Операторские сети SDN: опыт практической реализации

shalaginov_aleksej_huawei2016031718
Алексей Шалагинов, Industrial Solution Director, China Mobile

В последние годы всем уже стало ясно, что экстенсивный путь развития операторских сетей на базе выделенного специализированного оборудования является тупиковым. Новые сети поколения NFV/SDN представляют собой переход от выполнения сетевых функций в выделенном оборудовании на их программную реализацию в стандартном коммерческом оборудовании COTS (Commercial Off The Shelf). Такой подход поможет существенно сэкономить ТСО, эффективно использовать сетевые и вычислительные ресурсы, а также в разы сократить время вывода новых услуг на рынок. Но получить все это можно только при правильном подходе к реализации настоящей концепции.

Трансформация операторского бизнеса, конечно, не будет происходить в виде краткосрочной кампании. Несомненно, нам придется иметь дело с длительным процессом, связанным как с затратами, так и c перестройкой всей бизнес-модели оператора связи. Значение этого важного процесса для нашей коммуникационной отрасли можно сравнить с переходом от аналоговых станций к цифровым, который также занял довольно продолжительное время.

По оценке исследовательской компании Infonetics Research (www.infonetics.com), до 2018 г. глобальные инвестиции, вложенные в развитие платформ NFV/SDN, достигнут следующих значений (в млрд долл.) (рис. 1).

Рис. 1. Глобальные инвестиции на оборудование и ПО для платформ NFV и SDN

Однако следует признать, что реальное положение дел по внедрению SDN пока далеко от желаемого. По данным агентства Gartner, приведенным в статье интернет-издания The Register (www.theregister.co.uk/2015/07/29/sdn_enthusiasm_dives_says_gartner), о массовом применении SDN можно говорить лишь через пять-десять лет. По мнению Garther, сейчас SDN находится на «спаде разочарования», а «применение SDN – на пике раздутых ожиданий» (рис. 2). Так что до достижения состояния «плато продуктивности» еще далеко.

Рис. 2. «Хайп-цикл» Gartner с SDN

Крупнейшие мировые интернет-контент провайдеры, такие как Google, Facebook, Twitter, Amazon, Microsoft, давно уже используют SDN в составе своих распределенных программно-конфигурируемых ЦОД – SDDC (Software Defined Data Center). Здесь стоит выделить компанию Google, первой развернувшую SDN в одном из своих ЦОД еще в 2012 г. Тем не менее к операторскому применению SDN эти кейсы, строго говоря, отнести сложно. Телеком-операторы пока проводят в основном испытания SDN на подтверждение концепции – PoC (Proof of Concept).

Так, в мае прошлого года аналитическое агентство Light Reading провело исследование по использованию SDN на операторских сетях (прежде всего на рынках США и Западной Европы), и хотя результаты опроса демонстрируют высокий интерес операторов к SDN, это исследование показало, что самым большим препятствием на пути развертывания новой технологии на операторских сетях являются «отсутствие ясных бизнес-кейсов» (28% ответов!), а также высокая расчетная стоимость развертывания проектов SDN (27% ответов) (www.lightreading.com/carrier-sdn/sdn-architectures/defining-use-cases-and-business-cases-for-sdn/a/d-id/716315).

Однако уже появляются и первые примеры трансформации операторской сети на базе технологии SDN.

Трансформация сети China Mobile в провинции Шаньси

Этот проект можно считать первой ласточкой развертывания SDN на коммерческой операторской системе. Сеть China Mobile (CMCC) в провинции Шаньси (Shaanxi), расположенной на северо-западе Китая, обслуживает 24 млн абонентов. Как видим, по емкости эта провинциальная система вполне сопоставима с сетями операторов «большой тройки» в России.

На сети CMCC Shaanxi ранее было развернуто несколько ЦОД для различных систем оператора, но они не были объединены в единый пул ресурсов, что приводило к высоким затратам и длительному времени вывода услуг на рынок (Time-To-Market, ТТМ). Поэтому было решено применить решение «конвергированного пула ресурсов» на базе SDN, которое превращает разрозненные ЦОД в единое целое (рис. 3). На базе этих общих ресурсов становится возможным создание виртуальных дата-центров (VDC) с программным конфигурированием отдельного VDC из пула общих ресурсов при помощи SDN. Это не только решает проблему эффективного использования ресурсов и снижает затраты САРЕХ и ОРЕХ, но и повышает видимое качество услуг для пользователя (так называемый User Experience).

