SDN园区校园网企业网网解决方案

1、SDNSDN园区校园网企业网网解决方案园区校园网企业网网解决方案 CONTENTS n 园区网络应用场景和需求分析 n 传统园区网络方案面临的困难与挑战 n 园区软件自定义网络SDN解决方案 n SDN智能园区网部署方案分析 园区园区网络应用网络应用场景的挑战和趋势场景的挑战和趋势 接入多样化接入多样化 网络复杂化网络复杂化 VOIP、视频会议等多种业务需求增加，网络向多 媒体化快速发展，对带宽提出更高的要求 物联网、云计算等新技术和应用方式的快速兴起， 涌现了众多新型的园区应用，园区网络需适应新应 用发展的需要 网络日益复杂，园区网需具备用户识别，用户区 分，流量控制，以及网络安全的高效管理

2、能力 园区应用多样化使接入方式发生变化，本地的 LAN、Wifi、物联网接入；企业用户的远程办公 接入、异地企业机构间的互联接入等 新应用涌现新应用涌现 宽带VPNVOIP多媒体会议 IM企业通讯录视频监控 IPsec SSL LAN WIFI 物联网关 分部A分部B 园区园区网络有线、无线一体化需求网络有线、无线一体化需求 4 商业园区 教育园区 物流园区科技园区农业园区 工业园区 n无线办公 n无线RFID n无线监控 n无线通信 n无线回传 n。 园区网络主要业务需求园区网络主要业务需求 门户访问门户访问 远程接入远程接入 企业企业OAOA 语音协同语音协同 视频会议视频会议 园区监控园

3、区监控 物联网应用物联网应用 互联网互联网 应用应用 企业办企业办 公应用公应用 园区园区 应用应用 企业办公企业办公语音、视频会议语音、视频会议 园区监控园区监控物联网应用物联网应用 企业企业 总部总部 分支机构分支机构 出差员工出差员工 SOHOSOHO 企业门户企业门户 远程接入远程接入 有线、无线一体化接入高带宽满足流量增长 高安全私密性，赢得用户 便捷的运维管理 保障业务高可靠智能网络，质量保障 园区网络园区网络 关键需求关键需求 打造高品质园区网络所需的核心需求总结 CONTENTS n 园区网络应用场景和需求分析 n 传统园区网络方案面临的困难与挑战 n 园区软件自定义网络SDN

4、解决方案 n SDN智能园区网部署方案分析 传统园区传统园区网络方案面临的困难与挑战网络方案面临的困难与挑战 网络越来越复杂，扩容困难 厂商繁多、设备种类各异，管理困难 支撑新业务的新功能需求升级困难 网络管理策略变更困难 无法适应云化、移动办公等新兴技术 有线、无线设备一体化策略及管理困难 网络故障定位速度慢，导致巨额损失 不能自动化部署，耗费人力和时间 网络越来越复杂，扩容网络越来越复杂，扩容困难困难 n 随着园区规模的不断扩大，园区逐步扩容，网络越来越庞大 n 园区各种业务应用，如办公、监控、数据中心、呼叫、物流、商旅等等各种 应用要求网络复杂 n 园区网络的设备提供商繁杂，网络设备类型

5、多如牛毛 n 新建园区网需要统一规划、针对性设计，并考虑后续扩容能力 n 传统园区网往往经过多次升级，进一步扩容需要考虑到各类已建设网络的能 力和新业务功能，扩容非常困难 网络复杂带来的挑战 网络管理策略变更困难网络管理策略变更困难 访客访客 科研科研 教学教学宿舍宿舍 带宽优先满足 应用不受限 与其他区域安 全隔离 不允许访问 internet 与其他区域、 用户组隔离 分级安全控制 实时、按需控 制和调整策略 精细化控制 白天使用 与其他区域 安全隔离 分级安全访 问控制 控制带宽及 使用时间。 严格禁止部 分应用。如 电驴等 防止网络内 外安全隐患 不同的部门、不同的 用户网络使用需求和

