譚倫

在5G成為通信行業(yè)最為矚目的顯學(xué)之際，新一輪的電信網(wǎng)絡(luò)變革也在悄然進(jìn)行，沉寂多年的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)隨著SDN/NFV的到來(lái)正在煥發(fā)新的生機(jī)，而“白盒化”無(wú)疑就是這場(chǎng)新的網(wǎng)絡(luò)變革帶來(lái)的首波浪潮。

近日，美國(guó)知名運(yùn)營(yíng)商AT&T透露，將采用“10萬(wàn)只互聯(lián)的IP/MPLS路由器”，并提供“垂直集成的專(zhuān)有硬件和軟件組件”竭力推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)行業(yè)采用軟件定義網(wǎng)絡(luò)和白盒硬件。同時(shí)，另一家電信巨頭Verizon宣布將推出一款開(kāi)源白盒解決方案，可運(yùn)行多家供應(yīng)商服務(wù)，作為早在2015年就推出了軟件定義廣域網(wǎng)（SD-WAN）服務(wù)的運(yùn)營(yíng)商，Verizon從2016年開(kāi)始便為其企業(yè)客戶(hù)提供了NFV相關(guān)服務(wù)。展望未來(lái)，Verizon表示其目標(biāo)將是通過(guò)云端白盒來(lái)為客戶(hù)提供服務(wù)。而在國(guó)內(nèi)，作為“白盒化”轉(zhuǎn)型第一站，三大運(yùn)營(yíng)商的CO重構(gòu)也都推進(jìn)得如火如荼。

一場(chǎng)悄然進(jìn)行的網(wǎng)絡(luò)變革已經(jīng)開(kāi)始。

白盒是什么？

在通信領(lǐng)域，網(wǎng)絡(luò)白盒化的概念伴隨軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）的興起而生，因此，業(yè)界廣泛認(rèn)為，白盒是SDN的副產(chǎn)品，白盒本質(zhì)上是一個(gè)沒(méi)有品牌的硬件設(shè)備，這意味著無(wú)需原始設(shè)備制造商（OEM）的多功能設(shè)備，如路由器或交換機(jī)。通常情況下，不同軟件企業(yè)提供的軟件要比硬件設(shè)備商提供的軟件性能優(yōu)越，這就是硬件和軟件的解耦。因此，白盒也可以視作物理網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)硬件和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）進(jìn)行解耦的結(jié)果。與傳統(tǒng)黑盒硬件不同，借助于中央控制器，白盒可以通過(guò)應(yīng)用程序來(lái)管理網(wǎng)絡(luò)配置，在網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件上執(zhí)行命令。

雖然在SDN/NFV普及之初，白盒的概念主要限定在固網(wǎng)領(lǐng)域，但隨著5G的到來(lái)，無(wú)線領(lǐng)域也開(kāi)始引入“白盒”概念。無(wú)線網(wǎng)白盒化在軟件和硬件兩個(gè)領(lǐng)域有不同的具體解釋。針對(duì)軟件，“白盒化”可解釋為運(yùn)營(yíng)商研發(fā)部分軟件功能可與廠商已有軟件功能的集成對(duì)接，這部分軟件功能可完全自主研發(fā)，也可基于開(kāi)源代碼的二次研發(fā)得到。針對(duì)硬件，“白盒化”可解釋為網(wǎng)絡(luò)功能軟硬解耦后的硬件通用化。

目前，業(yè)界關(guān)注的焦點(diǎn)集中于運(yùn)營(yíng)商廣泛采用的白盒交換機(jī)，它與思科、華為等傳統(tǒng)品牌交換機(jī)相對(duì)應(yīng)，將交換機(jī)硬件和軟件解耦。用戶(hù)可以只購(gòu)買(mǎi)交換機(jī)的硬件，然后按需搭配軟件，就像PC機(jī)里面的兼容機(jī)一樣。除了軟件搭配更靈活外，其最大的優(yōu)勢(shì)在于可以降低組網(wǎng)成本。

