關于未來網絡的規劃，中國移動提出了NovoNet網絡架構，NovoNet架構包含了SDN和NFV等技術，提出采用新的運營模式并提供創新服務。在NovoNet架構下，基于SDN技術的數據中心應用，中國移動將其命名為NovoDC，NovoDC是由中國移動結合開源項目定制化研發構成，本文主要圍繞以上幾個方面進行詳細介紹。
中國移動詳解：SDN網絡在大規模數據中心的實踐
NovoNet網絡架構下的DC場景
在中國移動提出NovoNet網絡架構之前，谷歌已經實現了使用SDN技術進行流量調優的商業案例。隨后的NFV也因為其可虛擬化網元的技術特點，被運營商視為網絡架構轉型的利器。而中國移動將兩種技術實現融合，構成了之后提出的NovoNet網絡架構。2015年，中國移動正式發布了NovoNet2020愿景，中國移動將構建軟件化、虛擬化可編程的網絡架構，打造靈活高效的網絡運營體系，希望通過引入NFV、SDN等新技術，使移動網絡、IP承載網絡、傳送網絡、數據中心等領域實現多種網絡實施和業務的虛擬化。
關于中國移動NovoNet網絡架構，它在數據中心這樣場景下的布局，也就是NovoDC。從時間軸上來看，從最開始中國移動認識SDN技術，是因為谷歌利用SDN的技術，提高了廣域網連接的利用率;在2012年的時候，中國移動進行了SDN的技術研究;2013年，中國移動在NFV標準化組織中，又成立了運營商級別的SDN工作組，并建立了SDN數據中心架構。
從2014年開始，中國移動在數據中心SDN化上加大了自研投入。伴隨著很多開源組織的出現，中國移動結合開源技術相應做了一些自研產品，主要包括三方面，首先是數據中心的應用層APP開發;其次，是數據中心網絡創建控制器的開發，這個控制器是基于AERO代碼;最后，中國移動開發樂自研定制化的交換機。而在2015年《NovoNet白皮書》提出之后，中國移動在國內首次進行了SDN系統方案的招標測試，在中國移動10086公有云里面引入了SDN技術，中國移動基于SDN三種場景做了技術方案的分析。
進入2016年，在2014年自研產品的基礎之上，結合2015年商用試點的現狀，中國移動總結了目前SDN數據中心存在的一些問題。比如，平臺不夠開放，在轉發設備的整體架構中，更多存在運行綁定的方式，所以之后中國移動開始把精力投入到了怎樣打開A廠家的控制器跟A廠家轉化設備，并提出了端到端解耦的解決方案，這個解決方案的核心就是控制器接口的標準化。
SDN數據中心的四層架構三大場景
目前，基于SDN技術的數據中心采用經典的四層架構，這也是業界公認的四層架構，從上到下分別是應用層(APP層，更多面向用戶)、云操作系統層、控制層(包括兩類，一類是網絡的控制層，也就是控制器，另外一類是增值服務網元的控制器VNFM)、轉發層(包括硬件的交換機、軟件交換機、SDN網關、還有增值業務網元及安全設備)。
基于四層的架構，中國移動希望在智能應用的平臺上，無論是客戶還是中國移動自己內部的業務系統，都可以提供一個虛擬的VPC業務和業務鏈的功能。VPC的業務是一個多租戶的業務，租戶可以看到自己一張獨立的網，同時，這張網也是可拓展的網，中國移動可以創建多個租戶，租戶和租戶之間，可以根據更多的需求進行更多的打通。NovoDC的構建正是實現了VPC/業務鏈的需求。
中國移動在2015年結合自身需求，提出了SDN數據中心的三大場景，第一種場景是虛擬化的場景。因為中國移動承載的業務是一些虛擬機，它們都是裝在虛擬化的平臺上，在這種網絡上采用虛擬交換機作為SDN轉發設備這個方案是最成熟的，因為它采用虛擬化形式，帶來了軟件的靈活性。不過缺點是由于虛擬交換機降低服務器的性能，所以虛擬交換機的損耗會損耗CPU。在這樣的背景下，中國移動研究虛擬交換機在KVM開源的平臺下性能最好，如果采用的是商用虛擬化平臺，就需要采用一些特定的方式，會影響轉發的性能。
