数字化转型，企业需要何种网络架构？

文/刘少伟

华为企业网络产品线总裁

我们正进入数字化时代。
这是一个令人激动的过程。因为转型为数字化企业后，企业的经营决策管理、营销与线索管理、客户管理、采购管理、供应链管理、人力资源管理等核心业务的运营都能用“比特”衡量，一切都有“数”可依，并根据数据做出判断。而在数字化进程中，企业将依赖ICT获得高速成长，这对IT应用和CT基础设施的进一步融合提出了更高要求。
在数字化转型过程中，越来越多的CIO意识到，只有拥有良好的ICT基础架构才能构建数字化的企业，让ICT融入到每项业务中，以构建新的竞争力。毕竟，转型过程艰难，企业和ICT厂商仍在探索当中。
在整个过程中，企业ICT的基础——网络架构应如何变革？如何才能让网络不成为数字化进程中的瓶颈、而成为核心支柱？SDN的出现和逐步应用是否是网络架构变革的必然选择？我们将在此进行梳理，帮助用户重新构建网络架构，加速数字化转型。

迎接数字化转型

1992年，安德鲁•葛洛夫在Intel年报中写下了一句话：“世界上只有两类公司：那些快速变化的，和那些已经死亡的。”
同年，一位来自斯坦福商学院的教授对10家收入和盈利均处于行业中上游的个人电脑公司做了一次企业IQ测试（判断企业是否能快速处理信息并转变为有价值的决策），直到1998年，这10家公司中只存活下了5家，另外5家为什么没能“活”下来？
其中一个重要原因就是：在1992～1998年期间，整个行业的发展加速，产品平均生命周期从15.5个月降到了6个月。而产品生命周期变短，就要求企业迅速对周围的环境做出反应——进行快速决策，而企业的决策效率将直接决定一个企业的生死存亡。 
今天，我们正处于一个数字化转型的时代，企业内/外部的人和交易，以及物理世界的每一个生产和制造过程都会通过数字化技术联接，从而产生数字化的关系。
华为认为，数字化转型就是企业利用移动、云计算、物联网和大数据等手段，将物理世界和虚拟世界联接起来，并且创造或改造企业已有的生产和运营模式的过程，让企业能以更快的速度做出正确的决策，从而在市场中保持竞争优势。
当前，传统行业已经建立的竞争优势正在丧失，因为这些建立在成本之上的优势，包括人力、资源和运营成本正随着宏观环境的变化而在减弱或者丧失——劳动力成本和土地成本在增加，环境的监管力度也在增强，而出口型企业随着人民币的升值，原有的成本优势也在降低。
新的互联网公司没有既有的包袱，其利用移动化、互联网、物联网和云计算等新技术，用革命性的商业模式快速地吸引大量用户，抢占市场，这给反应迟钝的传统行业带来了重击，因此传统行业的改革势在必行。
所有的CIO都明白数字化带来的优点——首当其冲的是能够节约成本、高效运转；其次，在企业业务系统被数字化的过程中，会促使管理变革和业务流程变革，从而带动企业内部和外部的数字化；最后，数字化会反过来为企业的生产经营和未来的商业提供更多参考。
当然，在转型过程中CIO的职责也更为艰巨。因为数字化之后，ICT架构担负的不再仅仅是传统的业务支撑系统，其已经渗透到企业的每一个业务流程当中，CIO需要更多地关注ICT为企业带来的核心竞争力。企业的IT部门需要将更多精力投入到业务创新上，ICT的简单易用与极致体验将为他们大大提高团队的效率。
由此可见，在当前的数字化转型中，企业看重的不再仅仅是ICT的投资回报率，而更关注如何利用ICT来提升业务运营的效率？如何利用ICT创新产品、服务和商业模式？如何利用ICT改变与最终用户之间的关系？这种思维模式与过去完全不同，将表现在ICT的规划、投资、管理和运营等各个环节。当然，传统的ICT架构也无法很好地满足数字化转型的诉求，并将带来诸多挑战。