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的必然結(jié)果

如果說(shuō)之前運(yùn)營(yíng)商還感覺(jué)不到架構(gòu)帶來(lái)的桎梏，那隨著數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)端口速度向著40GbE、100GbE發(fā)展，帶寬低利用率、數(shù)據(jù)阻塞、時(shí)延不可控、故障排查效率低、手工式運(yùn)維、被動(dòng)響應(yīng)安全事件，已成為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中最難而又最亟待解決的問(wèn)題。此外，以人為中心，被動(dòng)地響應(yīng)業(yè)務(wù)上線、變更和故障處理的需求，基于經(jīng)驗(yàn)地解決各類(lèi)網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題，一套網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無(wú)法離開(kāi)7×24小時(shí)的待命，更讓運(yùn)營(yíng)商背負(fù)劇增的維護(hù)成本。

正如中國(guó)電信科技委主任韋樂(lè)平指出，現(xiàn)存電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在四大問(wèn)題。一是網(wǎng)絡(luò)剛性，無(wú)法快速配置資源；二是網(wǎng)元封閉，設(shè)備專(zhuān)用，硬件昂貴，易于被廠家鎖定；三是業(yè)務(wù)煙囪，資源不共享，業(yè)務(wù)難整合，新業(yè)務(wù)提供難；四是運(yùn)營(yíng)復(fù)雜，規(guī)劃、建設(shè)和運(yùn)維復(fù)雜，運(yùn)維成本居高不下。因此，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)必須重新審視、重新架構(gòu)、重新設(shè)計(jì)、重新定義。其中，基于SDN/NFV的新架構(gòu)是網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的主線，以網(wǎng)絡(luò)控制與轉(zhuǎn)發(fā)及網(wǎng)元軟硬件雙解耦為基本特征的新架構(gòu)是全局性、革命性的架構(gòu)重構(gòu)。

白盒化的價(jià)值與SDN/NFV的價(jià)值顯然是共生的。自SDN/NFV誕生之日起，轉(zhuǎn)發(fā)與控制分離、流表控制、軟硬解耦等思想就賦予了電信網(wǎng)絡(luò)新的生命力。而白盒則是過(guò)去三十多年P(guān)C技術(shù)路線在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的實(shí)現(xiàn)，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化硬件的SAI接口，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件和軟件分離，不僅降低了運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)營(yíng)成本，也給客戶(hù)提供了更多的選擇權(quán)?？蛻?hù)可以從A廠商買(mǎi)硬件盒子，從B廠商買(mǎi)軟件或自行裁剪開(kāi)源軟件系統(tǒng)安裝在A廠商的盒子上，自己組裝一個(gè)可運(yùn)行的設(shè)備，甚至還可以根據(jù)應(yīng)用來(lái)選擇Linux、Windows等操作系統(tǒng)平臺(tái)?？梢哉J(rèn)為，SDN/NFV帶來(lái)的網(wǎng)絡(luò)軟硬件解耦優(yōu)勢(shì)正是白盒化得以風(fēng)行的最大理由。

其次，白盒推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)通信標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一化，極大降低了網(wǎng)絡(luò)信息交換的成本。傳統(tǒng)電信行業(yè)從文稿提交標(biāo)準(zhǔn)組織討論，到協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)制定，再到通信軟件實(shí)現(xiàn)需要多重信息轉(zhuǎn)換過(guò)程，對(duì)語(yǔ)言文字的理解很難達(dá)成一致，這就造成了協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)在語(yǔ)言用詞上的反復(fù)修飾，以及不同廠商間商用產(chǎn)品的反復(fù)互操作測(cè)試。隨著通信設(shè)備的白盒化，在不涉及空口流程的前提下，大量的網(wǎng)絡(luò)功能被軟件模塊化，而模塊間純軟接口定義則可引用IT業(yè)的開(kāi)發(fā)模式，直接簡(jiǎn)化了信息轉(zhuǎn)化的流程，一切用代碼說(shuō)話(huà)，這在一定程度上降低了不必要的冗余開(kāi)銷(xiāo)，軟件運(yùn)行流程本身就是對(duì)組件間接口的注解和定義，開(kāi)發(fā)者不需要絞盡腦汁避免語(yǔ)言理解的歧義。

