Доклад Александра Шалимова, к.ф.-м.н., руководитель направления разработки SDN решений, на SDN&NFV Russia 2017

1. Пилотные зоны для тестирования и
апробирования SDN&NFV разработок и
решений в России
Александр Шалимов
ashalimov@arccn.ru
@alex_shali
@arccnnews

2. Центр прикладных исследований компьютерных сетей
• Центр прикладных исследований компьютерных сетей
(ЦПИКС) – первый в России научный центр по созданию
технологий и продуктов для компьютерных сетей нового
поколения.
• Резидент ИТ-Кластера Фонда «Сколково» с 2012 года.
Задачи Центра – воссоздание прикладных исследований в
области интернет-технологий и компьютерных сетей в
России, а также развитие и изучение самых перспективных
технологий компьютерных сетей нового поколения.
Сегодня ЦПИКС:
• единственный Центр Компетенций в
области SDN в РФ;
• «точка роста» для исследований в
сфере SDN и NFV в России;
• поддержка трансфера SDN-
технологий в Россию;
• подготовка квалифицированных
кадров для исследований и
разработок в сфере SDN и NFV;
• национальная пилотная зона для
исследований и разработок в области
SDN и NFV.

3. Направления исследований:
• SDN&NFV для крупных сетей предприятий и операторов связи;
• Information Centric Networks – новая парадигма интернета;
• Облачные вычисления в гетерогенной среде ЦОДов;
• Управление QOS в компьютерных сетях нового поколения;
• Безопасность в компьютерных сетях нового поколения;
• SDN для Интернет вещей.
NFWare – разработчик
высокопроизводительных NFV-решений
для операторов связи и корпораций
Стартапы, основанные на решениях ЦПИКС
RunSDN - разработчик решения по
созданию сетей передачи данных на
основе технологии SDN и NFV
Wimark Systems –
разработчик решений для
управления беспроводными
сетями высокой плотности
Центр прикладных исследований компьютерных сетей

4. • Централизованное управление сетью
 Корректное понятие состояния сети
 Возможность использования математических методов анализа функционирования сети
 Согласованное управление физической и виртуальной инфраструктурой
 Новый взгляд на реализацию политик качества обслуживания
• Снижение уровня зависимости от производителя оборудования
 Единая система управления и мониторинга
 Стандартизация южного интерфейса контроллера
• Повышение уровня безопасности
 Новые возможности по верификации политик в сети
• Снижение стоимости владения сетью
 CAPEX
 OPEX
Зачем компаниям внедрять SDN:

5. Вариант I: «Greenfield»
• Реализация новой сети на основе SDN решений
• Реализация обособленного SDN блока в сети (Access, Aggregation, Distribution, Core,
Metro segment, Residential network…)
• Нужна ли интеграция с существующей OSS системы или можно задействовать новую?
 Меняется организация технической поддержки.
• Интеграция BSS и SDN контроллера
 Меняется организация обслуживания заказа клиента.
Варианты перехода от традиционной архитектуры сети к
SDN/NFV архитектуре

6. Вариант II: Постепенный переход к централизованному контролю трафика в сети
• Выбор элементов для обновления:
 SDN-коммутаторы в узлах, через которые проходит наибольшее количество потоков.
 SDN-коммутаторы на границе OSPF доменов.
 SDN-коммутаторы в узлах, участвующих в наибольшем количестве циклов.
• Выбор используемых протоколов для обновления:
 PCEP, BGP-LS, Segment Routing
 Netconf, OpFlex
 OpenFlow
• Необходимость интеграции с существующей OSS системой.
 Усложняется процесс технической поддержки.
• Необходимость интеграции с существующей BSS системой.
Варианты перехода от традиционной архитектуры сети к
SDN/NFV архитектуре
Для контроля до 80% сетевого трафика в некоторых случаях требуется обновить 20% сетевой
инфраструктуры

7. Плюсы и минусы различных подходов к внедрению SDN в сети.
Центр прикладных исследований компьютерных сетей
«Greenfield»
Минимизация количества поддерживаемых
протоколов, необходимых для интеграции.
Минимизация затрат на эксплуатацию
фрагмента сети практически с первого дня
Возможность подобрать наиболее
подходящее оборудование
Новая OSS система. Можно обойтись без
интеграции
Необходимость расстаться со старым
оборудованием
Удвоение используемой инфраструктуры на
этапе перехода для работающей сети
Постепенный переход
Возможность постепенной миграции по мере
обновления парка сетевых устройств
Необходимость поддержки всех используемых в
сети протоколов
Выше требования к персоналу. Администратор
сети должен уметь все.
Необходимость интеграции с существующей OSS
подсистемой
Чрезвычайная сложность при обнаружении
неисправности в сети