6、 优先级不同，需要部 署对应的网络策略， 如：使用时间，带宽使用时间，带宽 限制，应用限制，安限制，应用限制，安 全策略等。全策略等。 现阶段，企业缺乏统 一的安全策略控制， 难以协同和灵活部署。 有线、有线、无线系统认证及无线系统认证及管理管理困难困难 核心交换机核心交换机 A AAAAA （备）（备） 安朗安朗 BRASBRAS 中心机房中心机房 AAAAAA （主）（主） CerNetCerNet 服务器群服务器群 学生学生 宿舍宿舍 PPPOEPPPOE接入接入 办公办公 区区 PPPOEPPPOE接入接入 InternetInternet 室外区域室外区域 A A C C 学生宿舍学

7、生宿舍 认证计费平台 CENERCENER T T InternetInternet 核心网核心网 1.用户连接无线网 络，获得IP地址 3.AC把用户名密码 送到认证系统 4.AC根据认证的 结果，放行或者 拒绝用户访问 5.用户访问 Internet数据，出 口网关进行二次 认证并缴费 2.用户被强制重定 向到Portal页面 有线认证流程无线认证流程 有线、无线独立系统的问题 n 传统有线、无线系统管理及认证等架构不一致，系统设备和认证策略等都需 要各自独有的管理认证系统 不能自动化部署，耗费人力和时间不能自动化部署，耗费人力和时间 部门1 部门2 部门n 。 ConfigConfig！

8、 ConfigConfig！ ConfigConfig！ ConfigConfig！ ConfigConfig！ConfigConfig！ConfigConfig！ ConfigConfig！ ConfigConfig！ ConfigConfig！ 业务开通难业务开通难 建网周期长建网周期长 人力成本高人力成本高 网络规划乱网络规划乱 复杂的网管界面复杂的网管界面 “专业专业”的命名行的命名行 企业网络设备类型复杂(路由器、交换机、防火墙、负载均衡等)，数量多； 企业网络涉及部门多、业务复杂，部署难度大； 现阶段，业务部署主要依靠网管系统及“专业”的命令行，而网管系统难以 适配多设备类型，多厂

9、商场景。 网络网络故障定位速度故障定位速度慢，导致巨额慢，导致巨额损失损失 n 传统网络设备独立完成节点功能，发生网络故障时定位网络故障需要逐个区 域、逐个设备排查，故障定位和排除需要大量时间完成 网络故障的挑战 企业快速应用创新应用场景企业快速应用创新应用场景 广域网络 分 部 二 运营商B 总部 分支机构二 运营商A 分 部 一 分 部 四 分 部 三 分支机构一 服务器 服务器 网络管理系统网络管理系统 现有网络协现有网络协 议太复杂，议太复杂， 自定义组网自定义组网 协议更简单协议更简单 企业应用系统企业应用系统 现有网管不够智能， 企业需要自己开发 小插件，小工具， 提高维护效率 企

10、业应用需要按需获取网络资源 和保障，如IM，视频会议需要临 时的具备端到端的，多点到多点 的，有保障的网络服务 无法适应云化、移动办公等新兴无法适应云化、移动办公等新兴技术技术 移动办公网络终端解决方案云应用 n 移动办公、服务器虚拟化和云服务的出现，推动对网络新的需求。横向的物 联通讯、办公设备的私人化，都需要企业对数据流量进行更精细的管理 移动办公和应用云化的挑战 CONTENTS n 园区网络应用场景和需求分析 n 传统园区网络方案面临的困难与挑战 n 园区软件自定义网络SDN解决方案 n SDN智能园区网部署方案分析 下一代园区网下一代园区网 - SDN- SDN智能园区网解决方案智能

11、园区网解决方案 核心层核心层 分支 机构 接接入层入层 汇聚层汇聚层 SDNSDN 集中控制器集中控制器 园区出口园区出口 SDN集中控制器， 完成园区全网的智 能协同以及对应用 层的网络能力开放 区域一区域二 SDN标准交换机， 弹性可由集中控制 器编程控制，实时 协同完成网络流量 的智能转发 智能网络中枢 弹性标准神经元 开放API接口 一切皆有可能的第三方应用 可进化的智慧大脑 网络健网络健 康度分康度分 析析APPAPP MDMMDM管管 理理APPAPP 用户流用户流 量分析量分析 APPAPP 某业务某业务 流管理流管理 APPAPP 各种各种 APPAPP 标准OF接口 SDNS

