軟件定義廣域網(wǎng)(SDWAN)是軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)的重要分支，由于Google在其廣域網(wǎng)B4的巨大成功，一直以來都認(rèn)為SDWAN可以幫助用戶降低廣域網(wǎng)(WAN)的開支和提高其連接靈活性。通過分析Google B4網(wǎng)絡(luò)取得成功的要素來幫助理解上面是SDWAN。
SDWAN到底能做什么？
Google 的網(wǎng)絡(luò)分為數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)及骨干網(wǎng)(WAN)，其中WAN 網(wǎng)按照流量方向由兩張骨干網(wǎng)構(gòu)成，分別為數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)(G-scale Network)，用來連接Google位于世界各地之間的數(shù)據(jù)中心，屬于內(nèi)部網(wǎng)絡(luò);面向Internet用戶訪問的網(wǎng)絡(luò)(I-Scale Network)。Google實(shí)際上選擇了數(shù)據(jù)中心之間互聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)做了SDN改造。通過應(yīng)用程序來控制各個(gè)數(shù)據(jù)中心的邊界網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，保證高優(yōu)先級(jí)的應(yīng)用流量最低時(shí)延到達(dá)，低等級(jí)的流量來填充空余鏈路帶寬，使高昂的海底光纜得以充分利用。
Google為什么能成功呢？主要得益于以下幾點(diǎn)：
1.Google數(shù)據(jù)中心再多，但是總歸有限，WAN網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也是有限，實(shí)際上是一個(gè)內(nèi)部可控網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備單一，便于網(wǎng)絡(luò)改造。通過對(duì)控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面的改造，使得網(wǎng)絡(luò)更智能，路由選擇更合理，網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量更好。
2.google是開發(fā)和運(yùn)營(yíng)一體化公司，強(qiáng)大的研發(fā)能力使得這個(gè)從底層硬件和軟件就開始定制的龐大系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)“云網(wǎng)”融合，應(yīng)用和網(wǎng)絡(luò)完全關(guān)聯(lián)。內(nèi)部數(shù)據(jù)已經(jīng)有嚴(yán)格的等級(jí)區(qū)分了，什么樣的數(shù)據(jù)是高優(yōu)先級(jí)，什么是中、低優(yōu)先級(jí)已經(jīng)明確定義了。各等級(jí)數(shù)據(jù)流量大小明確，這樣才能匯總出整體各個(gè)等級(jí)的流量，才可以指定匯總的CoS等級(jí)規(guī)劃。
3.能維持高利用率是因?yàn)楦邇?yōu)先級(jí)流量的輕載，然后用中低優(yōu)先級(jí)去填充，如果發(fā)生故障、高優(yōu)先級(jí)有突發(fā)流量等狀況發(fā)生時(shí)低優(yōu)先級(jí)一定會(huì)被延遲或者丟棄，低等級(jí)的應(yīng)用需要有忍受力。
從Google的分析中我們可以得出結(jié)論，軟件定義WAN需要三要素：網(wǎng)絡(luò)智能化、數(shù)據(jù)分級(jí)化和應(yīng)用承受度。網(wǎng)絡(luò)智能化只是一種手段，應(yīng)用數(shù)據(jù)的分級(jí)才是真正的核心，為應(yīng)用承受度是選擇的標(biāo)準(zhǔn)。所以SDWAN雖然從字面上看起來叫軟件定義廣域(出口)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際上核心卻在應(yīng)用改造上。Google的租用跨國(guó)海底光纜的成本確實(shí)很高，而Google的軟件能力確實(shí)夠強(qiáng)，自己改造應(yīng)用系統(tǒng)的費(fèi)用也不高，收益卻很大，這也是Google會(huì)在SDWAN上取得成功的原因。
那么從這三個(gè)要素我們一起來分析一下現(xiàn)有的“SDWAN”。
智能化網(wǎng)絡(luò)
WAN網(wǎng)絡(luò)本身是網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供的，目前主要是三大電信運(yùn)營(yíng)商提供的網(wǎng)絡(luò)。國(guó)內(nèi)企業(yè)除了“BAT”的一小部分網(wǎng)絡(luò)通過采用自建或租用裸纖、傳輸電路用來連接核心的數(shù)據(jù)中心外，包括“BAT”在內(nèi)的企業(yè)都還是主要利用網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供的WAN網(wǎng)絡(luò)。WAN網(wǎng)絡(luò)可以包括Internet網(wǎng)絡(luò)、高品質(zhì)網(wǎng)絡(luò)(如CN2)、MPLS/專線網(wǎng)絡(luò)和特殊行業(yè)提供的富裕網(wǎng)絡(luò)能力等。
要把廣域網(wǎng)絡(luò)改造成為向Google B4網(wǎng)絡(luò)一樣的“智能路由選擇”的網(wǎng)絡(luò)是基本不可能的。比如中國(guó)電信的WAN網(wǎng)絡(luò)就有各種品牌、型號(hào)的路由器36多萬臺(tái)，其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更多得不計(jì)其數(shù)。不可能采取Google的方式對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行SDN改造。雖然還是可以通過利用和改造統(tǒng)一網(wǎng)管的方式部分實(shí)現(xiàn)“智能網(wǎng)絡(luò)”的功能，這種通過Underlay方式改造的SDWAN也可以使網(wǎng)絡(luò)變得比以前靈活點(diǎn)，流量調(diào)度也變得合理點(diǎn)，操作變也簡(jiǎn)單點(diǎn)、響應(yīng)也迅速點(diǎn)。但是近5年來，在加大網(wǎng)絡(luò)的投資的情況下，城域網(wǎng)、骨干網(wǎng)、IDC網(wǎng)內(nèi)基本上不存在網(wǎng)絡(luò)流量瓶頸。