径部署场景下不能同时监控等问题。

华为公司基于10年的IP设备开发经验，提出了包守恒监控技术iPCM(Packet Conservation Monitoring for Internet)，为传统网络增加了一个主动质量感知机制，实现了即时质量感知和即时故障定位。通过对实际业务报文流进行标记测量统计，避免间接测量导致的准确性低问题，同时，报文测量是基于IP报文进行，根据端口配置情况区分各种封装报文，然后完成相应业务报文的统计，以适应各种隧道封装场景和组网方案，全网设备定期将统计结果按照标准的报文格式上送集中控制单元，一次性计算出整网的丢包情况、时延情况，确保故障定位准确快速。

基于SDN的流量控制和网络监控，只是数据中心互联网络在SDN实践上的第一步，随着SDN技术的逐步发展和控制器技术的不断深入，完全基于业务的控制、业务将更为灵活地调度和管理网络将成为可能。