此外，白盒化將極大地推動(dòng)開(kāi)源平臺(tái)的發(fā)展，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的合作。以MANO編排器的ONAP社區(qū)為例，中國(guó)移動(dòng)、AT&T均已深入?yún)⑴c代碼的定制研發(fā)，且華為、中興、愛(ài)立信等傳統(tǒng)主設(shè)備廠商也積極參與了相關(guān)項(xiàng)目的研發(fā)。編排器的開(kāi)源社區(qū)，給了運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商一個(gè)合作研發(fā)的開(kāi)放平臺(tái)。這是一個(gè)合作共贏過(guò)程，運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備商均可以找到自身的商業(yè)價(jià)值，減少相互之間利益博弈帶來(lái)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值損耗。

正如Verizon網(wǎng)絡(luò)與創(chuàng)新副總裁Shawn Hakl在2017NFV峰會(huì)上所指出，白盒可更高效地提供服務(wù)，這關(guān)系到企業(yè)對(duì)數(shù)字化業(yè)務(wù)的追求。此外購(gòu)買(mǎi)的白盒風(fēng)險(xiǎn)和成本也相應(yīng)較低，跟傳統(tǒng)的盒子比起來(lái)白盒具有可編程性的特點(diǎn)，且隨著技術(shù)的迭代可以隨時(shí)更換白盒。而AT&T認(rèn)為白盒將在業(yè)界發(fā)揮越來(lái)越重要的作用，其標(biāo)準(zhǔn)化的硬件配置能與不同的軟件協(xié)議進(jìn)行混合，用戶(hù)可由此獲得更加開(kāi)放、靈活更具成本效益的替代傳統(tǒng)專(zhuān)有集成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方案。這既是構(gòu)建電信基礎(chǔ)設(shè)施的新方法，也有利于所有產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)共同參與構(gòu)建的生態(tài)系統(tǒng)。

沖擊才剛剛開(kāi)始

白盒化的興起源自電信運(yùn)營(yíng)商自身的危機(jī)感，卻第一次讓傳統(tǒng)通信設(shè)備廠商感受到了來(lái)自新市場(chǎng)的寒意。而這種對(duì)全產(chǎn)業(yè)鏈的沖擊，或許才剛剛開(kāi)始。endprint

對(duì)運(yùn)營(yíng)商而言，以CORD為先行的白盒化轉(zhuǎn)型使得電信傳統(tǒng)機(jī)房的建設(shè)成本極大縮減，數(shù)據(jù)中心將成為未來(lái)機(jī)房的主流形式，而這或?qū)⑹沟眠\(yùn)營(yíng)商傳統(tǒng)運(yùn)維部門(mén)架構(gòu)面臨重大變革。中國(guó)聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院首席專(zhuān)家唐雄燕向《通信產(chǎn)業(yè)報(bào)》（網(wǎng)）記者表示，目前聯(lián)通也在積極研發(fā)白盒化的數(shù)據(jù)中心內(nèi)部交換機(jī)和IP RAN交換設(shè)備。同時(shí)唐雄燕預(yù)測(cè)，隨著白盒帶來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備軟件化趨勢(shì)，未來(lái)運(yùn)營(yíng)商的數(shù)據(jù)中心運(yùn)維團(tuán)隊(duì)也將逐漸變成以懂編程的軟件人才為主。目前，中國(guó)聯(lián)通已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行相關(guān)方面的試點(diǎn)與培訓(xùn)，而這也將成為所有運(yùn)營(yíng)商的演進(jìn)方向。