数字化核心是体验的需求

数字化无疑为企业带来了诸多好处，其核心是企业如何通过数字化来提高竞争力，以便在同行业“赛跑中”更胜一筹。这取决于两个核心要素：企业如何数字化，以及数字化之后如何提高用户的体验，增加与用户之间的连接。
ICT是企业数字化的基础架构。Forrester把ICT分为Information Technology（IT）和Business Technology（BT），其中IT技术指用于赢取、服务和保持客户的技术、系统和流程，以业务和客户作为驱动和出发点；而BT技术以软件为主，通常部署在云上，并可在移动端体验，其提升了企业的运营效率，使之更富竞争力。
比如Uber、腾讯和美团等互联网公司，其之所以能为用户带来极好的体验，核心在于拥有强大的ICT基础架构，并基于此构建了敏捷高效的网络。从当前数字化转型进程看，网络已成为企业提升ICT基础架构、连接用户的关键性要素。
根据场景网络可以分为3种——数据中心网络、企业园区网络和广域互联网络，而无论哪种网络，其核心都在于支撑企业内部的ICT高效运作，并为用户体验提供可靠保障。
从技术角度来看，数据中心网络的主要问题在于：内部设备众多、网络特征复杂、需要点对点手工配置等，这都会延迟用户需求的响应速度；此外，不同租户的网络流量、安全策略和性能要求等不同，网络资源池无法动态感知租户的需求，会造成资源浪费或过载。
对于企业园区网络而言，移动性的引入使其安全防护失去了边界；同时，大量出现的物联终端设备也大幅增加了园区网络管理的复杂性。因此，园区网络过去的防范和部署方法需要重新改变，其中安全将是重点考虑的对象之一。
由于企业将大量应用部署在云端，以及企业内部和外部之间的协作与沟通，企业对于广域网络的需求大幅增加，其中流量调度则是一大难题。如何充分利用广域部分的带宽，对于节省费用、提升用户体验至关重要，毕竟，这关系到业务创新以及管理和组织机构的灵活性。
在数字转型时期，为了帮助企业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，其要义是打破网络的封闭架构，增强网络的灵活配置和可编程能力，从而保障业务的可靠性和敏捷性。

敏捷网络：为数字化转型带来更多价值

有没有能够适应当前网络发展需要，并且对业务有所触动的技术？
有。答案是SDN，即软件定义网络，其解耦了封闭的网络架构，实现了网络的分层，让软件定义数字化的网络成为可能。
在一般的SDN架构的设计中，网络底层只负责数据转发，由高性价比甚至是通用的设备构成；上层则负责集中控制功能，由独立的软件系统构成，网络设备的种类与功能由上层软件决定，通过远程自动配置实现部署和运行，并提供所需的网络功能、参数和业务。
由此，SDN采用软件定义的方法重新定义了网络能力，使得网络从静态走向动态，解决了传统网络无法避免的一些问题，包括对需求变化的响应速度慢、无法实现网络的虚拟化，以及高昂的运维成本和设备成本等，为网络的发展带来了新的机遇。
华为总结了大量客户的真实需求，提出了敏捷网络的架构，其具有5大特征——AGILE（见下图），充分吸取了SDN架构的优势，并结合客户的业务场景和需求进一步发展，从2013年推出以来已在全球2000多家客户中成功商用。



以中国最大的本地生活服务业电子商务平台美团为例。目前，美团的年度活跃买家数达1.3亿，合作商家超过160万户，2015年全年交易额1000亿元。美团云是美团推出的公有云平台，于2013年5月正式上线，承载超过两亿用户的高并发访问，网络流量达到500T/天。
如此高的并发访问量和流量，传统网络显然无法应对。美团为此引入了SDN的思路和架构，与华为共建面向云数据中心的SDN商用网络。SDN实现了租户网络的自动化，加速了云业务的部署；采用硬件VxLAN构建多租户网络，使服务器性能提升了2倍；实现了端到端业务路径可视，帮助租户网络进行精细化运维；而业界最佳的“双”平面扩展能力，可支撑业务的爆发性增长。
美团云构建了业界领先的端到端数据中心SDN方案，同时其也是业内最开放的云数据中心网络架构，而最重要的是该方案为用户访问和体验提供了保障。如果没有SDN，很难想像在如此高的并发量之下，如何保障美团及其用户的访问体验。
华为敏捷网络基于SDN架构，又在业内普通理解的技术之外，增加了华为自己的理解与实践。华为认为，网络的价值正在从连接向服务迁移，包括面向网络管理的网络服务、面向IT管理的策略服务，以及支撑网络智能化的网络边缘计算服务。

