工业互联网SD-WAN解决方案.docx

工业互联网SD-WAN 解决方案目 录1. 概述 12. 需求分析 33. 解决方案 104. 成功案例 16SD-WAN 解决方案1 概述1.1 背景伴随着企业的数字化转型以及云计算和 SDN/NFV 技术的兴起和普及，传统企业的 WAN 网络正在经历着深刻的变化传统的企业 WAN 网络通常租用运营商的物理专线或者 MPLS VPN 专线来实现企业分支的广域互联，保证网络的服务质量，因此企业 WAN 业务开通依赖运营商，业务开通时间较长且价格也比较昂贵，另外传统企业采取自建数据中心的方式来承载企业IT 关键资产，企业网络架构是封闭的，开放性不足导致业务发放效率低随着 Internet 的普及以及云计算等新技术的兴起，传统企业网络架构正在经历革命性的变化，首先全球范围内 internet 的快速普及，无论从覆盖范围还是到网络质量，都有了质的提高，除了传统的专线互联技术外，Internet 成为传统企业的分支互联以及全球化推进的一个新的重要选择；此外，云计算技术风起云涌，AWS 等公有云的崛起和流行，引导企业 DC 等基础设施云化，从而打破了企业 IT 传统的封闭架构，引导企业网络架构走向开放之路，越来越多的企业选择公有云服务；此外， 就是企业的关键应用的云化，企业的重要应用也逐渐被应用提— 90 —供商改以SaaS 云化方式提供，企业连接SaaS 云业务逐年增长。

1.2 实施目标本解决方案的实施目标：1) 零配置开局，设备即插即用；2) 快速的发放连接业务，实现分支 CPE 即插即用以及园区/分支和云的按需快速互连；3) 借助低价值的Internet 链路进行更广泛的互联并且保证关键应用的体验不受影响；4) 能够以云的方式提供管理手段，让企业用户更加方便快捷的自助定义新业务和进行网络管理1.3 适用范围SD-WAN 解决方案帮助制造企业实现未来较长一段时期的SD-WAN 业务运营需求，主要包含如下场景的网络访问服务：1) 零配置开局，设备即插即用2) Site to Site 访问：为企业客户提供企业分支之间的互访服务3) Site to Internet 访问：为企业客户提供企业分支内到Internet 的访问服务（含安全策略管理）4) Site to Legacy Network：为企业客户提供企业分支到传统网络（非 SD-WAN 网络）的访问服务5) 基于应用/应用质量的智能选路：如关键业务走高质量专线、普通业务走低质量；同时可以互为备份6) 支持基于链路、应用、流量的可视化分析1.4 在工业互联网网络体系架构中的位置— 91 —SD-WAN 解决方案适用于图 1 中 6，7，8 场景。

基于本解决方案提供的高可靠、低时延的数据传输保障，并通过应用级智能选路与智能加速、VAS 业务随需获取和智能运维，构建极致业务体验，重塑企业专线全流程的业务体验可以减少数据传输线路的部署、适用于多种环境以及设备移动的场景2 需求分析图 1 工业互联网互联示意图由于业务云化，工业制造企业需频繁与工业云互动，这就 需要更高的网络带宽，为了保证服务质量，工业制造企业 WAN 网络互联通常采用运营商 MPLS 专线，虽然专线网络质量有保障， 但价格过于昂贵，平均占企业OPEX 达50% 以上，随着Internet 的普及， 其网络的覆盖范围和网络质量有了很大的提高， Internet 成为许多工业制造企业除了传统专线之外新的重要选择，但是 Internet 网络本身并不保障服务质量，此外传统网络对业务不感知，无法获知应用的状态，当遭遇突发流量链路拥 塞或质量劣化的时候，往往会造成关键业务体验无法保障；云— 92 —化趋势下，工业制造企业业务更新发展迅速，当前网络难以满足快速上线要求；传统专线需要专人到现场对设备进行维护， 但随着企业分支跨地域分布越来越广泛，数量激增，导致维护难度大、成本高；此外随着业务不断增多和业务云化，WAN 网络中分支到分支、公有云、私有云的流向更加复杂，传统的网络运维方式已经难以适应业务的发展。

