Internet Technologies of the New Generation

researches in the area of computer networks and internet technologies in Russia, developement of the most breakthrough computer networks technologies of the new generation

SDN&NFV для крупных сетей предприятий и операторов связи

Современные телекоммуникационные сети содержат большое количество патентованного оборудования, как правило, узкоспециализированного, созданного для реализации конкретной функциональности. Внедрение новой услуги требует установки нового комплекта оборудования, поддерживающего необходимую функциональность и его настройки. Помимо высоких капитальных и операционных затрат, такой подход не позволяет динамически масштабировать сервис, автоматически его настраивать и поддерживать его работоспособность, эффективно использовать ресурсы.

Современные тенденции, такие как рост числа подключенных к Интернету устройств, экспоненциальный рост объемов информации, развитие облачных технологий, BYOD, большие данные, на глазах меняют телекоммуникационную отрасль. Практически такие же изменения будут происходить и в корпоративных сетях, но несколько медленнее. Идет наращивание объемов сетевого трафика, и у бизнеса все чаще возникает необходимость конфигурировать крупномасштабные сети.

Мы полагаем, что изменение операторского бизнеса будет происходить постепенно и займет несколько лет. Это связано, во-первых, с большими расходами по трансформации сети. Например, американский телеком-гигант AT&T планирует, что виртуализация 75% сети оператора займет не менее 6 лет с 2014 по 2020 гг. и собственные инвестиции в этот проект составят около $45 млрд. Во-вторых, будет перестраиваться и сама бизнес-модель оператора. Значение перехода на технологии SDN и NFV для отрасли можно сравнить с процессом перехода от аналоговых станций к цифровым, который также занял довольно продолжительное время.

ЦПИКС работает над решениями по следующим направлениям:

-       Управление сетями операторов связи и корпоративными сетями.

Контроллер (или сетевая ОС с приложениями) является ключевым элементом SDN сети, который выполняет функции управления элементами сетевой инфраструктуры и потоками данных в сети. Характеристики производительности, масштабируемости, надежности сети зависят от характеристик сетевой ОС. По сути контроллер – это выделенный сервер, на котором работает специальное программное обеспечение, состоящие из сетевой операционной системы и сетевых управляющих приложений. 

RunOS – это первый российский SDN контроллер. RunOS является самым производительным и быстрым контроллером в мире, что доказано экспериментально, и имеет гибкую и удобную систему для разработки новых сетевых приложений.

Основные преимущества:
  • Система управления конфликтами в правилах различных приложений;
  • Высокая производительность;
  • Графический интерфейс администратора;
  • Широкий набор сервисов и приложений для управления транспортной инфраструктурой.

Одним из главных преимуществ RunOS – простота разработки приложений для контроллера. На настоящий момент доступны следующие приложения: B2C, VPN (P2P, MP), B2B; Multicast; Storm Control; LAG/LACP; In_Band / Out_of_Band management; VLAN translation; многопараметрическая маршрутизация; автоопределение топологии; зеркалирование трафика, управление QoS, агрегирование каналов (с поддержкой LACP), широкие возможности по traffic engineering (основные и запасные маршруты, перестроение при обрыве каналов, падении коммутаторов, увеличении ошибок на канале, высокая утилизация).



-       Высокопроизводительные аппаратные коммутаторы на базе сетевых процессоров.

Мы полагаем, что при создании SDN-коммутатора стандарта OpenFlow наиболее оптимальным способом является использование сетевых процессоров, которые с одной стороны позволяют в достаточно широком диапазоне менять поведение устройства путем его перепрограммирования, а с другой стороны, - обеспечивать высокую плотность портов, большую производительность при обработке трафика, занимать меньше, по сравнению с сервером, места в стойке, быстро работать с таблицами и памятью разного вида, в том числе ассоциативной. Использование сетевых процессоров позволит в будущем, путем изменения программного обеспечения добиться получения нужной функциональности в соответствии с теми изменениями, которые будут происходить при выходе новых версий протокола OpenFlow. Производством сетевых процессоров в настоящее время занимаются такие компании как Huawei, Intel, EZchip (поглощена компанией Mellanox в 2016 году). Израильская компания EZchip (Mellanox) специализируется на выпуске данной продукции многие годы и предлагает для удобства разработки несколько оценочных платформ на базе семейства сетевых процессоров NP-4, NP-5 и вышедшего в 2016 году процессора NPS-400. Оценочная система на базе NP-5 может обеспечивать производительность до 240 Гб/с, обрабатывать 500 миллионов пакетов в секунду, имеет 5-уровневую иерархическую систему построения очередей, поддерживает WFQ c приоритетной очередью, WRED, Shaping (CIR, PIR), Per flow metering, marking, policing для миллионов потоков и при этом обеспечивает сбор статистики используя до 512М счетчиков.


Для операторов связи операторы корпоративных ЦОД вопрос обеспечения доступности и масштабируемости для каждого экземпляра сетевой функции является ключевым. В рамках данного направления основной задачей является разработка облачной платформы, которая умеет управлять ресурсами распределенных ЦОД с предустановленным ПО (например, OpenStack).