對于VOIP系統(tǒng)來說，如何滿足其未來更多的擴展支持和基于互聯(lián)網(wǎng)方式的第三方服務(wù)是一個非常大的挑戰(zhàn)。用戶提供SD-WAN實現(xiàn)其網(wǎng)絡(luò)升級是一個非常明智的選擇。根據(jù)IDG 2020年對SD-WAN市場做的預(yù)測，為了解決各種連接問題，實時通信的要求和安全管理的要求，用戶對SD_WAN的需求量也是在不斷上升。

 

　　本圖例及以下圖例均來自于互聯(lián)網(wǎng)資源

　　SD-WAN介紹的出現(xiàn)可能對VOIP網(wǎng)絡(luò)來說是一個福音。VoIP網(wǎng)絡(luò)通過SD-WAN技術(shù)實現(xiàn)了更多的技術(shù)擴展，并且對網(wǎng)絡(luò)安全管理和語音質(zhì)量，第三方云服務(wù)支持都有比較大的優(yōu)化和提升。很多比較大的通信VOIP廠家也逐步推出了很多的商業(yè)解決方案幫助企業(yè)通信系統(tǒng)支持SD-WAN來實現(xiàn)VOIP平臺更具有未來拓展性的部署。筆者將通過以下分享來介紹SDN，SD-WAN以及通過SD-WAN實現(xiàn)VOIP網(wǎng)絡(luò)的拓展性和其語音質(zhì)量的優(yōu)化擴展實現(xiàn)對云計算和多地部署的支持。

　　任何技術(shù)的出現(xiàn)都具有一定的時代性。當(dāng)然，仍然有很多技術(shù)架構(gòu)因為其業(yè)務(wù)需求的不同，技術(shù)架構(gòu)等限制仍然同時存在于我們當(dāng)前的應(yīng)用環(huán)境中。如果技術(shù)架構(gòu)不能快速適應(yīng)社會的需求的話，技術(shù)更迭會淘汰一部分企業(yè)。在很多技術(shù)更迭的過程中，很多技術(shù)架構(gòu)很難滿足最新的技術(shù)要求，經(jīng)過一段時間后，這些比較舊的技術(shù)將會被新的技術(shù)替代。處于云計算時代的VOIP/SIP通信領(lǐng)域就是一個非常典型的例子。

　　在傳統(tǒng)的VOIP領(lǐng)域，包括更早期的PSTN時代，很多設(shè)備制造商都是以硬件方式為用戶提供各種服務(wù)和硬件設(shè)備，經(jīng)過幾十年的發(fā)展，這些服務(wù)已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代云計算環(huán)境下的最新業(yè)務(wù)模式，甚至于嚴(yán)重滯后于企業(yè)用戶的客觀需求。隨著IP化的推進(jìn)，出現(xiàn)了PSTN和IP的混合，以及后期的虛擬化解決方案的出現(xiàn)，越來越多的用戶使用虛擬化解決方案加外接語音設(shè)備方式實現(xiàn)VOIP的技術(shù)場景。最近幾年，SIP trunk和IMS的出現(xiàn)，傳統(tǒng)PSTN設(shè)備也逐漸退出了市場，完全虛擬化的平臺開始正式進(jìn)入到了VOIP領(lǐng)域。但是，無論我們討論的這些技術(shù)如何發(fā)展，這些技術(shù)仍然局限于企業(yè)本地網(wǎng)絡(luò)或者基于企業(yè)內(nèi)外的配置環(huán)境。另外，隨著企業(yè)管理層級的不斷變化，電話功能需要和其他第三方進(jìn)行完美融合。很多企業(yè)IPPBX系統(tǒng)需要更多的對接支持第三方的業(yè)務(wù)功能，這些業(yè)務(wù)功能的部署需要增加對接的接口或者管理設(shè)置。這同樣要求企業(yè)IPPBX平臺能夠靈活支持各種第三方接口，同時能夠保證這些服務(wù)是在企業(yè)技術(shù)管理的范圍之內(nèi)的。SDN和SD-WAN的出現(xiàn)給傳統(tǒng)的技術(shù)架構(gòu)帶來了更多的技術(shù)融合的可能性。SDN和SD-WAN除了滿足了在VOIP領(lǐng)域技術(shù)的要求，同時支持了云計算中的各種業(yè)務(wù)要求。因此，SDN可能是對傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的顛覆，同時因為各種因為傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)部署所引起的各種問題也讓用戶開始考慮向SDN和SD-WAN技術(shù)架構(gòu)遷移。以下調(diào)查說明了企業(yè)真正考慮遷移的幾個要素：