3 解决方案3.1 方案介绍SD-WAN 解决方案主要包含以下创新点：1) 全场景互联支持 MPLS、Internet 等多种类型 WAN 链路（xDSL, LTE/4G 等）灵活捆绑；提供支持单/ 双 CPE、单双 Hub、SaaS 接入等丰富的组网接入，实现低成本的 Internet 链路与专线链路的混合接入；支持云端部署 vCPE，优化云业务访问体验在保证关键业务质量的同时可节省 50% 的广域网带宽租用成本2) 应用体验优化支持 6000+ 已知应用识别，并可以通过用户自定义应用， 灵活识别行业特殊应用；通过 IP FPM 链路检测、SPR 智能选路、三级 QoS 流量调度等技术，实现业务智能感知和应用的智能流量调度，优先保障关键应用优质体验；通过传输优化、应用优 化等多种广域优化手段，实现关键应用智能加速，提升和业务 体验3) VAS 业务随需基于 X86/ARM 架构的系列化开放 uCPE，覆盖不同规模的分— 93 —支场景；支持 10+ 业界主流 VAS （vFW、vWoC 等），业务按需扩展；VNFs 全生命周期管理及业务链自动化编排，VAS 业务分钟级获取4) 智能运维邮件、U 盘等多种开局方式，设备即插即用；业务策略配置、增值服务编排及 VPN 动态连接等全业务自动化配置，简化分支网络部署；应用与链路的可视化管理，自定义报表按需呈现， 支持故障预知及快速定位。

3.2 系统架构本解决方案的总体架构如图 2 所示：业务呈现层：图 2 SD-WAN 解决方案总体架构1) 面向运营商、MSP、大企业的自研 Portal；2) 提供业务灵活定制化界面网络编排/控制层：1) 网络控制平台(SDN Controller) – 华为 Agile— 94 —Controller，完成网络业务编排以及网络业务发放；2) 北向支持开放 API 接口，实现业务快速定制和自动发放；3) 南向支持Netconf/Http2/SNMP 等接口，统一管理控制物理和虚拟网络网络层：1) 由物理和虚拟设备组成的企业 WAN 的基础物理组网, 主要包括 uCPE/vCPE,vFW，第三方 VAS 等；2) 基于 DSVPN 隧道提供灵活 Overlay 组网3.3 网络拓扑设计SD-WAN Site:企业的办公场所或者关键 IT 设施部署点，业务上需要彼此通过 WAN 网络互联，实现互访：1) 每个站点通常具备一个或者多个出口 CPE，不同站点的CPE 通过 IP Overlay 隧道方式进行互联；2) 常见的站点类型：企业分支、园区、DC、公有云 VPC3.4 功能设计图 3 SD-WAN 解决方案拓扑结构— 95 —图 4 SD-WAN 解决方案全家福SD-WAN 解决方案产品主要包含AC 控制器、CPE/uCPE、vCPE、VAS (vFW、第三方 VAS）组成，各部件功能简介如下：表 1 EC-IoT 解决方案组成部件产品功能说明控制器Agile controller-Campus1、网络基础服务/南北向标准化， 开放对接第三方构建生态系统2、面向商用，构筑高可靠性/高性能/安全性VAS包含：华为自研 vFW：USG6000v第三方软件，如 riverbed 的广域加速等虚拟化网络功能，独立软件CPEAR 系列的传统 CPE，如 AR161EW，AR3260传统 AR 设备支持向 SD-WAN 演进uCPEAR3600 系列，AR650 系列可安装 VNF 的 CPE 设备vCPEAR1000V1、架构领先：AR1000v 支持单 VM 单 vCPU 和单 VM 多 vCPU 绑定方式2、性能强劲：单 VM 多 vCPU 部署方式，转发进程和安全进程独占vCPU，可显著提升系统的性能3、兼容性强：可运行于KVM、FusionSphere 和 Vmware vSphere等多个平台3.5 安全及可靠性SD-WAN 端到端安全解决方案：图 5 SD-WAN 解决安全解决方案综上所述，通过确保集中的管理控制系统(控制器)的安全性、用户接入设备(CPE)的安全性、用户业务隔离以及报文数据安全性以及用户接入 SD-WAN 网络的安全性，确保 SD-WAN 解决方案系统的机密性、完整性、可用性和可追溯性，从而保证整个 SD-WAN 解决方案业务的安全和正常运转。

3.6 开放性设计本解决方案符合 SDN 的目标，即将管理和控制功能与数据平面网络分开这个目标的一个关键因素是开放性，以确保整个生态系统的互操作性1) 敏捷控制器北向接口通过 Restconf 接口（RFC6020， draft-ietf-netconf-restconf-03 （ Yang ） ） 与Orchestrator 进行通信，并通过传输层安全（TLS）传输2) SDN 解决方案支持 OpenFlow，OVSDB，SNMP，Netconf，PCEP，IGP，BGP-LS 等覆盖和底层组网的多个南向接口，— 97 —当与网络基础设施接口时，SDN 控制器使用 YANG 模型的接口和参数，可以根据需要非常灵活的创建新策略，修改原始策略3) 敏捷控制器实现了全面的 Neutron API 接口，可以与标准 的 Openstack 和 自 有 的 Openstack 分 布 式Fusionsphere 集成在 Openstack 社区提供 ML2 驱动， L3 代理，FW 和 VPN 插件这些插件或驱动程序提供网络，子网，端口，安全组，路由器，EIP，SNAT 和IPSEC VPN 等的管理。

4 成功案例SD-WAN 解决方案在日本软银，瑞士电信等项目中规模部署。