КАРТИНКА SDN 6.jpg

Рис. 3. Этапы реализации проекта конвергированного распределенного пула ресурсов

Как конечный результат проекта было реализовано логическое разделение платформ и систем оператора (App) в различных виртуальных ЦОД (VDC), а также организована оркестрация работы услуг с использованием как виртуальных, так и физических ресурсов. Пулы ресурсов используют в основном классические серверы x86, что дает снижение CAPEX. Виртуализация обеспечивает автоматическое развертывание ресурсов и уменьшение затрат на обслуживание. Автоматизация обработки услуг снижает время вывода на рынок (TTM).

Результаты реализации проекта оказались достаточно впечатляющими (см. таблицу).

Результат Закупка оборудования Затраты на обслуживание Время вывода услуг на рынок Примечания
Традиционный подход Каждый проект начинается с закупок ИТ-оборудования: 20 мини-компьютеров и 400 серверов в год 15 инженеров техподдержки 90 дней в среднем Физические устройства
Пул ресурсов Расширение пула ресурсов. Закупка двух мини-компьютеров и 500 серверов в год Шесть инженеров техподдержки Две недели Физические и виртуальные устройства
Эффект Снижение CAPEX на 11% в основном за счет стандартных серверов x86 Снижение 60% Снижение 80% Анализ на основе данных CMCC Shaanxi 2014–2015 гг.

 

В настоящее время похожие проекты ведутся и на других провинциальных сетях СМСС.

Другие проекты и планы операторов

Американский оператор AT&T уже начал активно предлагать услуги Ethernet On Demand на базе SDN. К 2020 г. эта компания планирует виртуализировать около 75% своей сети, что даст ей возможность справиться с годовым удвоением объема трафика – прежде всего за счет видеоуслуг.

Европейские операторы Deutsche Telekom и Vodafone еще в конце 2015 г. объявили о своих планах по широкому развертыванию сервисов VPN на основе технологий SDN и NFV. Оператор Deutsche Telekom уже развернул пилотный проект сети SDN в Хорватии, Венгрии и Словакии и сейчас рассматривает SDN и NFV как ключевые технологии развития свой сети в направлении Аll-IP, поскольку все традиционные телефонные сети коммутации каналов (Public Switched Telephone Network – PSTN) в Европе планируется отключить к 2018 г. Услуги VPN на базе SDN были продемонстрированы Deutsche Telekom на конгрессе MWC в Барселоне в марте этого года.

Vodafone также планирует предложение VPN-сервисов, где SDN будет использоваться для обеспечения «коннективности», но пока не анонсирует никаких сроков. Для расширения спектра услуг оператор планирует развивать NFV на основе SDN, о чем компания также объявила на конгрессе MWC в Барселоне.

Испанский оператор Telefónica, работающий не только в Европе, но и в Южной Америке, в октябре 2015 г. объявил об успешном завершении испытаний PoC для SDN/NFV, что позволит ему ускорить разработку стратегии по развитию автоматизации операций и предоставить корпоративным клиентам услуги гибкой сети WAN (Wide Area Network). По словам представителей оператора, это сократит время вывода услуг на рынок с недель до минут, однако даже о пилотных проектах SDN на сети Telefónica пока нет никаких достоверных данных.

Французский оператор Orange также объявил о своих планах развития SDN. Однако вице-президент по управлению сетью Orange Ноэль Форэ (Noël Foret) на всемирном конгрессе SDN&Openflow в Дюссельдорфе в октябре 2015 г. призвал вендоров оборудования SDN прекратить излишний «хайпинг» в части его продвижения на операторском рынке, назвав это контрпродуктивным. «Я должен продемонстрировать экономию расходов для главного финансиста Orange, а это может привести к фатальному сокращению инвестиционного плана, если эта экономия будет слишком переоценена», – заявил Форэ. Не зря глава департамента виртуализации, SDN и NFV Vodafone Давид Амзаллаг (David Amzallag) отметил на конгрессе в Барселоне, что «отношения в этой области являются критичным фактором». Vodafone хочет работать в данном сегменте и со стартапами, а не только с именитыми вендорами. Продолжая недальновидную политику «хайпинга» недостаточно зрелых технологий, последние могут потерять свою долю рынка.