　　

　　SDN稱之為軟件定義網(wǎng)絡(luò)，顧名思義，如果從簡單概念來說就是通過可編程方式通過軟件定義實現(xiàn)各種互聯(lián)網(wǎng)功能。SDN技術(shù)雖然一直在發(fā)展，但是，因為周邊各種技術(shù)的不斷成熟，例如虛擬化等，這一技術(shù)在最近幾年突然開始火熱起來。針對SDN技術(shù)架構(gòu)，相關(guān)技術(shù)機構(gòu)發(fā)布了關(guān)于SDN技術(shù)架構(gòu)說明-RFC7462，從RFC7462詳解來說，SDN 網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)包括幾個不同的層級：

　　網(wǎng)絡(luò)設(shè)備， 控制層， 管理層， 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)抽象層和應(yīng)用抽象層。SDN 南向接口包括的模式為：ForCES，NETCONF/YANG，OpenFlow，I2RS，SNMP，PCEP和BFD。其具體細(xì)節(jié)，讀者可以查閱RFC7462，因為篇幅所限，這里不再做過多技術(shù)。讀者可參閱以下示例了解SDN其具體的架構(gòu)：

　

　　Nick Feamster 提出來關(guān)于SDN的發(fā)展路徑的研究討論，讀者可以通過如下示例參考學(xué)習(xí)：

　　

　　Nick Feamster 在其發(fā)表的論文中專門針對虛擬化和SDN的關(guān)系做過非常詳細(xì)的討論。在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備環(huán)境中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠家的設(shè)備本身所提供的功能都已經(jīng)限定在了設(shè)備中，其他第三方集成商基本上沒有任何可能對此設(shè)備進(jìn)行其他功能的支持或者自定義更多的應(yīng)用，SDN實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備和業(yè)務(wù)功能，應(yīng)用的分離，通過虛擬化方式和各種API接口。它支持了控制層，數(shù)據(jù)管理層和設(shè)備層的分離。

　　關(guān)于SDN的技術(shù)研究，很多國家的研究人員都分別根據(jù)不同的研究領(lǐng)域做了很多不同的研究。目前，在SDN技術(shù)研究中，美國是研究人員發(fā)布的研究論文是最多的，中國是關(guān)于SDN技術(shù)發(fā)表論文第二多的國家。這也說明，結(jié)合目前的云計算部署，中國對SDN的技術(shù)研究已經(jīng)真正進(jìn)入到第一集團軍行列。

　　

　　在軟件定義網(wǎng)絡(luò)的研究中，這些研究人員關(guān)注的領(lǐng)域包括了：網(wǎng)絡(luò)虛擬化，云計算，流量工程管理，均衡負(fù)載，QoS，OpenFlow，網(wǎng)絡(luò)管理和安全等非常核心的問題。從研究人員的研究對象來看，這也說明目前SDN的應(yīng)用和發(fā)展的趨勢，以及產(chǎn)品市場化需要投入的資源方向。

　　

　　如果讀者對SDN網(wǎng)絡(luò)有極大興趣，想系統(tǒng)完整了解SDN技術(shù)詳解的話，建議讀者閱讀Diego Kreutz 等研究人員發(fā)表的論文：

　　Software-Defined Networking: A Comprehensive Survey

　　www.ieee.org

　　在其論文中，根據(jù)RFC7462，對各個部分都做了比較詳細(xì)說明，同時對相應(yīng)技術(shù)的歷史發(fā)展和廠家產(chǎn)品都做了總結(jié)，可以幫助讀者快速了解SDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

　　

　　在部署SDN方面和SDN控制器的選擇上，IT管理人員可以根據(jù)以下十個方面建議對SDN控制器選擇做出自己的決定，IT管理人員需要考慮的建議包括：OpenFlow 支持，網(wǎng)絡(luò)功能，可支持軟件定義，可靠性，集中管理和可視化界面，虛擬化，執(zhí)行性能，安全策略配置，廠家自身能力等。

