以前,可以砸核桃的诺基亚手机,除了打电话、发短信这些硬件内置的功能,其他都做不了。
后来,出现了iPhone手机,可以下载app,可以用app控制手机的电池、显示、音量、闪光灯等很多零部件,从而可以对这些进行编程,在此基础上开发任何好玩的应用,不需要更改设备本身。
这叫软件定义手机。
以前,汽车上的所有设置都需要通过汽车内的实体按键一个个去操作。
现在,在特斯拉智能汽车上,只需通过一个手机App上点几下就可以设置车内温度、鸣笛、闪灯等操作。
这叫软件定义汽车。
我们现在的世界,越来越多的物体实体软件化,可以被软件定义,被软件操控。
软件定义电脑,产生了操作系统,从而可以用软件来管理电脑硬件资源、控制程序运行、改善人机界面,向上提供公共服务,向下管理资源。
软件定义网络,诞生了SDN(Software Defined Network),可动态并可编程配置与塑造逻辑网络层。
软件定义存储,诞生了SDS(software defined storage),所有存储相关的控制工作,都仅在相对于物理存储硬件的外部软件中。
软件定义计算,诞生了云计算,使得计算资源可以任意配置,只需投入很少管理工作就能驾驭网络。
。。。。。。
这叫:软件定义一切,软件定义世界,一切皆可编程。
软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与硬件进行交流。早期为了大规模制造,降低制造的复杂度和成本,许多功能都固化在硬件里,我们可以称之为硬件定义。
随着用户日益增长的多样化、个性化定制的需求,以及更加智能、更加灵活所需的自动化的需求,许多功能都可以由软件来控制,软件定义的需求越来越多、越来越广。
软件定义的技术本质就是把过去的一体化硬件设施打破,基础硬件及其虚拟化提供标准化的基本功能,然后通过管控软件控制基本功能,提供更开放、灵活、智能的管控服务。
软件定义就是要将特定的硬件与软件进行解耦,将硬件的可操控成分按需求,分阶段的,通过编程接口或者以服务的方式逐步暴露给前端应用,分阶段地满足应用对资源的不同程度、不同方面的灵活调用。
耦合是指两个或两个以上的体系或两种运动形式间通过相互作用而彼此影响以至联合起来的现象。解耦就是解除耦合关系。通俗地说,就是两个东西原来互相影响,现在让他们独立发展,就像积木一样,各个积木可以组合在一起而形成一个形状,又可以拆分,又可以替换,因为基本上各个积木块都是独立的,只要他们之间的接口匹配,就可以灵活地组合在一起。
解耦就是软件定义的核心。
理解了软件定义,才能理解新三板企业赛特斯(OC:832800)的业务。
赛特斯目前的核心业务就是用软件定义网络(简称 SDN)的技术理念来重构网络,开发出相关的SDN软件和硬件。(软件为主,占比89%)
注意:SDN并不是一项网络技术,也不是一个协议,而是一种技术思想,一种框架:网络设备可以进行集中式软件管理,可编程化,控制转发层面分开。
软件定义网络(Software Defined Network),其设计理念是将网络的控制平面与数据转发平面进行分离,从而通过集中的控制器中的软件平台去实现可编程化控制底层硬件,实现对网络资源灵活的按需调配。
SDN的三个主要特征:
转控分离:网元的控制平面在控制器上,负责协议计算,产生流表;而转发平面只在网络设备上。网元是由一个或多个机盘或机框组成, 能够独立完成一定的传输功能,是网络管理中可以监视和管理的最小单位,比如一个基站。
集中控制:设备网元通过控制器集中管理和下发流表,这样就不需要对设备进行逐一操作,只需要对控制器进行配置即可。
开放接口:第三方应用只需要通过控制器提供的开放接口,通过编程方式定义一个新的网络功能,然后在控制器上运行即可。
随着互联网的高速发展,运营商承载网络从最初满足简单 Internet 服务的"尽力而为"网络,逐步发展成能够提供涵盖文本、语音、视频等多媒体业务的融合网络,其应用领域也逐步向社会生活的各个方面渗透,深刻改变着人们的生产和生活方式。
同时,面对云时代的高效、灵活的业务承载需求,传统网络的网络架构日益臃肿,面临一系列挑战。
