SD-WAN 架构与技术
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1.2 企业WAN当前面临的挑战

在传统的企业WAN互联场景中,企业通过WAN实现跨地域组织机构的互联互通,如图1-2所示。一般来说,传统的企业WAN互联场景具有如下基本特征。

图1-2 传统的企业WAN互联场景

●企业的组织机构通常由总部、分支和数据中心3个部分组成。

●企业通过购买运营商提供的SDH/MSTP/OTN/MPLS专线构建WAN。

●企业的多个分支访问总部/数据中心开展业务,并经由总部/数据中心中转访问因特网。

在传统的企业WAN互联场景下,企业WAN的网络架构相对来说比较封闭,其原因如下。

●关键应用和信息数据存储在企业内部,WAN带宽需求较小,业务变化不频繁。

●运营商专线的互联方式较单一,组网拓扑变化小。

●在总部/数据中心集中实施安全策略,安全性可以得到保证。

在相当长的一段时间内,这种传统的WAN的架构为企业分支的互联互通发挥了重要的作用,较好地满足了企业的业务需求。

但是企业数字化转型逐步深化,云计算、网络虚拟化和网络服务化等一系列外部的商业和技术因素不断涌现,对传统企业WAN的业务模型和网络架构产生了深远的影响,传统的企业WAN面临一系列新的问题和挑战。

(1)业务云化如火如荼

云计算的兴起带动了公有云的蓬勃发展,越来越多的企业考虑在公有云上建设IT系统,以此来降低企业自身IT系统的建设成本并缩短建设周期。同时,企业的传统应用也在逐渐云化。更多的时候,企业会借助WAN访问SaaS(Software as a Service,软件即服务)应用,如办公软件、数据库等。

企业的业务向云端迁移,企业WAN正在承载越来越多和云相关的应用流量,这就导致WAN流量大增,企业对WAN的带宽需求明显增大。同时,企业WAN的传送质量也成为影响企业云应用体验的关键因素。此外,由于因特网存在过高的时延和过多的丢包、MPLS专线不易接入云等,企业实现云网融合仍然困难重重,因而无法充分享受云计算带来的卓越的速度和性能体验。

(2)网络虚拟化方兴未艾

NFV(Network Functions Virtualization,网络功能虚拟化)是指借助虚拟机或者容器技术,将传统的路由器、防火墙等专用网络设备软件化,使其运行在通用的服务器上,从而实现网络功能的虚拟化,使网络功能和网络设备分离。

NFV通过软件实现多种网络功能,具有显而易见的优势,例如降低硬件成本和运营维护成本,实现业务的灵活、快速部署等。NFV等网络虚拟技术促进企业WAN基础设施的部署和运维方式发生变革,朝着业务快速发放、按需简化部署的方向加速发展。

(3)网络服务化大势所趋

当前企业WAN有两个基本组成部分:一是路由器、交换机等网络设备;二是MSTP/MPLS等企业级WAN专线。无论是网络设备还是WAN专线,其本质都是一种产品。设备商或者运营商转售产品给企业客户,以产品的功能和性能规格为承诺目标,而不对企业客户的IT应用最终是否可以带来令人满意的体验负责。因此,企业将购买的产品集成后,如果企业WAN应用的访问质量不佳,这个问题仍然需要客户自己解决。

相对于上述产品的商业模式而言,服务是以满足消费对象最终的业务需求为目的的,其本质是比产品更直接的一种消费形态。网络服务化使得企业购买到的不再是分开的产品组件,而是业务服务和承诺,衡量其质量的标准是客户对所获得服务的满意度。

目前,网络的转售从产品化发展到服务化已经是大势所趋。这对于运营商来说,不仅可以改变其粗放的产品销售模式,还可以将企业从IT网络建设的主体演变成单纯的需求提出方,逐渐把企业从繁重的IT网络建设工作中解放出来,使企业可以更好地集中各种资源,专注于核心业务,从而提升生产效率。

(4)企业通信互联网化

近些年,因特网的覆盖范围和网络性能不断提升,其网络质量与传统专线的差距正迅速缩小。在企业通信领域,选择因特网作为网络传输方式已是发展趋势,能从整体上实现网络资源的更有效利用。因此,除了传统的上网服务,因特网正越来越多地发挥使企业总部、分支和数据中心互联互通的作用,成为企业WAN互联场景中除运营商提供的传统专线外的另一选择。

综上所述,在网络技术发展和商业模式变革的双重作用下,企业WAN互联互通产生了新的变化,新形势下的企业WAN互联场景如图1-3所示。

图1-3 新形势下的企业WAN互联场景

与传统的企业WAN互联场景相比,当前的企业WAN互联场景中,除了总部、分支和数据中心的互联外,还包括公有云、SaaS应用的互联。同时,因特网也是一个不能被忽视的元素。总体来看,企业WAN的互联场景变得更加复杂,具体来说,在云网融合、应用体验、高性能网络以及管理运维等方面正面临一系列新的挑战。

(1)全球化和云化大势所趋,多云多网如何联?