Китайский оператор China Unicom в конце марта 2016 г. подписал соглашение о стратегическом партнерстве с одним из китайских вендоров телеком-оборудования по развитию технологий SDN и NFV. Возможно, что вскоре последуют РоС и пилотные проекты.

В России, по данным опросов, операторы не ожидают скорого появления операторских сетей SDN, данные исследований говорят о том, что минимальный срок для этого – два-три года, а многие указывают и сроки, сравнимые с оценкой Gartner, – пять-десять лет. Однако же операторы «большой четверки» в России не теряют интереса к SDN, а «Ростелеком» даже инвестировал около 100 млн руб. в одного из российских разработчиков SDN. «ВымпелКом» в 2015 г. сделал первый шаг на пути построения сети SDN, внедрив систему проектирования, анализа и управления трафиком магистральной сети WANDL (Wide Area Network Design Laboratory). Оператор «Tele2 Россия» тоже заинтересован в SDN и рассматривает проекты виртуализации опорной пакетной сети. В целом можно сказать, что в России концепция SDN на операторских сетях все еще находится на стадии формирования.

Из всего сказанного можно сделать следующие выводы.

  1. Несомненно, технологии SDN и тесно связанная с ней концепция виртуализации сетевых функций NFV – это основной тренд развития операторских сетей в будущем. Цель достаточно ясна – сделать наши сети такими, чтобы они меняли конфигурацию, емкость и спектр услуг «по щелчку», а не после долгой и кропотливой работы по установке, отладке и запуску требуемого оборудования и программного обеспечения.
  2. Однако поскольку операторы – достаточно консервативные структуры, они не спешат очаровываться призывами вендоров, типа «внедрите это, и будет хорошо». Как ни один новый медицинский препарат не поступает в продажу без исследований доказательной медицины, так ни один оператор не рискнет начать масштабное развертывание таких инновационных технологий, как SDN и NFV, без тщательного анализа окупаемости и убедительных доказательств практической пользы. Тем более что многие аналитики заявляют о том, что эти технологии для телекоммуникационной отрасли значат не меньше, чем переход с аналоговых технологий на цифровые. А этот процесс занял годы и даже десятилетия.
  3. Переоценивая стоимостные преимущества сетей SDN («хайпинг»), вендоры рискуют срубить сук, на котором сидят. Ведь рынок оборудования SDN кардинально отличается от рынка традиционного телекоммуникационного оборудования – на нем сейчас работает множество компаний, и подрыв доверия оператора связи к признанному в прошлом поставщику может широко распахнуть двери новым молодым вендорам, работающим быстро и гибко, не стесненным устоявшейся структурой традиционных игроков.
  4. В части затратности проекты SDN/NFV пока похожи на айсберг, надводная часть которого не дает никакого представления о его подводном сегменте. Достаточно взглянуть на рис. 1. Более 60% затрат приходится на оборудование ИТ и ЦОД (т. е. серверы, системы хранения и их среду обитания), а собственно на оборудование и ПО SDN – лишь 9%. Автомобили имеет смысл покупать, если есть хорошие дороги. Примерно так же и с SDN. Для широкого его внедрения операторам нужно сначала провести масштабное техническое перевооружение инфраструктуры, которое займет не один год.
  5. Есть и еще одно соображение касательно России. Так, по данным аналитического агентства Ovum, на конец 2014 г. площадь ЦОД у операторов Восточной Европы и СНГ составляла около 18 млн м², в то время как в Западной Европе – около 140, в США – более 400, а в странах Юго-Восточной Азии – свыше 550 млн м². Эти колоссальные числа дают некоторое представление о сроках прихода SDN в Россию и о том, почему один из первых коммерческих проектов операторского SDN был реализован именно в Китае.
Поделиться:
Спецпроект

Напряженный трафик или Современные требования к инфраструктуре ЦОД

Подробнее
Спецпроект

Специальный проект "Групповой спутниковый канал для территориально-распределенной сети связи"

Подробнее

Подпишитесь
на нашу рассылку