1. 管理运维复杂:传统网络采用的是分布式控制平面,控制协议数量多,标准数量数以千计,如此庞大的控制协议体系,使得网络的管理运维变得复杂,对维护人员的技能要求高。同时,设备厂商在实现这些标准协议时,都进行了一些特定的私有扩展,使得设备的操作维护变得更加复杂,进一步加剧了网络管理员操作维护网络的难度,同时大幅增加了网络的运维成本。这种管理模式随着网络规模的扩大和新业务的引入,很难实现对业务的高效管理和对故障的快速排除。
2. 网络封闭,创新困难:由于传统网络采用"垂直集成"的模式,控制平面和数据平面深度耦合,缺乏标准、开放的接口,且在分布式网络控制机制下,当需要在网络中部署新业务时,首先需要解决需求标准的定义,经过 1~2 年的标准讨论定义,标准组织达成一致,发布标准,规格设备商再实现这些标准,通常也要经过 1~2 个版本(1 年)的成熟稳定,才能在现网部署升级这些新业务,通常也要半年到一年的时间,整体过程从需求提出到现网部署业务,通常需要长达 3~5 年的时间。这样的新技术上线效率,已经无法满足运营商的业务需求,运营商希望能够快速提供网络业务,以满足客户多变的需求。使得新技术的部署周期较长(通常需要 3~5 年),严重制约网络的演进发展。
3. 设备日益臃肿:由于传统网络的技术体系采用"打补丁"式的演进策略,随着设备支持的功能和业务越来越多,其实现的复杂度显著增加。为从根本上摆脱上述网络困境,业界一直在探索技术方案来提升网络的灵活性,打破网络的封闭架构,促进网络逐渐向智能、开放、优化整合等方向转变,这种转变推动 SDN软件定义网络的兴起。
SDN,Software Defined Network,顾名思义,SDN 使得网络能够像一个通用软件一样,易于修改,易于增加新业务,使得网络更加敏捷。SDN 是一种新型的网络体系结构,通过将网络控制与网络转发解耦合,构建开放可编程的网络体系结构,将部分或全部网络功能软件化,更好地开放给用户,让用户更好地使用和部署网络,以适应快速变化的云计算业务。SDN 认为不应无限制地增加网络的复杂度,需要对网络进行抽象以屏蔽底层复杂度,为上层提供简单的、高效的配置与管理。SDN 旨在实现网络互联和网络行为的定义和开放式的接口,从而支持未来各种新型网络体系结构和新型业务的创新。
2012 年被业界视为 SDN 应用元年,在 IDC 已经有顶级 IT 企业开始尝试部署 SDN 网络来解决流量调度问题。此后全球对 SDN 市场应用的探索持续不断,并有逐步加速之势。从全球来看,目前 SDN 正处在商用部署的准备阶段,一些大型云运营商已经在采用或准备采用具有 SDN 特性的解决方案,与此同时,电信运营商也在积极地尝试借助 SDN解决网络运维,业务优化,新业务快速引入等诉求。从市场角度来看,SDN 市场客户主要包括网络服务提供商(含 ISP,ICP 及电信运营商等)和企业用户。
近年来众多用户已经启动 SDN 网络的试点工作,这些用户即包括互联网公司,也包括世界级的电信运营商。传统的电信运营商则更多的是基于业务转型(例如提供云服务等新兴业务)和降低自身的网络运维成本,持续跟进和开展 SDN 测试和网络试点工作。应用场景包括政企网私有云、公有云网络控制、数据中心资源租用、光传输网络和移动回传网的智能化、虚拟化控制改造等。
SDN架构分为应用层,控制层和基础设施层:
(1) 应用层包括各种不同的业务和应用,负责各种网络资源的编排;就是网络上层功能,例如QOS、路由功能、Overlay功能等等
(2) 控制层也就是SDN的控制软件,负责处理各种数据转发资源,维护网络拓扑、状态信息,进行网络全局管理;可以是软件方式或软件嵌入硬件的方式,常见的有:floodlight、POX、NOX、OpenDaylight、Ryu、NSX等 。赛特斯的核心业务就是SDN控制软件。
(3) 基础设施层包含了各种网络设备,负责数据的处理、转发和状态收集。
比如交换机、基站。启用SDN功能的交换机可以分成两种模式:纯SDN交换机和混杂模式交换机。
纯SDN交换机:交换机无脑工作,所有处理过程均依赖于Openflow或类似南向控制协议,主流的有:BGP/LISP/SNMP/NETCONF等。此时的交换机也叫做白盒交换机。