未来几年内,绝大多数的企业都会将业务部署到云端。同时,5G、4K/8K高清视频、VR(Virtual Reality,虚拟现实)/AR(Augmented Reality,增强现实)、物联网等新兴业务的快速普及,将使企业WAN流量爆发式增长。企业的互联场景将愈加复杂,涉及企业总部园区、分支、混合云、IaaS(Infrastructure as a Service,基础设施即服务)/SaaS、移动办公等,且需适配不同地域、不同运营商的不同网络环境,如光纤、DSL(Digital Subscriber Line,数字用户线)、LTE(Long Term Evolution,长期演进)、5G等。如何构建面向云时代、易扩展且建设成本合理的网络是建设企业WAN将要面对的重要问题。

这一问题对于跨国公司来说尤为重要。以华为为例,作为全球化企业,截至2019年,华为的业务已覆盖全球170多个国家、900多个分支机构、15个研发中心和36个联合创新中心,以及百万级的合作伙伴和供应商。深圳总部、分支机构、研究中心、华为公有云、第三方IaaS/SaaS、私有云、供应商、合作伙伴等不同场景的连接需求各异。如何高效地实现多云多网互联,承载如此庞大、复杂的组织架构,成为华为等跨国公司成功完成数字化变革的关键所在。

(2)应用数量急剧增长,关键应用体验如何保?

步入云和数字化时代,大量新兴的企业业务正与云计算紧密结合、蓬勃发展,企业应用的数量和种类呈爆发式增长,如语音、视频、文件传输、电子邮件、SaaS应用等。不同的应用对链路质量有着不同的要求,例如,云桌面业务的最佳体验要求时延低于20 ms,视频会议对丢包、时延敏感,要求不能出现卡顿和花屏,因为没有人愿意在使用云桌面和同事开视频会议时,看到带有马赛克的脸。

传统的企业专线无法感知业务,无法获知应用的状态,因而当遭遇突发流量导致链路拥塞或质量劣化时,往往无法保障关键业务。如何在多样的应用中快速识别关键应用并优化体验,成为企业提高内部效率和客户满意度的关键所在。

(3)分支网络设备性能低,网络拥塞如何破?

在传统的企业WAN场景中,运营商卖专线送硬件网络设备,但这些设备本身往往仅具备基础的路由转发能力,业务处理和转发性能均有限。随着云、视频以及VR等新兴业务的兴起,企业WAN对带宽的需求迅速增加。此外,为了保证应用体验,设备需要具备一定的应用识别及广域优化的能力。

总之,随着分支业务愈加复杂,以基础的路由转发能力为核心的传统盒子必然会遭遇性能瓶颈。使能增值服务后,在应对企业流量激增这一情况的过程中,一旦出现业务高峰,遭遇突发流量,往往会造成关键业务拥塞,从而影响企业WAN业务的开展。如何进一步优化和提升设备性能,是企业WAN在新时期需要解决的关键问题。

(4)分支网络部署运维难,手工配置何时休?

在数字化和全球化的大潮中,分布更广、数量更多的企业分支需要被连接,分支网络上线必须更加快速、灵活,分支网络运维更需简单、便捷,这样才能适应业务快速发展的需要。然而,不同分支的网络诉求复杂多变,网络分布分散且数量多,配置项往往多达成百上千条,且需要专业网络工程师上门进行网络开通、业务调试、故障定位等,造成网络部署和运维成本居高不下。

谁可以快速开展业务,谁就能够在商业竞争中占得先机。以保险行业为例,大型保险企业往往有数千个保险网点,而且存在大量的网点新建和搬迁诉求,要想通过传统专线上线一个新的分支,往往需要经过专线申请、资源分配、接入施工等多个环节,业务上线周期动辄几个月。此外,业务开通主要依靠网络工程师到现场手工配置,对配置人员的技能要求高,开通效率低。如何降低网络部署和运维成本,提升客户满意度,是企业无法忽视的重要问题。