未来网络将向哪个方向演进？ 

敏捷网络带来了技术上的变革，也带来了业务上的变革。对CIO来说，其对网络的部署、运维和管理将更为轻松和简便。无所不在而又安全可控的网络，将带动ICT基础架构与业务融合，承载数字化业务的快速发展。
这其实就是SDN的核心价值。
当然，SDN还在持续演进，未来将以服务化模式支撑IT应用的部署和运行，成为新一代的SDN网络架构——NaaS（Network as a Service）。基于NaaS架构的SDN将继续提升网络的连接容量、连接丰富性和场景适应性，使得网络可以在数据中心、广域网、园区、分支、物联网和移动互联网等场合广泛延伸和适配。
从技术角度看，NaaS架构包含5个核心部分：基础设施资源和网络功能、虚拟网络和边缘计算、网络控制器、网络分析器，以及服务化网络应用。
基础设施资源：由带宽和交换、计算、存储等物理部件构成资源池，提供软件化的网络功能和IT应用运行基础。
虚拟网络和边缘计算：在基础网络资源之上构建基于用户的虚拟化网络，实现网络的多租户化，从而更好地服务于云化和业务化。随着基于云的大数据分析和云服务的兴起，虽然大量的数据将传到云上进行深度分析和处理，但对于一些需要实时处理的工业化市场，以及需要智能控制的场景，则同时需要网络具备边缘计算能力，以更好地实时响应业务处理和更丰富的本地智能。
网络控制器：对基础设施资源进行统一管理，按需分配给需要的网络功能，根据IT应用需求对这些资源和网络功能实现自动化配置管理，对一些特定的网络功能提供集中的控制能力；同时，网络控制器还能在物理网络的基础上按需叠加和部署虚拟化的基于租户的网络，以及具备边缘计算能力的智能节点，从而使网络更加灵活地满足不同用户和应用的需要。
基于以上核心部分，传统的网络设备功能被彻底解构。在网络控制器的管理下，基础设施资源可以按需分配，安装软件化的网络功能，从而动态地生成业务和用户需要的网络，并将这些网络功能以服务化的模式开放出来；同时，控制器可将IT应用和用户的连接、通信和安全等策略自动化地分解转换成对网络服务的调用和对网络的管理配置。这是一个以IT应用和用户为中心、动态生成、灵活部署且资源高效利用的网络架构。
网络分析器：虽然很好地实现了自动化网络部署，但如果不能实时呈现网络运行状态、调整优化网络、自动诊断网络故障并规避，自动化就会成为一个灾难。网络分析器的目的就是构建一个支撑海量实时收集网络运行状态的大数据系统，并基于该系统提供大量网络诊断和分析工具，从而实现网络的自动优化和维护。
服务化的网络应用：在前面提到的4个核心的基础上以服务应用的形式提供具体的可供客户使用的网络服务，比如网络云管理服务的应用，通过将传统网络云化，从而实现即插即用、可弹性大规模部署的网络管理能力，为海量网络管理的简单化和自动化提供了前提。
因此，上述NaaS架构的5个核心部分一同构建了一个稳定的负反馈系统，实现基础设施资源的统一管理、网络功能的动态部署和服务化开放，以及网络的可视化和智能运维，保障了数字化企业以IT应用、用户和数据为中心的业务运营和发展。
这是当前SDN的演进方向，在此演进过程中，华为将继续推动敏捷网络的发展，让SDN从数据中心延伸到周边，走进广域网、园区网和分支机构等更多场景，从而解决网络面临的广泛问题，促进网络基础设施对企业业务发展的推动力。
敏捷网络的本质是让企业业务变得敏捷，以节省成本、提高运营效率、降低风险、快速支撑和满足数字化业务的创新，这将继续驱动企业的数字化转型。网络只有敏捷之后，才能降低企业的网络OPEX和CAPEX投资，进而把更多的精力聚焦在业务变革和商业模式的创新上，最终让用户感受到一个崭新的数字化企业。敏捷网络，让企业体验每一个数字化时刻。

【链接】：当前网络面临的5大挑战

1. 大规模、多样异构的网络：以大型园区为例，网络设备数量高达万台，覆盖了各种不同的异构网络设备并发展成为多业务网络，从而面临全局业务策略的部署复杂性。
2. 网络级的协同和优化：数据中心中面临着利用率低下的分布式资源调度，物联网中难以对异构的网络进行及时的服务质量评估和维护，园区网络中移动性、多业务和BYOD等变化以及网络攻击手段的多样化导致静态的安全策略难以适应网络安全要求。
3. 动态创建、部署和管理网络：在分支网络中，节点的随时增删和变更、大量分支节点的随机上下线，以及大量设备的安装、配置和升级等，占用了网管人员超过30%的工作量；同样在数据中心中，要真正实现IT资源的按需部署，首先面对的就是对网络资源的动态调配和优化。
4. 以应用和用户为中心的策略执行：在越来越复杂的IT环境中，用户身份和终端的多样性要求更细致和更灵活的网络访问权限控制，以保证不同类用户能获得差异化的网络服务，以及同类用户网络体验的一致性。
5. 网络边缘智能化（计算能力），提升业务性能和体验：以物联网为例，垂直行业的物联网业务大多需要很高的实时性；同时，网关之间以及网关与后台应用之间存在着大量的外部交互，需要网络边缘设备的智能化。
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