南向控制协议:这里场景的控制协议是Openflow,但绝非仅仅Openflow。可以实现控制功能的协议其实很多,除了最知名的Openflow以外,还有:Netconf、PCEP、LISP、MP-BGP、SNMP等等。
北向API:此API的主要作用在于提供SDN控制器及其以下部分(南向控制协议、网络设备)能够作为网络驱动供上层应用调用。此上层应用可以是各种APP,同样也可以是Openstack、vCloud等云管理平台。
SDN是对现有网络架构重新构建的技术。传统网络架构是由交换器、路由器等网络基础设施定义的网络流量的传输,就像城市道路上的车流一样,在没有GPS导航前,每个十字路口如何转向,基本是司机根据当前看到的情况走自认为最短最好的路径,但高峰时段往往塞成一锅粥。而SDN是从全城动态交通状况,根据每辆车的需求(如时间最短、费用最省、不走高速等)来安排调度每辆车如何到达目的地,从全局视角调度,也保证了每辆车的最优线路。
SDN 作为一种对运营商网络具有重大影响的新技术,其价值已经被业界普遍认可,但在应用部署过程中存在不少挑战和问题。
首先,从运营商的实际部署上,面临以下挑战:
1. 投资回报率难以衡量
运营商引入 SDN 新技术将对网络整体的投资产生重大的影响,SDN 采用标准化硬件,通过加载不同的软件来实现网元的各种功能,因此硬件的成本将大大降低,而软件的价值将显著提升,因此如何评估传统网络建网和SDN新技术建网两种模式下的网络成本,以及与现有网络的平滑演进,目前还没有成熟的商用经验数据支撑。通常情况下,一个新技术的大规模应用都不是一蹴而就的,而是经过了比较长的时间达成的,因此新技术的部署和现有网络会是一个长期并存的过程。运营商在引入新技术时,首先需要在保障现有网络业务不受影响的前提下进行新技术、新网络的投资。
2. 业务应用创新还处于起步阶段
SDN 技术的核心价值是通过网络应用创新带来新的收入,简化运维降低运维成本,简化网络节省建网投资,这就需要引入 SDN 技术的运营商网络具备开放的能力。当前网络能力的开放还处于初级阶段,基于 SDN 架构的应用创新刚刚起步,大多数网络运营者关注的还只是 SDN 技术降低建网成本和运维成本,一定程度上制约了 SDN 技术的创新商业价值。
3. 产业链不完善
SDN 技术的核心能力是开放,可编程,需要不同的组织参与,产业链涉及多个环节,包括标准组织、开源组织、运营商、设备商、应用开发者、网络用户,而这些环节基于各自的利益对 SDN 的理解没有形成有效共识。而当前的运营商网络是由不同网络设备商提供的解决方案,如何保证 SDN 平台开放的基础上,形成有效的产业链,对 SDN 的商用部署形成了巨大的挑战。
从 SDN 技术本身的发展,面临以下关键问题:
1. 开放接口标准化和互操作问题。
目前北向接口标准化工作刚刚起步,尚未形成业界公认的标准,南向接口协议还在不断演进发展,呈现多样化的发展态势。同时,针对解决大规模组网而定义的东西向接口的研究刚刚起步,业界还存在较大的争议。此外,对于 SDN 架构中协同器的具体功能,不同层管理功能和分配以及业务数据模型等细节也尚未给出明确定义。
2. 性能和可靠性问题。
目前控制器软件的架构和性能尚需不断完善和优化。从转发硬件层,通用硬件要求的芯片规范还没有发布,同时,对大规模网络下,控制器针对业务流下发的性能保证和可靠性提出了更高的要求。
3. 扩展性、稳定性和安全问题。
SDN 架构与现有网络分布式的控制机制不同,采用集中式控制机制,由控制器集中完成路由设计。该机制对于小规模网络可以使用,但是大规模网络就需要采用多个控制器控制,这对 SDN 集中控制架构在扩展性、稳定性方面具有较大的挑战。而且由于 SDN 的控制器开源和开放的特性,使其自身具有潜在的危险性,需建立一套隔离、防护机制来确保其安全稳定的运行,这既包含了控制器自身的安全问题,也包含了控制器与应用层之间以及控制器和转发设备之间的安全问题。
4. 与现有运维系统的兼容性问题。
