Технологии программно-конфигурируемых сетей SDN  (Software-defined networking), а также виртуализации сетевых функций NFV (Network Functions Virtualization) уже давно «на слуху», но они всё ещё неадекватно воспринимаются многими квалифицированными специалистами в телекоме и ИТ. 

Ситуация такова, что взрывообразно растущее число людей и вещей, использующих сеть, приближается к пределам её возможностей. Это привело к появлению технологий SDN и NFV методов построения сети из устройств без предустановленного ПО, т.н. «bare metal» (white box). Все эти подходы являются взаимодополняющими.

• SDN: разделяет уровни управления сетью («мозг») и передачи данных («мышцы») и обеспечивает централизованный вид топологии распределённой сети для более эффективной оркестрации и автоматизации услуг сети.
• NFV: оптимизирует сами сетевые услуги. NFV отделяет сетевые функции, такие как DNS, кэширование и пр., от проприетарного («фирменного») оборудования, таким образом, что они могут работать в виде программ на стандартных серверах, что позволяет внедрять новые услуги на сети быстрее, чем при аппаратной реализации сетевых функций.
• White Box: использует сетевые устройства, такие, как коммутаторы и маршрутизаторы, построенные на стандартных, недорогих, коммерчески общедоступных чипсетах (merchant silicon), в противоположность специализированным чипам, разработанным под проприетарные сетевое оборудование каждого вендора. Устройства White Box ещё называют COTS (Commercial Off The Shelf) – буквально, «коммерческие устройства с полки».

Ограничение специализированного оборудования

Исторически, лучшие сети, т.е. наиболее надёжные, с наивысшей доступностью и производительностью, строились с использованием заказных чипсетов ASIC (Application Specific Integrated Circuits) и на специализированном выделенном оборудовании. Чем больше таких специализированных «ящиков» мог предоставить вендор, тем лучше его позиции на рынке, что еще больше поощряло его к созданию еще более сложных, монолитных систем.

Ведущие вендоры (Ericsson, Nokia, Huawei и др.) всячески пропагандировали идею эксклюзивного поставщика, стратегического партнёра оператора, чтобы тот покупал оборудование только у того, кого он и выберет в качестве стратегического партнёра. Это делалось, якобы для того, чтобы все элементы сети надёжно работали и были друг с другом полностью совместимы, а поставщик решал проблемы в масштабе всей сети, а не только на своем домене, где стоит его оборудование.

Для построения таких проприетарных систем были нужны большие инвестиции, и для каждого апгрейда оборудования, которые происходят всё чаще, нужны сложные процессы техподдержки заказчиков со стороны вендора. Это делает добавление новых функций в режиме «как только, так сразу» практически невозможным. Операторы, которым нужны новые функции «прямо сейчас» в этом случае вынуждены приспосабливаться к графику новых разработок вендора.

Такое устоявшееся положение вещей изменить было очень сложно. Даже те вендоры, которые поставляют якобы «открытые» системы, имеют наготове команды хорошо обученных и сертифицированных профессионалов, назначение которых состоит в поддержке бесперебойной работы систем.

«Аппаратная доминанта» действительно сдерживает инновации в сети. Настало время для избавления от «аппаратного мышления», для реализации потенциала программного подхода, который фундаментально изменит отрасль связи.

Почему SDN и NFV: изменения в построении сети

Благодаря большим успехам в разработках стандартного оборудования COTS и построения сети на устройствах White Box, инструментария разработок ПО и стандартизации, произошли «тектонические сдвиги» в сторону замены аппаратных устройств на программные сущности в сетевом проектировании. Именно этот сдвиг лежит в основе успеха технологий SDN/NFV, когда ПО может быть окончательно отделено от оборудования, и, таким образом, более не зависит от тех аппаратных «ящиков», вместе с которыми оно поставлялось. Именно по этой причине SDN и NFV стали ключевыми технологиями построения сетей, которые могут:

• Обеспечивать инновации: дают возможность корпоративным пользователям создавать новые типы приложений, услуг и бизнес моделей.

• Предлагать новые услуги, которые генерируют новые денежные потоки.
• Снижать капитальные затраты CapEx за счет того, что сетевые функции исполняются на недорогом коммерчески доступном оборудовании COTS.
• Снижать операционные затраты OpEx за счет автоматизации и алгоритмизации управления, при помощи программируемости сетевых элементов, что значительно упрощает операции по проектированию, развертыванию, администрированию и масштабированию сетей
• Обеспечивать Agility (эффективность быстроту и гибкость), что дает возможность быстро разворачивать новые приложения в сети, услуги и инфраструктуры, которые быстро адаптируются под изменяющиеся требования.

В середине 2018 г. компания Ovum провела опрос ведущих мировых операторов на тему о том, что они ждут от технологий SDN/NFV. Ответы распределились следующим образом:

• Гибкость сети, включая полосу по требованию — 77%
• Улучшенные «видимость» и возможности управления сетью — 71%
• Возможность  включать услуги с добавленной стоимостью в любые услуги сети (например, оптимизацию WAN, файерволл, шифрование) — 58%
• Снижение стоимости сети — 45%
• Быстрый ввод услуг — 32%