12、DN智能园区网智能园区网 会思考的会思考的智能网络智能网络 分支 机构 SDNSDN 集中控制器集中控制器 对所有标准网元 可编程控制 区域二 智能网络中枢 SDN标准网元， 可按控制器定义 流表转发 弹性标准网元 可编程统一有线 和无线接入认证 策略 有线无线统一策略 IT可以定义更高级的 配置和策略，如更 好的流量均衡 增强的可靠性和安全 集中网络控制和状态 信息集中，更好地适 应用户动态需求 更好的用户体验 网络各个层次和设 备按照流定义的转 发策略和监管 精细流量监管 会思考的智能网络 北向通过开放API提供抽象网络能力扩 展 由SDN控制器集中控制的整网策略，并 可根据网络状态决策数

13、据流转发路径 转发策略可编程，按需流转发 网络状态实时快速响应 网络设备虚拟化，减少网元种类 增强的一体化安全，统一调度监管 标准OF接口 开放API 标准接口 分支VPN接入，启用IPSec/ SSL加密 互联网出口，采用双出口分 连接不同运营商或WAN， 用路由负载分担/主备方式部 署 部署DMZ区，对外提供服务， 保证内外安全稳定性 SDNSDN智能园区网全面支持园区业务智能园区网全面支持园区业务 核心层核心层 分支 机构 接接入层入层 汇聚层汇聚层 SDNSDN 集中控制器集中控制器 园区出口园区出口 区域一区域二 应用应用 APPAPP 标准OF接口 园区骨干部署快速路由收敛 ，FR

14、R等技术，提高业务可靠 性 园区内采用不同VPN隔离承 载不同企业用户 园区网络与企业用户采用静 态路由方式；由园区骨干向 内发布默认路由 采用VPN区分承载园区内部不同的 应用，实现业务隔离和安全保护 采用高等级QoS保障园区视频监控 、物联网等应用的服务质量 部署FRR实现业务的故障快速倒换 和恢复 业务接入点实施业务区分，做相应 的业务等级标识 互联网业务部署企业应用部署 服务业务部署 采用VPN/IPSec等技术 建立和总部的安全连接 ，对终端安全进行控制 ，保障信息安全 采用二层或直接将设 备接入出口路由器，将 路由、交换、防火墙等 集于一体，运维管理简 单，成本低 建立备份链路，实

15、时 切换网络流量，保障网 络的可用率 分支机构部署 网络控制集中智能化， 但业务支持方式不变 核心要点 什么是软件自定义网络什么是软件自定义网络SDNSDN 控制面从转发设备分离： 支持Open Flow 协议的交换机，控制面和协议简化，转 发行为由Controller控制 网络设备控制集中化：网络智能集中在 基于软件的SDN控制器，并维持一个全 局的网络视图 网络能力开放：通过开放的API，向应用 开放网络能力，通过应用和策略引擎可 控制网络行为 网络及设备简化，交换机设备不再需要理解和处理 成千上万的协议标准，而仅仅是从SDN控制器接受 指令。凭借SDN控制器的集中控制，网络行为实时 受控

16、 允许第三方应用使用或控制开放的网络，快速响应不断变化 的业务需求或用户需求，使网络智能不断进化 集中控制集中控制 能力开放能力开放 SDNSDN的价值：对比传统网络带来网络增值的价值：对比传统网络带来网络增值 控制面控制面 控制面控制面 控制面控制面 控制面控制面 SwitchSwitch SwitchSwitch RouterRouter RouterRouter 传统传统IPIP网络：网络：控制与转发集成在一个设备中SDNSDN网络：网络：控制与转发分离 网络操作系统（网络操作系统（NOSNOS） FLOWFLOW设备设备 南向接口南向接口 APP1 APP2 北向接口北向接口 SDNS

17、DN特点特点和传统网络相比，和传统网络相比，SDNSDN带来的价值增值带来的价值增值 北向接口开放、北向接口开放、 控制与转发分离、控制与转发分离、 网络可编程网络可编程 网络可编程（网络可编程（programmableprogrammable而不是而不是configurableconfigurable）是）是SDNSDN的最本质特征。的最本质特征。1. 对第三 方APP而言，能够快速实现对网络的个性化控制，满足业务对网络的不同需求 2. 对网络管理者而言，能够对外提供更多样化的网络服务 集中化控制集中化控制 SDNSDN容易实现单个管理域内的控制面集中化，带来网络可管可控能力的提容易实现单个