　　

　　隨著SDN技術(shù)的發(fā)展，在具體的企業(yè)業(yè)務(wù)部署中，其技術(shù)架構(gòu)仍然很難完全在企業(yè)部署中完全得到應(yīng)用。最早的SDN的技術(shù)架構(gòu)其目的是更新現(xiàn)代的基于LAN網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)，針對數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商。因為部署SD-WAN存在一定的技術(shù)風(fēng)險，絕大部分的企業(yè)不會輕易對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中非常大的調(diào)整。遷移速度取決于企業(yè)本身的資源和對SD-WAN認(rèn)可的成熟度。

　　另外，傳統(tǒng)的WAN技術(shù)也發(fā)生了很多的變化，隨著部署設(shè)備越來越多，用戶希望支持統(tǒng)一的更多的數(shù)據(jù)流量管理，統(tǒng)一的更多的安全管理和實時統(tǒng)計數(shù)據(jù)等，這種傳統(tǒng)的WAN架構(gòu)已經(jīng)不能完全適應(yīng)分布式和其他不同地區(qū)終端業(yè)務(wù)接入的模式，特別是不能完全適應(yīng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展模式。

　　

　　數(shù)據(jù)中心MPLS對接企業(yè)網(wǎng)絡(luò)以及分公司和應(yīng)用接入的部署方式：

　

　　具體來說，傳統(tǒng)的WAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)架構(gòu)存在幾個比較嚴(yán)重的問題：

　　SD-WAN的技術(shù)借用了很多SDN的技術(shù)特色，提供了針對企業(yè)廣域網(wǎng)絡(luò)的支持。兩者之間有其相同之處也有它們的不同之處。其基本定義是針對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)提供軟件定義的應(yīng)用程序的路由管理功能和數(shù)據(jù)路由的功能，對不同網(wǎng)絡(luò)硬件進(jìn)行抽象虛擬化處理，提供比標(biāo)準(zhǔn)WAN更靈活的網(wǎng)絡(luò)定義負(fù)責(zé)，連接企業(yè)不同地域，分支機構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)商和云平臺的技術(shù)架構(gòu)。

　　首先，根據(jù)他們的字面意思也可以了解，它們都是“SD”，SD 表示軟件定義。它們一開始都是管理層和和數(shù)據(jù)層分離的模式，它們都基于X86架構(gòu)來實現(xiàn)，因此也都支持虛擬化的功能，例如VNF等。

　

　　前面筆者已經(jīng)說明，傳統(tǒng)的PSTN網(wǎng)絡(luò)和最近正在使用的IP網(wǎng)絡(luò)基本上都是基于MPLS網(wǎng)絡(luò)和其他的傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計。隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，特別是很多訂閱服務(wù)的興起，企業(yè)網(wǎng)絡(luò)需要更新很多的業(yè)務(wù)支持能力來滿足互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展。針對比較核心的功能，例如云存儲，集中維護，集中安全設(shè)置控制，流量監(jiān)控和多地部署等要求來說，和MPLS對比，SD-WAN更加適應(yīng)目前最新的云計算應(yīng)用場景。以下圖例說明了部署SD-WAN的驅(qū)動力：

　

　　雖然，目前的網(wǎng)絡(luò)帶寬也非�？焖�，但是，在跨區(qū)域和高清語音視頻方面仍然需要更多的優(yōu)化和改善。和MPLS相比，SD-WAN對VoIP，特別是語音質(zhì)量方面都有非常明顯的優(yōu)勢，例如語音抖動問題和時延優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)加速，網(wǎng)絡(luò)終端部署和監(jiān)控管理都起到了非常好的作用。

　　

　　讓我們看看目前的MPLS實現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在以下示例中，MPLS支持的各個分公司和異地機房通過PE/P路由器實現(xiàn)連接。

　