主要矛盾主要集中在國(guó)際出口、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)間。通過這種Underlay的SDWAN改造方式是不能有效的消除這些瓶頸，而且全網(wǎng)改造投入很大，在沒有明確大規(guī)模需求前，也沒有改造的必要性。所以目前WAN網(wǎng)絡(luò)在將來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)還只能是一個(gè)缺乏整體大腦的網(wǎng)絡(luò)，達(dá)不到隨選的智能化要求。現(xiàn)有所有的SDWAN高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)的解決方案實(shí)際上是一種承載在原來WAN網(wǎng)絡(luò)的Overlay的解決方案。通過疊加網(wǎng)絡(luò)“隧道”和使用價(jià)格杠桿，利用高品質(zhì)網(wǎng)絡(luò)輕載的特點(diǎn)，局部改善網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。但是一旦流量加大，也會(huì)出現(xiàn)和以前一樣的問題。
數(shù)據(jù)分級(jí)
定義數(shù)據(jù)等級(jí)，哪些應(yīng)用數(shù)據(jù)很重要，需要高QoS網(wǎng)絡(luò)保障，哪些數(shù)據(jù)不太重要，可以用相對(duì)低的QoS網(wǎng)絡(luò)保障，都是該由應(yīng)用的特點(diǎn)和需求決定的。就算是同一個(gè)應(yīng)用，不同場(chǎng)景下，數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)QoS的要求也是不同的。比如采用雙活部署的應(yīng)用內(nèi)，應(yīng)用的雙活同步數(shù)據(jù)要求很高，日常的系統(tǒng)備份的數(shù)據(jù)相對(duì)就可以較低。應(yīng)用數(shù)據(jù)的等級(jí)需要在服務(wù)器的出口上就打上標(biāo)簽，這就是“云網(wǎng)融合”的核心。但是目前絕大部分的應(yīng)用都還沒有意識(shí)到數(shù)據(jù)分級(jí)，所有的數(shù)據(jù)都是一個(gè)等級(jí)，而且應(yīng)用改造的可能性也不大。沒有了這個(gè)基礎(chǔ)，更不可能去規(guī)劃各種不同等級(jí)的數(shù)據(jù)流量。
應(yīng)用承受度
在應(yīng)用數(shù)據(jù)不能分級(jí)的情況下，只能根據(jù)應(yīng)用的承受度來決定企業(yè)租用什么等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)問題最終會(huì)簡(jiǎn)化成為一個(gè)經(jīng)濟(jì)杠桿的問題，比如在一個(gè)IDC機(jī)房里大企業(yè)會(huì)將應(yīng)用都劃入低忍受度，采用高QoS的網(wǎng)絡(luò)，中小企業(yè)則會(huì)選擇中低QoS的網(wǎng)絡(luò)�？梢栽诰W(wǎng)絡(luò)出口(或VLAN)上打上相應(yīng)的數(shù)據(jù)等級(jí)標(biāo)簽。
現(xiàn)實(shí)中有很多大企業(yè)對(duì)SD-WAN的熱情并沒有想象中的高漲，主要原因就是企業(yè)無法真正將應(yīng)用數(shù)據(jù)等級(jí)進(jìn)行區(qū)分。在一樣數(shù)據(jù)等級(jí)的基礎(chǔ)上，采用傳統(tǒng)專線確實(shí)能保證網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。企業(yè)租用專線的價(jià)格和Google租用的海底光纜價(jià)格不能同日而語，而大部分企業(yè)的應(yīng)用都是由第三方開發(fā)，大規(guī)模改造應(yīng)用實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分級(jí)投入巨大，網(wǎng)絡(luò)QoS質(zhì)量和應(yīng)用接口也沒有標(biāo)準(zhǔn)定義，應(yīng)用改造也不太現(xiàn)實(shí)。而且，在廣域網(wǎng)內(nèi)無法實(shí)現(xiàn)真正智能路由的選擇，只能在入口打著不同OoS保障的網(wǎng)絡(luò)隧道進(jìn)行選擇，但數(shù)據(jù)一旦進(jìn)入隧道就會(huì)失去彈性。
但是，SDWAN作為可“共享網(wǎng)絡(luò)”在IDC會(huì)有廣泛的應(yīng)用。和Google相比我們現(xiàn)在的SDWAN是一種簡(jiǎn)化版的SDWAN。在失去智能網(wǎng)絡(luò)特性、網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用融合后的數(shù)據(jù)等級(jí)特性，IDC運(yùn)營(yíng)商還是可以利用在網(wǎng)絡(luò)出口上租用不同網(wǎng)絡(luò)帶寬、OoS的網(wǎng)絡(luò)，不同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)來提供差異化的服務(wù)。IDC內(nèi)部的數(shù)據(jù)等級(jí)可以通過價(jià)格杠桿進(jìn)行分級(jí)，通過不同用戶的VLAN進(jìn)行區(qū)分，從技術(shù)上很容易實(shí)現(xiàn)。IDC內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)也不需要進(jìn)行改造，只要在網(wǎng)絡(luò)出口/入口上引入SDN。通過SDWAN控制器，實(shí)現(xiàn)CPE設(shè)備的集中管理以及自動(dòng)化配置，實(shí)現(xiàn)各種接入方式的配置管理。同時(shí)可以提升網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量，增加網(wǎng)絡(luò)的靈活性和機(jī)動(dòng)性。還可以通過流量填充來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)利用的最大化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)價(jià)值最大化。這樣給IDC運(yùn)營(yíng)商帶來經(jīng)濟(jì)效益，也可以讓中小企業(yè)在可忍受的情況下節(jié)約成本，是目前國(guó)內(nèi)SDWAN應(yīng)用的最大市場(chǎng)。
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