18、管理域内的控制面集中化，带来网络可管可控能力的提 升升, ,SDN环境下容易实现集中式控制，NOS独立于设备，可独立运行在服务器上。 开放的标准南向开放的标准南向 接口接口 采用开放南向接口开放的采用开放南向接口开放的SDNSDN网络，带来网络转发设备的标准化，降低设备门槛，网络，带来网络转发设备的标准化，降低设备门槛， 加剧竞争，从而降低网络建设成本加剧竞争，从而降低网络建设成本 SDNSDN智能园区网一次建设、无限次逻辑变更智能园区网一次建设、无限次逻辑变更 物理网络拓扑物理网络拓扑监控虚拟网络拓扑监控虚拟网络拓扑 办公虚拟网络拓扑办公虚拟网络拓扑无线虚拟网络拓扑无线虚拟网络拓扑 SDN敏

19、捷交换机支持一台物理设备 可按照端口虚拟化为多台虚拟设备 ，从用户视角每台虚拟交换机即为 一台独立交换机 SDN网络可实现对底层网络的物理 拓扑进行抽象，在逻辑上对网络资 源进行按需灵活分片或者整合 不同用户角色或上层应用可以使用 Controllers来定义不同的网络拓扑 ，每个网络拓扑具备独立物理网络 的特征 一个物理网络不再是必须要各个网 络设备协同工作的一个网络，而是 按需虚拟化的多个网络 为了安全、隔离等需要建设的多平 面物理网络无需重复投资建设，通 过智能园区网的网络虚拟化和网络 分片，轻松实现传统需要多个平面 物理网络的各种需求 智能虚拟化网络 创新的网络即服务创新的网络即服务I

20、aaSIaaS云方式的多租户支持云方式的多租户支持 SDN智能园区网为园区租户提供虚 拟化的网络环境 园区租户通过IaaS的方式拥有自己 完全的独立的虚拟化网络，按需管 理网络拓扑及连接 租户可以通过开放的接口创建自己 需要的网络 为企业私有、公共云计算提供高效 灵活的网络支持 支持在线即插即用式的多租户服务 上线，而无需像传统网络一样，新 的服务上线可能需要对大量交换机 重新配置，或者网络中断、重新规 划等。 多租户支持屏蔽实际物理网络的复 杂性和配置，租户只需要像编程调 用API一样即可实现所需的网络规 划和创建 网络即服务 租户网络创建、资源申请、服务配置 通讯适配通讯适配设备管理设备管

21、理容灾容灾恢复恢复虚通道管理虚通道管理 流量均衡流量均衡链路保护链路保护策略管理策略管理拓扑可视化拓扑可视化 虚拟虚拟化化能力层能力层 网络拓扑管理网络层抽象流路径管理 Network as a Service Network as a Service 管理管理门户门户 其他虚拟化能力. 带宽、流量、转发表 物理网络资源物理网络资源 虚拟网络资源虚拟网络资源 多租户多租户 资源服务接口资源服务接口 状态统计管理 内置网络虚拟化应用引擎内置网络虚拟化应用引擎 SDNSDN园区网园区网- -天然的智能管道天然的智能管道 SDNSDN架构架构智能管道架构智能管道架构 p SDN的控制层分离、网络集中

22、式管理式架构与智能管道的承载控制层与承载层分离架构具有天然一致性。通过 基于资源抽象的资源控制策略方便的实现智能管道的策略定制。 p SDN北向接口开放能力，更有利于向用户或服务提供商及应用实现智能管道的能力开放。SDN开放的应用层架 构与智能管道能力需求完全一致。 p SDN的软件可编程能力使智能管道的业务能力需求和运营维护的需求天然满足，可根据需求灵活编程实现，更 好的支持智能管道的资源调度优化。 SDNSDN架构对智能管道的天然支持架构对智能管道的天然支持 基于基于 SDN SDN 的新型智能管道的新型智能管道 自助自助 感知感知 TextText 统一统一 融合接入融合接入 统一调度网