第二個場景是裸金屬服務器的場景。目前有很多=應用，可能不接受虛擬機這種形式，更多是希望把這個應用處在一臺物理服務器上，所以提出來裸金屬服務器的場景，它沒有虛擬交換機，中國移動采用SDN硬件交換機，采用硬點交換機作為SDN轉發設備。中國移動從2015年開始研究、測試裸金屬服務器，2016年開始規模商用，單這種形式它對硬件交換相應的提出了要求，比如控制器與交換機有多種協議，相應的占用硬件交換機的資源，實現的門檻比較高。
第三種場景，就是將第一種場景和第二種場景簡單的結合，既有虛擬化服務器，又有裸金屬服務器。
大規模數據中心組網研究
中國移動在2016年重點研究了大規模數據中心組網，隨著網絡數據量越來越大以及大數據業務的興起，更多的業務系統對中國移動的數據中心提出能夠支持上萬兆臺服務器的要求，同時需要虛擬化和裸金屬服務器混合場景，并且可劃分安全域、安全域間存在的增值業務網元。
對此，中國移動提出兩種解決方案，第一，單一組網的Fabric結構(基于Openstack)。該方案只有一套控制機構，所以它控制的入口比較清晰，管理相對比較簡單，但是也有一定的問題，畢竟Openstack管理的能力是有限的，所以就限制了組網服務器的規模。也讓計算節點普遍受限于Openstack的能力以及控制器的能力。第二，中國移動推出了多Fabric結構，中國移動希望Fabric和Fabric之間可以規模的復制，一個Fabric擁有獨立的控制器Openstack，每個Fabric里面有一個控制器和Openstack，它解決了控制器跟OPS的瓶頸。在這樣一種場景下，中國移動對云管理平臺需要很強的協同能力，而且Fabric跟Fabric之間組網相對比較復雜。中國移動計劃2017年實際部署上萬臺的萬兆服務器資源池。
在技術研究的過程中，中國移動為了貼合自己的需求做一些定制化的產品，同時推動了整個產業界發展。目前，中國移動自研產品主要是以下三款，應用平臺(APP)、控制器以及硬件交換機，同時配合自研產品推出了北向對接APP的接口、控制器的南向對應轉發設備接口。
其中，應用平臺跟Openstack提供的能力類似，但包含一些虛擬機、交換機、路由器，因為Openstack是沒有業務鏈的，所以中國移動借助APP實現業務鏈的功能。二引入自研控制器是為了解決Openstack的原生方案，進一步把南向接口打開，解決廠商綁定問題。通過制定控制器的南向接口，中國移動可以和不同的商業產品進行對接，包括軟硬件的交換機以及網關產品，目前也已經完成了很多的轉發設備跟控制器進行對接試驗。在控制器的研發方面，為了滿足逐漸規模化數據中心需求，中國移動重點對控制器的運維可靠性以及集群方面進行研究
第三款產品是定制化的交換機。中國移動在這個基礎上，主要是結合自己的需要，定制了可視化的管理系統，因為中國移動有裸金屬服務器的需求，所以說中國移動在定制化交換機支持VXLAN，滿足裸金屬服務器的場景。
最后總結一下，中國移動覺得SDN在數據中心的場景相對比較成熟，目前中國移動研究的重點是在大規模數據中心的組網，既然采用大規模數據中心組網，能不能不再被單廠家綁定，接口打開，提出全解耦的方案，中國移動覺得這是端到端的事情，需要產業界共同的合作推進數據中心的開放。
責任編輯：王良地
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