宽带网络是我国经济社会发展的战略性公共基础设施。随着国家宽带战略的发布,我国宽带网络建设迎来了一个新的高潮。
我国宽带网络正朝着更快、更强和更软的方向发展。
更快,即实现超宽带的接入、传送和路由交换。接入带宽要从10M到100M再到1G;传送速率要从100G到400G再到1T;交换容量要从Tbps级别发展到Pbps级。
更强,即宽带网络要更智能、更健壮、更高效、更灵活。
更软,即引入“软件定义”,实现网络弹性化、管理自动化、资源协同化和硬件标准化。
超级宽带、移动宽带和云服务是宽带网络发展的三大趋势。
近年来,随着视频业务的快速发展,互联网带宽呈现爆炸式增长,建设超级宽带势在必行。1Gbps速率已成为宽带接入的新标杆。2012年7月26日,Google在堪萨斯城推出1Gbps宽带服务,同时发布Google光纤电视服务。2013年4月,谷歌宣布GoogleFiber将在德州奥斯汀和犹他州普罗夫市(Provo)部署。
我国的宽带速率亟待提升。截至2013年6月,中国宽带用户达1.81亿户,其中,4M以上用户占比为72.3%。DSL用户比上年末减少613万,为1.13亿;FTTH/O用户近3000万户。Akamai的研究显示,2013年一季度全球平均网速为3.1Mbps,中国内地网速为1.7Mbps。全球前3名的韩国、日本和中国香港分别为14.2Mbps、11.7Mbp和10.9Mbps。蓝汛公布的数据显示,2013年上半年全国平均网速达到3.29Mb/s,这得益于宽带中国2013专项行动的实施。按行动计划,2013年新增FTTH覆盖家庭将超过3500万户,新增固定宽带接入互联网用户将超过2500万户,将新增3G用户1亿户。预计到2015年,我国城市家庭接入带宽将基本达到20Mbps以上,部分发达城市基本达到100Mbps。
同时,移动互联网驱动着移动宽带迅猛发展,3G已成为主流,LTE发展进一步提速。根据KPCB的数据,移动设备驱动着大部分网络流量的增长,到2013年5月,移动设备占据了全部互联网流量的15%,而在2009年5月这一数据仅为0.9%。
此外,云服务成为互联网服务模式的发展方向。云服务带领我们走入大数据时代。自 2008 年以来,主要的互联网流量都产生于或结束于数据中心。预计全球云流量从2011年到2016年将增长6倍,年复合增长率为44%。2012年,云数据流量首次达到Zettabyte级。预计到2016年,三分之二的数据中心流量将是云流量。
云服务的快速发展驱动着宽带网络架构的变革。通信服务的交互模式正从话音通信、传统互联网向云服务发展。
简单地说,云计算就是用网络资源换计算存储资源。云计算通过网络以按需、易扩展的方式获得所需资源(硬件、平台、软件等),即像使用水电一样使用IT资源。云计算的服务类别多种多样,包括IaaS(基础设施即服务)、Paas(平台即服务)和SaaS(软件即服务)等。 “云服务”是指用户通过宽带网络随时随地使用所订购的服务,而无须关心服务所需实体资源的地理位置和运行状态。“云服务”极大地依赖高可靠、高弹性、智能化、泛在化的宽带网络。没有宽带网络就没有“云服务”。
支撑云服务发展必须建设超级服务中心,实现“用户中心”与“数据中心”双中心格局。传统网络的格局是用户中心与数据中心紧耦合,用户集中地区即数据集中地区,同时也是网络密集地;运营商网络提供通信哑管道。而在云服务时代,网络格局应该实现用户中心与数据中心解耦,逐步形成“用户”与“数据”双中心的格局,流量的不确定性增大;运营商网络为云服务提供智能弹性管道。
显然,云服务对网络提出了新的要求。对于云计算而言,网络的灵活性、动态性、开放性和资源的快速提供尤为重要。因此,面向云服务建设的新型宽带网络应该遵循以下设计思路:1.一项“原则”即以多资源协同下的总体建设与运营成本最低为原则(改变传统的孤立、垂直的网络规划思路,并注重能源、土地等不可再生资源的价值);2. 两个“中心”即用户中心和数据中心相结合;3. 三维“解耦”即服务功能解耦、逻辑功能解耦和部署功能解耦;4. 四类“集约”即控制平面的集约、用户管理的集约、 数据中心的集约和网络节点的集约;5. 五大“技术”即宽带化、虚拟化、智能化、自动化和协同化技术。
引入SDN有助于高效构建新型宽带网络。SDN是一种新型的网络架构,旨在将网络的控制平面与转发平面进行分离,并对底层网络进行虚拟化,实现可编程控制。美国Stanford大学的Open Flow项目推动了SDN的发展,其核心理念就是希望网络设备重走计算机的开放之路。
对于推动云服务的快速发展,SDN也将发挥重要作用。云服务对数据中心网络的灵活性、自动化和可扩展性提出了更高的要求。SDN可满足数据中心网络的需求,也便于在数据中心网络中的部署。数据中心网络中部署SDN交换机,便于虚拟资源和网络策略的同步快速迁移,可以使网络、计算和存储资源更好地协同并能实现对全局资源的更有效控制;在数据中心网络中部署SDN交换机,可实现路径优化以及负载均衡,使得数据交换更加顺畅高效。
总之,SDN有助于增强网络的可控、可管和可运营能力,提供了打造“新型宽带网”的新思路。