　　通過以上圖例我們看看出，MPLS需要經(jīng)過路由器的各種復(fù)雜配置，維護管理成本非常高。MPLS支持的QoS，服務(wù)級別和基于VPN設(shè)置的設(shè)置對各種語音數(shù)據(jù)優(yōu)先級處理缺乏靈活動態(tài)的處理，其設(shè)置基本上基于固定配置來進(jìn)行設(shè)置，對語音和數(shù)據(jù)優(yōu)先級控制缺乏靈活動態(tài)監(jiān)控支持。SD-WAN通過軟件定義網(wǎng)絡(luò)的控制中心對智能數(shù)據(jù)分析做出最快速的判斷，并且根據(jù)實時數(shù)據(jù)做動態(tài)路由調(diào)整，例如如果用戶發(fā)起視頻會議，視頻會議人數(shù)動態(tài)調(diào)整支持等。

　　另外，無論硬件通信廠家還是客戶，因為云計算的逐漸普及，很多需求都發(fā)生了非常大的變化。在云計算時代，VoIP軟硬件廠商需要滿足集成商客戶的要求：

　　根據(jù)MPLS的技術(shù)屬性來說，MPLS要滿足云計算和分布式，移動性等當(dāng)前最新的技術(shù)來說是非常困難的。集成商或者服務(wù)提供商需要改變網(wǎng)絡(luò)模式，使用SD-WAN或者SD-WAN結(jié)合目前的MPLS是技術(shù)上的一個相對比較好的選擇，既兼顧了通過網(wǎng)絡(luò)連接的業(yè)務(wù)連接，又兼顧了物理連接并且確保了更穩(wěn)定的服務(wù)連接。

　　智能邊緣設(shè)備上電以后，通過SD_WAN 控制中心自動適配需要的配置，包括安全，路由策略，其他的賬號設(shè)置等信息。

　　雖然SD-WAN具備了一定的部署優(yōu)勢，畢竟，SD-WAN依賴于網(wǎng)絡(luò)傳輸，在網(wǎng)絡(luò)連接的穩(wěn)定性和丟包處理方面仍然需要提升其性能。不過，隨著SD-WAN的部署越來越多，網(wǎng)絡(luò)帶寬不斷增加和優(yōu)化，很多的研究人員包括業(yè)務(wù)測試結(jié)果也逐漸顯示出其優(yōu)越性，帶寬的增加和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方面有了很大進(jìn)步，所以，SD-WAN的網(wǎng)絡(luò)連接穩(wěn)定性不是太大的問題。

　　

　　用戶部署SD-WAN后，用戶可以針對語音時延和丟包問題進(jìn)行更多的優(yōu)化，對VOIP語音質(zhì)量有更好支持。Damian Radcliffe 在其論文中，針對SD-WAN中遠(yuǎn)程辦公人員語音解決方案的討論中對SD-WAN部署和時延做了非常詳細(xì)研究，其部署示例如下：

　　

　　

　　

　　通過雙SD-WAN和單SD-WAN以及寬帶環(huán)境中的測試結(jié)果：

　

　　在最終測試中，雙SD-WAN環(huán)境中對于語音質(zhì)量的各種參數(shù)來說，其參數(shù)結(jié)果是最穩(wěn)定的。

　　SD-WAN具備靈活調(diào)整網(wǎng)絡(luò)流量的能力。Ruben在其關(guān)于數(shù)據(jù)中心連接SD-WAN部署環(huán)境的論文中，作者針對通過SD-WAN對SDN中關(guān)于VOIP數(shù)據(jù)流量控制的實現(xiàn)方式做了比較詳細(xì)分析，通過Asterisk和測試工具之間的呼叫，使用G.711編碼分別執(zhí)行150呼叫和300呼叫以后的CPU負(fù)載狀態(tài)，帶寬負(fù)載狀態(tài)進(jìn)行對比分析，此研究成果對SD-WAN流量控制有非常高的參考價值。其基本模型參考RFC7462中的架構(gòu)，結(jié)合兩個SDDC（軟件定義數(shù)據(jù)中心）數(shù)據(jù)中心對接，實現(xiàn)SD-WAN流量控制：

　

　　

　　在OpenStack中安裝Ubutun操作系統(tǒng)和容器，容器中安裝Asterisk和FreePBX。通過SIP測試工具對服務(wù)器端進(jìn)行語音呼叫。通過SD 控制器對流量進(jìn)行控制分析，得出以下測試結(jié)果：

