1.1 聯(lián)通研究院智慧城市項(xiàng)目
中國(guó)聯(lián)通以“智慧城市”發(fā)展為契機(jī)，通過打造智慧城市云平臺(tái)，發(fā)揮基礎(chǔ)資源優(yōu)勢(shì)，以行業(yè)應(yīng)用切入，整合產(chǎn)業(yè)資源，打造共贏模式， “智”于管理， “慧”及民生，促進(jìn)應(yīng)用創(chuàng)新及可持續(xù)發(fā)展，幫助政府落實(shí)規(guī)劃，提升政績(jī)。截止2012年8月，中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)與23省的118個(gè)城市政府簽約，截止12月7日，56個(gè)重點(diǎn)城市中已完成31個(gè)城市政府簽約。根據(jù)智慧城市建設(shè)的整體規(guī)劃和建設(shè)要求，中國(guó)聯(lián)通智慧城市云平臺(tái)采用“總部 + 省分”兩級(jí)架構(gòu)規(guī)劃設(shè)計(jì)。第一期工程以“1+4”模式啟動(dòng):1個(gè)管理節(jié)點(diǎn)(北京)、4 個(gè)資源節(jié)點(diǎn)（上海、濟(jì)南、西安、廣州）。
華三在此項(xiàng)目中提供了SDN基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，包括SDN交換機(jī)（S12510-F、S5120HI系列），SDN控制器與SDN云網(wǎng)融合APP，實(shí)現(xiàn)了智慧城市統(tǒng)一的虛擬化資源池網(wǎng)絡(luò)管理。包括通過一體化的監(jiān)控和部署工具對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)所有的物理資源和虛擬資源實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化管理，實(shí)現(xiàn)智慧城市項(xiàng)目中的多租戶隔離，虛擬機(jī)遷移網(wǎng)絡(luò)策略自動(dòng)跟隨，以及網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)配置部署等功能。
本方案優(yōu)點(diǎn)：
1、SDN網(wǎng)絡(luò)與上層業(yè)務(wù)系統(tǒng)無縫對(duì)接，真正做到網(wǎng)絡(luò)隨需而動(dòng)，提高運(yùn)維效率90%以上，網(wǎng)絡(luò)配置錯(cuò)誤率降低為0；
2、使用硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)虛擬化功能，性能高，計(jì)算資源占用少；
3、不僅實(shí)現(xiàn)SDN的功能，同時(shí)融合了對(duì)FW、LB的管理，業(yè)務(wù)功能豐富；
4、組網(wǎng)簡(jiǎn)單，沒有復(fù)雜的概念，具有良好的可擴(kuò)展性，便與后續(xù)業(yè)務(wù)擴(kuò)展
聯(lián)通智慧城市項(xiàng)目正在全國(guó)逐步展開，有了SDN的幫助，讓管理人員可以將精力全部聚集于業(yè)務(wù)層面的創(chuàng)新，只需要以往十分之一的維護(hù)人員即可保證超大規(guī)模的智慧城市平臺(tái)系統(tǒng)正常運(yùn)行，這對(duì)國(guó)內(nèi)其他智慧城市與云平臺(tái)都有非常大的借鑒意義，目前其他幾家運(yùn)營(yíng)商與云計(jì)算公司已經(jīng)在與華三溝通了解相關(guān)方案。
1.2 電信廣州研究院SDN合作實(shí)驗(yàn)－計(jì)算資源彈性負(fù)載調(diào)度
數(shù)據(jù)中心在用戶訪問量超過單臺(tái)服務(wù)器服務(wù)能力時(shí)，一般通過增加相同功能的服務(wù)器來滿足海量用戶的訪問需求。在傳統(tǒng)的部署環(huán)境中，用戶訪問量隨時(shí)間而變化，存在明顯的波峰和波谷，而服務(wù)器數(shù)量并不能根據(jù)用戶訪問量的多少進(jìn)行調(diào)整，存在很大的資源浪費(fèi)。以阿里淘寶網(wǎng)為例，每年雙十一進(jìn)行促銷活動(dòng)，用戶訪問量激增，需要服務(wù)器數(shù)量的峰值非常大，而在平時(shí)的運(yùn)行中并沒有這么大的訪問需求，如果統(tǒng)一按照服務(wù)器使用峰值的數(shù)量準(zhǔn)備服務(wù)器或虛擬機(jī)，則將造成服務(wù)器資源的極大浪費(fèi)。
因此電信廣州研究院以這一實(shí)際問題為出發(fā)點(diǎn)，提出通過基于SDN和云計(jì)算聯(lián)動(dòng)的課題來進(jìn)行彈性負(fù)載調(diào)度，根據(jù)用戶訪問量來調(diào)度提供服務(wù)的服務(wù)器數(shù)量，從而最大化利用資源，提升資源的利用率。