23、络单 元，实现各种接 入角色单元融合 多维感知多维感知 基于OpenFlow流 表的灵活定义， 实现DPI类似 的 数据包感知和识 别能力 网络开放网络开放 SDN为第三方应用提供了丰 富的开放API接口，实现网络 开放。通过开放接口提升了 网络服务、资源优化等能力 按需保障按需保障 自定义流表便利 地实现对 QoS的 灵活定制，快速 实现业务带宽和 访问控制 统一配置统一配置 SDN的集中控制机制 ，天然灵活实现对所 有网元的统一管理、 统一配置 自助定制自助定制 SDN统一的业务层 和网络层间接口， 可方便的实现用户 通过自服务界面定 制所需业务对网络 资源使用与分配 融合融合 保障保障

24、开放开放 SDNSDN智能园区网的特性智能园区网的特性 1 1全局的网络视图全局的网络视图 自动化业务部署自动化业务部署 2 2 3 3 集中的策略控制集中的策略控制 智能故障处理智能故障处理 4 4 5 5 快速网络业务创新快速网络业务创新 6 6 助力云计算、虚拟化业务助力云计算、虚拟化业务 SDN智 能园区 网 SDNSDN为园区网提供全局网络视图为园区网提供全局网络视图 SDNSDN统一控制器统一控制器 网元网元3 3 网元网元4 4 网元网元5 5 网元网元1 1 网元网元2 2 企业总部企业总部 网元网元2 2 网元网元3 3 企业分支企业分支 网元网元1 1 网元网元2 2 网元

25、网元3 3 企业分支企业分支 网元网元1 1 VPNVPN连接连接 VPNVPN连接连接 全局网络视图 SDN集中控制器，统一管理园区网及各分 支的全部网络设备，提供全局网络视图， 包括VPN连接、业务流实时路况业务流实时路况、网络健网络健 康度情况康度情况等，实现真正的端到端网络，可 更好地管理和优化企业网络 企业分支企业分支 企业分支企业分支 城域网城域网 骨干网骨干网 城域网城域网 城域网城域网 城域网城域网 中继网络中继网络 企业分支企业分支 企业总部企业总部 传统网络提供传统网络提供 VPNVPN端到端视图，端到端视图， 但无法提供包含但无法提供包含 企业网络的全局企业网络的全局 端

26、到端视图！端到端视图！ 企业网络跨域组企业网络跨域组 网，子网多，设网，子网多，设 备多，急需全网备多，急需全网 视图、管理及优视图、管理及优 化化 SDNSDN智能园区网支持业务的自动化部署智能园区网支持业务的自动化部署 部门部门1 1部门部门2 2部门部门n n 。 SDNSDN统一控制器统一控制器 网络及业务规划软件化，采用上层网络及业务规划软件化，采用上层 应用软件实现，与具体网络解耦，应用软件实现，与具体网络解耦， 更全面灵活、按需规划更全面灵活、按需规划 网络业务部署，基于自动化软件实网络业务部署，基于自动化软件实 现，根据既定的策略，自动生成及现，根据既定的策略，自动生成及 下发

27、，实现业务部署自动化下发，实现业务部署自动化 不再依赖网管和不再依赖网管和“专业专业”的命令行，的命令行， 大幅提升业务部署效率大幅提升业务部署效率 控制与转发分离，网络功能集中化，控制与转发分离，网络功能集中化， 网络设备通用化，网络设备通用化，SDNSDN控制器可全控制器可全 面管理和控制网络，可灵活配置面管理和控制网络，可灵活配置 网络功能 集中化 网络设备 通用化 业务规划及部署智能化、自动化 网络网络 规划规划 业务业务 规划规划 配置配置 生成生成 业务业务 部署部署 基于基于SDNSDN的集中的集中/ /灵活的安全策略控制灵活的安全策略控制 访客访客科研科研 教学教学 宿舍宿舍