　　

　　如果讀者對關(guān)于SD-WAN環(huán)境中語音時延，丟包等問題的討論，讀者可以參考以上兩位作者的論文做進(jìn)一步學(xué)習(xí)。具體文獻(xiàn)詳情，請查閱參考資料鏈接。

　　筆者在以上的討論中，對SD-WAN優(yōu)化VOIP呼叫環(huán)境做了基本的補充和其技術(shù)架構(gòu)的討論。在實際生產(chǎn)環(huán)境中，Ribbon SD-WAN 針對VOIP 電話系統(tǒng)融合通信系統(tǒng)提供了完整的解決方案。Ribbon的SD-WAN 解決方案通過智能邊緣終端EdgeMarc/SBC和EdgeView實現(xiàn)控制端對中心的智能連接。在智能邊緣終端可以支持LTE/SIP/IMS/E1以及普通寬帶服務(wù)，EdgeView控制中心可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的智能路由，應(yīng)用優(yōu)先級設(shè)置，多方式呼叫對接，有狀態(tài)SIP會話遷移和網(wǎng)絡(luò)編排。Ribbon SD-WAN部署的場景可適用于：物流快遞行業(yè)呼叫中心客服系統(tǒng)解決方案，異地連鎖店電話通信解決方案，汽車4S店通信解決方案，教育培訓(xùn)機構(gòu)的多地互通互聯(lián)解決方案，和跨國公司異地分公司互聯(lián)互通解決方案等。這些企業(yè)都具有異地部署，終端發(fā)布廣，需要集中管理等業(yè)務(wù)要求，同時在本地需要不同的接入來支持本地業(yè)務(wù)。通過Ribbon SD-WAN，結(jié)合智能邊緣網(wǎng)關(guān)就可以完美實現(xiàn)這些企業(yè)的所要求的功能。

　　

　　

　　在具體實現(xiàn)方式中，通過Ribbon SD-WAN可以實現(xiàn)智能邊緣終端自動部署，基于實時MoS的動態(tài)路由，問題排查告警中心處理，通過智能邊緣終端實現(xiàn)HA/SIP/IMS core/PSTN的逃生和可靠性部署，并且通過EdgeView實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)用戶，提供更穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)路徑。EdgeView通過針對企業(yè)內(nèi)網(wǎng)所有終端和服務(wù)器端設(shè)備模塊的智能統(tǒng)計分析，并且產(chǎn)生實時報告。

　　同時，Ribbon SD-WAN解決方案可以實現(xiàn)大規(guī)模集群部署和虛擬化部署方式，方便儲存和各種虛擬平臺支持。

　　

　　筆者通過以上分享，對SDN，SD-WAN的基本背景中了比較詳細(xì)說明，對目前SDN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一些研究領(lǐng)域和各國國家所研究的項目發(fā)布做了簡單回顧，同時針對MPLS的局限性和目前企業(yè)VOIP網(wǎng)絡(luò)對互聯(lián)網(wǎng)支持的兼容性做了比較多的討論。

　　因為MPLS本身的技術(shù)的局限性，其部署方式和管理方式已經(jīng)嚴(yán)重阻礙了企業(yè)往云平臺遷移的目標(biāo)，很多傳統(tǒng)的部署方式不能滿足云計算的要求。因此，很多的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)也考慮通過SD-WAN和MPLS的結(jié)合逐步實現(xiàn)更多的云計算的功能。通過SD-WAN的部署方式可以優(yōu)化很多的VOIP的問題，包括時延問題，安全管理問題，第三方對接的管理和完整網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的管理。

　　當(dāng)然，在往SD-WAN遷移過程中，人的思維的轉(zhuǎn)變是一個比較大的挑戰(zhàn)。很多企業(yè)IT主管和領(lǐng)導(dǎo)仍然對其技術(shù)部署方式存在很多的擔(dān)心和憂慮，也包括運維人員的技術(shù)和管理方式的轉(zhuǎn)變。這些都需要企業(yè)本身通過對技術(shù)人員的教育來幫助他們理解技術(shù)架構(gòu)的轉(zhuǎn)型。