華三與電信廣州研究院共同進(jìn)行SDN合作實(shí)驗(yàn)，在研究院實(shí)驗(yàn)室中搭建了云系統(tǒng)與SDN網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，當(dāng)SDN系統(tǒng)感知到訪問某業(yè)務(wù)的終端用戶訪問量增長(zhǎng)達(dá)到閾值時(shí)，SDN系統(tǒng)自動(dòng)通知云系統(tǒng)動(dòng)態(tài)增加該業(yè)務(wù)的虛擬機(jī)，業(yè)務(wù)虛擬機(jī)啟動(dòng)后，SDN系統(tǒng)自動(dòng)將該部分業(yè)務(wù)訪問流量調(diào)度到新的業(yè)務(wù)虛擬機(jī)上，以分擔(dān)其他虛擬機(jī)的壓力。
實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)表明，采用該系統(tǒng)能夠提高數(shù)據(jù)中心計(jì)算與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備資源利用率75%以上，具有明顯的實(shí)用價(jià)值，目前已經(jīng)有多家企業(yè)表示對(duì)該技術(shù)的興趣，準(zhǔn)備在其現(xiàn)網(wǎng)環(huán)境測(cè)試與驗(yàn)證并考慮引進(jìn)。
1.3 騰訊自定義路由協(xié)議－SRP
騰訊公司的業(yè)務(wù)迅猛發(fā)展，需要更多的計(jì)算資源提供支撐。另外超大集中資源帶來的規(guī)模效應(yīng)，也可有效減低經(jīng)濟(jì)成本，提供具有成本效益的高效計(jì)算環(huán)境。這些訴求驅(qū)動(dòng)騰訊數(shù)據(jù)中心服務(wù)器規(guī)模開始由五千臺(tái)服務(wù)器往超大規(guī)模的兩萬臺(tái)服務(wù)器規(guī)模構(gòu)建。
但是，龐大的數(shù)據(jù)中心往往存在幾個(gè)方面的挑戰(zhàn)與問題。首先，是高成本運(yùn)作，網(wǎng)絡(luò)利用率非常低。在這種龐大的數(shù)據(jù)中心里，為了保證網(wǎng)絡(luò)的低故障率，業(yè)界在搭建網(wǎng)絡(luò)時(shí)習(xí)慣性地不讓網(wǎng)絡(luò)滿負(fù)荷運(yùn)作，并且在負(fù)荷達(dá)到50%的時(shí)候便考慮擴(kuò)容。同時(shí)為了保障網(wǎng)絡(luò)在故障時(shí)能夠迅速恢復(fù)，會(huì)對(duì)線路預(yù)留1:1冗余保護(hù)，即多預(yù)備一條線路，使得網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)能夠切換到健康的線路上。第二，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量QoS不能得到有效分配與靈活變通�，F(xiàn)在定義業(yè)務(wù)的優(yōu)先的優(yōu)先級(jí)只能通過QoS級(jí)別，高質(zhì)量需求的業(yè)務(wù)制定高QoS級(jí)別，不夠靈活。
SDN的應(yīng)用涉及到數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化。為優(yōu)化數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，騰訊通過構(gòu)建新的SRP協(xié)議（Sequoia Routing Protocol，騰訊自研的路由協(xié)議）。SRP協(xié)議根據(jù)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)固定簡(jiǎn)單的CLOS架構(gòu)組網(wǎng)和基于運(yùn)營(yíng)的預(yù)先規(guī)劃的子網(wǎng)特點(diǎn)，通過預(yù)設(shè)好的靜態(tài)路由以及根據(jù)鄰居狀態(tài)信息動(dòng)態(tài)解析相結(jié)合的方式生成實(shí)際可用的路由轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。
SRP協(xié)議的主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：非計(jì)算的路由協(xié)議，可構(gòu)建超大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)；規(guī)劃到運(yùn)營(yíng)的閉環(huán)，避免學(xué)習(xí)未規(guī)劃的IP子網(wǎng)帶來的安全隱患；在SRP控制平面上操作靜態(tài)路由，可快速實(shí)現(xiàn)和方便移植到不同交換機(jī)平臺(tái)。
結(jié)合騰訊公司的需求，華三在其網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作系統(tǒng)Comware上開放了底層API，讓騰訊的自定義路由協(xié)議能夠運(yùn)行在華三的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之上，重新定義華三網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的路由與轉(zhuǎn)發(fā)功能，以滿足騰訊對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能自定義的要求。