28、SDNSDN统一控制器统一控制器 统一的 用户安 全策略 统一的 业务安 全策略 统一的 网络安 全策略 实时/ 灵活策 略调整 SDN架构实现了企业网络 安全策略的软件化，可灵 活按需定制； 实现企业网络策略、用户 策略、业务策略的统一集 中控制； 集中的策略控制，有利于 根据需求，临时实施灵活 的调整； 策略控制软件可实时根据 网络的状态监测，实施策 略调整。 基于基于SDNSDN的智能故障处理的智能故障处理 SDN ControllerSDN Controller 集中统一控制集中统一控制 广域网络 分 部 二 运营商B 总部 分支机构二 运营商A 分 部 一 分 部 四 分 部 三 分

29、支机构一 服务器 服务器 全局的网全局的网 络拓扑络拓扑 实时动态实时动态 转发表转发表 智能专家智能专家 库库 智能故障专家系统 基于SDN的智能故 障处理系统，拥有 全局的网络拓扑以 及各设备的实时转 发流表； 在此基础上，结合 智能专家库和故障 测试工具，如：模 拟报文转发，即可 快速定位故障，给 出智能的处理建议。 基于基于SDNSDN的网络应用创新支撑的网络应用创新支撑 流量流量 统计统计 路由路由 计算计算 隧道隧道 建立建立 VRFVRF指指 派派 流表流表 处理处理 拓扑拓扑 维护维护 能力开放能力开放 路由路由 计算计算 隧道隧道 建立建立 VRFVRF 指派指派 流表流表

30、处理处理 应用按需建立应用按需建立VPNVPN 路由路由 计算计算 流表流表 处理处理 自定义网管工具自定义网管工具 流量流量 统计统计 拓扑拓扑 维护维护 定制定制 的诊的诊 断方断方 法法 应用应用 协同协同 机制机制 基于SDN架构，园区网络可调用网络开放的能力接口，根据需要定制开发自 己所需的网络应用 SDNSDN智能网助力云计算和虚拟化发展智能网助力云计算和虚拟化发展 中心控制器中心控制器 部门部门1 1 1. 1. 提出业务需求提出业务需求 2. 2. 分配分配VMVM 部门部门2 2 部门部门3 3 3. 3. 创建并启动创建并启动VMVM 3. 3. 进行网络分区，并配置进行网

31、络分区，并配置 VM VM 管理器管理器 4. 4. 反馈结果反馈结果 4. 4. 反馈结果反馈结果 2. 2. 分配网络资源分配网络资源 SDN SDN 控制器控制器 4. 4. 反馈结果反馈结果 5. 5.资源分配成功，提供服务。资源分配成功，提供服务。 4. 4. 反馈结果反馈结果 计算计算/ /存储资源池存储资源池 VM G1 VM1 VM2 VM3 VM4 VM G2 VM5 VM6 VM7 VM8 网络资源池网络资源池 Virtual Network1 Virtual Network2 Virtual Network 3 通过中心控制器统一实施计算通过中心控制器统一实施计算/ /存

32、储存储/ /网络资源的申请，快速加载业务；网络资源的申请，快速加载业务； 当当VMVM迁移或增加时，都可通过中心控制器统一控制，并快速进行网络适配；迁移或增加时，都可通过中心控制器统一控制，并快速进行网络适配； 实现全面虚拟化，安全隔离，业务高效。实现全面虚拟化，安全隔离，业务高效。 CONTENTS n 园区网络应用场景和需求分析 n 传统园区网络方案面临的困难与挑战 n 园区软件自定义网络SDN解决方案 n SDN智能园区网部署方案分析 SDNSDN智能园区网的部署场景智能园区网的部署场景- -完全部署完全部署 方案特点 对于新建园区网建议采用完全部署SDN网络 完全部署需要对已有园区网络交换机全部替换 集中控制器实现对所有网络设备的集中控制 方案优势 完全继承SDN智能网络带来的优势，实现全网的智能集中控制 网络规划和演进无后顾之忧 方案缺点 老园区改造成本巨大 老园区二次施工，对现有园区工作有一定影响 分支 机构 区域二 SDNSDN 集中控制器集中控制器 SDNSDN智能园区网的部署场景智能园区网的部署场景- -双栈部署双栈部署 方案特点 双栈部署指传统交换机和SDN交换机同时部署 可以通过SDN双栈交换机进行部署，提