在 SDN 架构下,如何实现传统网络中 OSS/BSS 及网管系统与 SDN 网络中协同层互通配合,控制器与原有网管系统之间的关系,以及控制器与原有非 SDN 设备对接等问题还有待解决,而解决上述问题将是一个长期而复杂的过程。
随着软件定义理念的日益深入,与软件定义相关的技术、产品和解决方案在2016年成为了企业级市场最热门的话题。虽然诸如软件定义存储等产品和方案的应用仍处于初期的试点阶段,但是对于软件定义网络(SDN)来说,在某些行业的应用部署已经开始呈现规模化的应用态势,尤为突出地表现在电信、互联网、金融等行业。同时,教育、医疗、政府等行业对于SDN的需求也在逐渐攀升。这主要源于用户对SDN核心价值的认可。
根据计世资讯调查显示,2016年,中国SDN软件市场(主要指SDN控制器及相关的软件解决方案与相关服务)规模达到了7.2亿元,比2015年增长30.9%,预计到2021年,市场规模将达到28.9亿元。
2017年,中国SDN软件市场(主要指SDN控制器及相关的软件解决方案与相关服务)规模达到了9.7亿元,比2016年增长36.6%。
中国 SDN(软件)市场规模于 2018 年达 13.6 亿元,同比增长 40%,根据 计世资讯CWResearch 预测至 2022年中国 SDN 市场规模将达到70.3 亿元,2018-2023 五年 复合增长率 为 35.9%。
在SDN市场如此高速增长的背景下,赛特斯的营收增长率看起来很不错,但却不及整个行业水平,可以说是比较差了。
根据计世资讯《2017-2018 年中国 SDN 市场发展状况》白皮书, 在 2017 年中国 SDN (软件)市场的竞争格局中,紫光股份旗下的新华三以 27.8% 的市场份额位居第一。赛特斯的市场份额位居第五,是7.2%。
在 2018 年的计世资讯中国 IT 用 户满意度评选中, 新华三SDN 软件名列行业软件产品满意度第一名;并继续保持国内 SDN/NFV 份额第一的市场地位。
2018年,赛特斯的市场份额大幅下跌,龙头新华三持续上升,华为、中兴通讯、诺基亚贝尔变化不大,思科的市场份额飙涨到6.6%。
根据评估,目前SDN企业第一梯队是:新华三(上市公司紫光股份的子公司)、华为、中兴通讯、思科(NASDAQ:CSCO)。赛特斯、诺基亚贝尔、VMware排第二梯队,创业企业大河云联、星网锐捷(002396 )排第三梯队。
新华三自2012 年开始研发 SDN 相关技术和产品, 至 2018 年已发布三代 AD-NET
( (Application-Driven Network, )解决方案,其产品在传统网络架构上,融合了 SDN 、NFV、 AI 等新技术,是一个开放、弹性、灵活的体系。2016-2018 年公司连续三年中国 SDN 软件市场份额第一,2018 年市场份额为 30.1% 。
可以看到,排名靠前的SDN提供商全部是原来的网络设备商,华为、中兴通讯、思科、烽火通信、迈普、星网锐捷这些通信设备制造商都有自己的SDN解决方案。
只有赛特斯、VMware属于纯软件企业。
为什么会这样呢?
虽然在SDN和NFV领域先后成立了 OpenDaylight、ONOS 和 OPNFV 等具有影响力的开源项目,并陆续发布了一些商用部署的版本;但是对于SDN的潜在用户而言,除了像谷歌、Facebook等具有实力、同时需求相对简单的企业能够基于开源成果按照自己的需求定制开发SDN 解决方案之外,大多数用户通常还是会依赖设备提供商的解决方案来建设网络。
因此,一直提供软件服务、之前并无网络设备业务的赛特斯,处于劣势地位。
在技术上,虽然赛特斯很早就开始介入SDN领域,但是实力和华为、中兴通讯、烽火通信这些百亿、千亿大企业相比,还是非常弱的。
SDN的大部分市场被传统的通信设备商占领,会持续下去,赛特斯这些新势力有机会吃下一小块市场,但逆袭成前三的可能性基本不存在。
由于规模效应的存在,新华三、华为和中兴通讯这前三名的市场份额估计还会继续提高。赛特斯的生存处境会越发艰难。所以,在SDN新技术趋势下,你大爷还是你大爷,赛特斯希望靠新潮流来颠覆传统巨头,不存在的。
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