長(zhǎng)久以來路由協(xié)議都是由標(biāo)準(zhǔn)組織定義，周期冗長(zhǎng)而且無法為某一企業(yè)進(jìn)行優(yōu)化，而現(xiàn)在以互聯(lián)網(wǎng)為代表的部分企業(yè)其業(yè)務(wù)增長(zhǎng)迅速，業(yè)務(wù)創(chuàng)新要求高，新業(yè)務(wù)上線周期短，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的更新模式已經(jīng)無法滿足互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)的要求，SDN模式的出現(xiàn)為互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)提供了新的可能，針對(duì)企業(yè)獨(dú)特的需求，使用通用的SDN硬件平臺(tái)，結(jié)合企業(yè)自身或第三方軟件公司的開發(fā)能力進(jìn)行定制開發(fā)，快速實(shí)施，從而提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。
1.4 世紀(jì)互聯(lián)SDN合作實(shí)驗(yàn)－廣域網(wǎng)流量調(diào)度
世紀(jì)互聯(lián)在全國(guó)多地運(yùn)營(yíng)IDC機(jī)房出租業(yè)務(wù)，IDC機(jī)房之間租用多家運(yùn)營(yíng)商廣域網(wǎng)鏈路互聯(lián)，傳統(tǒng)廣域網(wǎng)路由協(xié)議只根據(jù)路徑最短而忽略路徑通信質(zhì)量來計(jì)算并進(jìn)行流量轉(zhuǎn)發(fā)，所以會(huì)造成某些廣域網(wǎng)鏈路擁塞，而有些廣域網(wǎng)鏈路空閑，用戶體驗(yàn)差，廣域網(wǎng)帶寬利用率低。這與GOOGLE在全球各大洲數(shù)據(jù)中心所碰到的問題是非常類似的。
華三與世紀(jì)互聯(lián)共同進(jìn)行SDN合作實(shí)驗(yàn)，在世紀(jì)互聯(lián)IDC中部署H3C SDN設(shè)備與SDN控制器，對(duì)IDC中實(shí)際流量進(jìn)行廣域網(wǎng)流量智能調(diào)度，對(duì)于任意兩個(gè)IDC之間的鏈路，可以指定主鏈路與備份鏈路，當(dāng)主鏈路通信質(zhì)量降低到閾值以下時(shí)，將新增長(zhǎng)的流量自動(dòng)切換到備份鏈路上去，從而提高廣域網(wǎng)帶寬利用率與提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的質(zhì)量。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，帶寬利用率從30%提高到90%，鏈路故障收斂時(shí)間從30秒縮短到10秒，初步驗(yàn)證了SDN在廣域網(wǎng)中的實(shí)用價(jià)值，引起了藍(lán)訊、網(wǎng)宿等國(guó)內(nèi)IDC運(yùn)營(yíng)公司的興趣。
1.5 清華大學(xué)863項(xiàng)目合作
由清華大學(xué)牽頭的“十二五”國(guó)家科技計(jì)劃信息技術(shù)領(lǐng)域，國(guó)家“863”項(xiàng)目－未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和創(chuàng)新環(huán)境（FINE）。新型網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)和新型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議在設(shè)計(jì)方法、編址方式、轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制、控制模式等方面存在巨大差異，當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和試驗(yàn)環(huán)境的封閉性又嚴(yán)重制約著網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)創(chuàng)新和體演進(jìn)，因此，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)促進(jìn)未來網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的環(huán)境，對(duì)支撐未來網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)創(chuàng)新和體系演進(jìn)具有重要的意義。
華三作為唯一網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商也參與了該863項(xiàng)目，并在清華實(shí)驗(yàn)室搭建了基于OpenFlow1.3的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，與清華大學(xué)共同進(jìn)行863課題的研究。