8. • Проблема выбора коммутатора программного или аппаратного:
 Производительность vs функциональность
 Количество портов и скорость работы портов
 Количество и размерность таблиц, поддерживаемые поля.
 Занимаемое место в стойке
• Различная трактовка производителями протокола (OpenFlow)
• OpenFlow сложный (низкоуровневый) протокол для программирования.
• Необходимость подстройки контроллера и приложений под возможности
коммутаторов
 Слабый Control Plane процессор на аппаратных коммутаторах
 Специфичный pipeline (OFDPA, FPA)
 Поддержка не всех опциональных возможностей протокола (QoS, Meter, GroupFF, GroupSelect..)
 Сложности с поддержкой in-band управления.
• Необходимость проверки совместимости всех компонент решения
 Необходимость лабораторного тестирования
 Необходимость проведения пилотов
• Отсутствие точной оценки экономической эффективности
Дополнительные трудности

9. • Сосредоточены на использование в транспортных сетях
• Основные пилотные проекты (все по транспортной тематике):
 Сервис провайдеры
 Крупные корпоративные заказчики
• В ближайшем Road Map стоит реализация сервисов для SD-WAN
 Маршрутизация BGP, L3-VPN
 Анализ качества канала BFD, CFM
 Балансировка нагрузки по исходящим каналам
 Туннелирование GRE, IPSec
Пилотные зоны SDN

10. • Большая восстребованность виртуальных сервисов операторского класса
 NAT трансляция адресов
 Балансировка нагрузки
• Облачная платформа
 Развертывания advanced OpenStack
 Telco Cloud и сервисы
 VCPE проекты
Пилотные зоны NFV и SDN&NFV

11. Центр управления сетью
RunDR
Программный Open Flow коммутатор на базе
сетевого процессора для высокоскоростной
передачи трафика
RunAR
Программный Open Flow коммутатор на базе
х86 сервера для агрегации трафика.
Конечные пользователи / Офисы / Жилые дома
Линии связи
Программный SDN контроллер
Создание транспортной сети на базе
отечественных решений
RunOS

12. RunOS является отечественным SDN контроллером собственной разработки. RunOS является
самым производительным контроллером в мире, что доказано экспериментально, и имеет
развитый API для разработки новых сетевых приложений.
RunOS с приложениями совместим с коммутаторами многих
вендоров
Сервисы Режимы работы Управление QoS
- В2С, VPN (P2P,
MP, GRE, IPSec),
B2B
- Multicast
- Storm Control
- LAG/LACP
- InBand
/OutOfBand
- VLAN translation
- Маршрутизация
по параметрам
- Зеркалирование
- Active/StandBy
- Поддержка
произвольной
топологии
- Fast Failover
резервирование
- Ручное и
автоматическое
резервирование
маршрутов
- Priority
Queuing, WRR
- Rate-Policy,
Ingress QoS,
metering;
- Гибкое
управление
очередями
Базовая функциональность контроллера является международным
OpenSource проектом (http://arccn.github.io/runos).
SDN контроллер RunOS с приложениями

13. Графический интерфейс

14. Программный коммутатор RunAR работает на базе
стандартных серверов х86 архитектуры с набором сетевых
карт, поэтому производительность RunAR ограничивается
только возможностями аппаратной платформы, а
использование технологии Intel DPDK гарантирует
максимально возможную производительность.
RunAR поддерживает стандарт OpenFlow 1.3, а так же его
расширения по управлению и настройке QoS, анализа и
оценки качества каналов связи, а так же балансировки
нагрузки.
Стандартные требования к коммутатору агрегации:
• 2-4х10 GE интерфейса Uplink
• 24х1 GE интерфейсов доступа
Производительность:
• 10 Гбит на ядро процессора CPU
• Использование аппаратного хэша сетевых карт для повышения
производительности
Intel based x86 server
NIC NIC NIC
Linux
RunAR
DPDK
Программный коммутатор RunAR

15. RunDR это первый российский SDN-коммутатор на базе сетевого процессора. Коммутатор предназначен для построения
высокоскоростных SDN сетей корпоративного и операторского уровня.
Коммутатор полностью поддерживает протокол OpenFlow v1.3, а так же расширения необходимые для реализации
корпоративной сети и сети оператора связи
Основные преимущества RunDR:
• Добавление/изменение функционала через обновление ПО;
• Возможность кастомизации;
• Поддержка WFQ, Strict Priority, WRED, Shaping (CIR, PIR), Per
flow metering, Marking, Policing
Основные технические характеристики:
• Производительность до 240 Гбит/с;
• Поддержка групповых таблиц;
• Сетевые интерфейсы 44х10 Гбит/с или 11х40 Гбит/с
или 4х100 Гбит/с
Коммутатор на базе NPU RunDR

16. • Построение транспортных SDN сетей для операторов связи
 Архитектура решения для транспортных сетей
 Интеграция решения в сети оператора связи
 Демонстрация работы решения
• Дата: четверг 16 марта 2017 в 15.00
• Регистрация по ссылке
http://arccn.ru/events/tsdn/
Приглашаем на вебинар

17. • Возможность подстройки технологии под себя на весьма льготных условиях.
• Возможность подобрать оптимальную архитектуру решения для своей сети.
• Возможность получить решение от российских разработчиков.
Почему стоит уделять пристальное внимание SDN
К 2020 году рынок SDN достигнет 105 млрд. $
Совокупный темп роста рынка SDN на ближайшие 5 лет составит 44% в год
Source: SDxCentral. Market size Report 2015
Рынок по клиентам Рынок по продуктам

18. 18