關(guān)于未來網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，中國移動提出了NovoNet網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，NovoNet架構(gòu)包含了SDN和NFV等技術(shù)，提出采用新的運營模式并提供創(chuàng)新服務(wù)。在NovoNet架構(gòu)下，基于SDN技術(shù)的數(shù)據(jù)中心應(yīng)用，中國移動將其命名為NovoDC，NovoDC是由中國移動結(jié)合開源項目定制化研發(fā)構(gòu)成，本文主要圍繞以上幾個方面進(jìn)行詳細(xì)介紹。

NovoNet網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下的DC場景

在中國移動提出NovoNet網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)之前，谷歌已經(jīng)實現(xiàn)了使用SDN技術(shù)進(jìn)行流量調(diào)優(yōu)的商業(yè)案例。隨后的NFV也因為其可虛擬化網(wǎng)元的技術(shù)特點，被運營商視為網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)型的利器。而中國移動將兩種技術(shù)實現(xiàn)融合，構(gòu)成了之后提出的NovoNet網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。2015年，中國移動正式發(fā)布了NovoNet2020愿景，中國移動將構(gòu)建軟件化、虛擬化可編程的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，打造靈活高效的網(wǎng)絡(luò)運營體系，希望通過引入NFV、SDN等新技術(shù)，使移動網(wǎng)絡(luò)、IP承載網(wǎng)絡(luò)、傳送網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)實施和業(yè)務(wù)的虛擬化。

關(guān)于中國移動NovoNet網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它在數(shù)據(jù)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(rèn)識SDN技術(shù)，是因為谷歌利用SDN的技術(shù)，提高了廣域網(wǎng)連接的利用率；在2012年的時候，中國移動進(jìn)行了SDN的技術(shù)研究；2013年，中國移動在NFV標(biāo)準(zhǔn)化組織中，又成立了運營商級別的SDN工作組，并建立了SDN數(shù)據(jù)中心架構(gòu)。

從2014年開始，中國移動在數(shù)據(jù)中心SDN化上加大了自研投入。伴隨著很多開源組織的出現(xiàn)，中國移動結(jié)合開源技術(shù)相應(yīng)做了一些自研產(chǎn)品，主要包括三方面，首先是數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用層APP開發(fā)；其次，是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建控制器的開發(fā)，這個控制器是基于AERO代碼；最后，中國移動開發(fā)樂自研定制化的交換機(jī)。而在2015年《NovoNet白皮書》提出之后，中國移動在國內(nèi)首次進(jìn)行了SDN系統(tǒng)方案的招標(biāo)測試，在中國移動10086公有云里面引入了SDN技術(shù)，中國移動基于SDN三種場景做了技術(shù)方案的分析。

進(jìn)入2016年，在2014年自研產(chǎn)品的基礎(chǔ)之上，結(jié)合2015年商用試點的現(xiàn)狀，中國移動總結(jié)了目前SDN數(shù)據(jù)中心存在的一些問題。比如，平臺不夠開放，在轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備的整體架構(gòu)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(zhuǎn)化設(shè)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(biāo)準(zhǔn)化。

SDN數(shù)據(jù)中心的四層架構(gòu)三大場景

目前，基于SDN技術(shù)的數(shù)據(jù)中心采用經(jīng)典的四層架構(gòu)，這也是業(yè)界公認(rèn)的四層架構(gòu)，從上到下分別是應(yīng)用層（APP層，更多面向用戶）、云操作系統(tǒng)層、控制層（包括兩類，一類是網(wǎng)絡(luò)的控制層，也就是控制器，另外一類是增值服務(wù)網(wǎng)元的控制器VNFM）、轉(zhuǎn)發(fā)層（包括硬件的交換機(jī)、軟件交換機(jī)、SDN網(wǎng)關(guān)、還有增值業(yè)務(wù)網(wǎng)元及安全設(shè)備）。

基于四層的架構(gòu)，中國移動希望在智能應(yīng)用的平臺上，無論是客戶還是中國移動自己內(nèi)部的業(yè)務(wù)系統(tǒng)，都可以提供一個虛擬的VPC業(yè)務(wù)和業(yè)務(wù)鏈的功能。VPC的業(yè)務(wù)是一個多租戶的業(yè)務(wù)，租戶可以看到自己一張獨立的網(wǎng)，同時，這張網(wǎng)也是可拓展的網(wǎng)，中國移動可以創(chuàng)建多個租戶，租戶和租戶之間，可以根據(jù)更多的需求進(jìn)行更多的打通。NovoDC的構(gòu)建正是實現(xiàn)了VPC/業(yè)務(wù)鏈的需求。

中國移動在2015年結(jié)合自身需求，提出了SDN數(shù)據(jù)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(yè)務(wù)是一些虛擬機(jī)，它們都是裝在虛擬化的平臺上，在這種網(wǎng)絡(luò)上采用虛擬交換機(jī)作為SDN轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)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(jī)降低服務(wù)器的性能，所以虛擬交換機(jī)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(jī)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(zhuǎn)發(fā)的性能。

第二個場景是裸金屬服務(wù)器的場景。目前有很多=應(yīng)用，可能不接受虛擬機(jī)這種形式，更多是希望把這個應(yīng)用處在一臺物理服務(wù)器上，所以提出來裸金屬服務(wù)器的場景，它沒有虛擬交換機(jī)，中國移動采用SDN硬件交換機(jī)，采用硬點交換機(jī)作為SDN轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備。中國移動從2015年開始研究、測試裸金屬服務(wù)器，2016年開始規(guī)模商用，單這種形式它對硬件交換相應(yīng)的提出了要求，比如控制器與交換機(jī)有多種協(xié)議，相應(yīng)的占用硬件交換機(jī)的資源，實現(xiàn)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(jié)合，既有虛擬化服務(wù)器，又有裸金屬服務(wù)器。

大規(guī)模數(shù)據(jù)中心組網(wǎng)研究