而設(shè)備商同樣面臨重大變革，通信設(shè)備商市場(chǎng)格局有望發(fā)生變化。當(dāng)應(yīng)用、資源池和硬件完全解耦后，軟件控制成為主流。在這個(gè)過(guò)程中，原有設(shè)備商格局也將發(fā)生巨大變化，運(yùn)營(yíng)商獨(dú)立性將更高，而不是被設(shè)備商所左右，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)中，運(yùn)營(yíng)商也將發(fā)揮更多的主動(dòng)性。接入網(wǎng)不容易虛擬化，但核心網(wǎng)虛擬化的進(jìn)程將不可逆轉(zhuǎn)。未來(lái)，傳統(tǒng)大型設(shè)備商極有可能轉(zhuǎn)型為軟件公司。

可以預(yù)見(jiàn)，一些以SDN/NFV為純業(yè)務(wù)的小公司將迅速崛起。AT&T那個(gè)著名的domain2.0項(xiàng)目里，絕大多數(shù)供應(yīng)商都是以前不知名的小公司。2017數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)魔力象限報(bào)告顯示，SDN創(chuàng)業(yè)企業(yè)Big Switch與Cumulus首次進(jìn)入魔力象限；VMware從2014年進(jìn)入報(bào)告，成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域首個(gè)提供軟件解決方案的供應(yīng)商；Dell EMC得益于其開(kāi)放的態(tài)度，在品牌廠商中最熱衷白盒和品牌白盒，除了支持自家軟件，還支持大量第三方系統(tǒng)。這四家企業(yè)同屬于遠(yuǎn)見(jiàn)者象限，代表著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向：軟件化、開(kāi)放、創(chuàng)新。在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)逐步打造出彎道超車(chē)的能力。此外，還有一些SDN領(lǐng)域的新興企業(yè)和創(chuàng)新者，來(lái)自美國(guó)，也來(lái)自中國(guó)，正在為網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)貢獻(xiàn)變革的力量。

專(zhuān)家預(yù)計(jì)，白盒化帶來(lái)的最大改變或許還在于廣義網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的融合，其中互聯(lián)網(wǎng)公司有望成為此輪浪潮的最大受益者。長(zhǎng)久以來(lái)，由于通信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的區(qū)隔、業(yè)務(wù)的非重疊，互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)與通信產(chǎn)業(yè)仍是兩個(gè)存在諸多藩籬的領(lǐng)域，而隨著白盒化的演進(jìn)，開(kāi)源浪潮淡化了二者之間的硬件與架構(gòu)壁壘，互聯(lián)網(wǎng)公司正在大幅侵蝕運(yùn)營(yíng)商的業(yè)務(wù)市場(chǎng)。在未來(lái)，運(yùn)營(yíng)商與互聯(lián)網(wǎng)公司或?qū)⒊蔀橐惑w，甚至由后者扮演主導(dǎo)角色。

目前，Google、Facebook以及國(guó)內(nèi)大型互聯(lián)網(wǎng)公司等有足夠大的交換機(jī)采購(gòu)量，也能養(yǎng)得起自己的研發(fā)隊(duì)伍來(lái)研發(fā)交換機(jī)軟件，并對(duì)技術(shù)兜底，因而推動(dòng)白盒不遺余力。以Facebook為例，其2011年?duì)款^推動(dòng)成立OCP（Open Compute Project），主要聚焦于開(kāi)放數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，2013年成立Open network子項(xiàng)目，定義交換機(jī)的硬件和芯片SAI、版本管理（ONIE）標(biāo)準(zhǔn)，自己研發(fā)FBOSS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，從而使得交換機(jī)硬件完全可以替換。在電信領(lǐng)域，2016年同樣是Facebook牽頭、多家運(yùn)營(yíng)商參與的TIP project的成立使得白盒在運(yùn)營(yíng)商領(lǐng)域得到高度關(guān)注；AT&T 2016年首先宣布CPE的白盒計(jì)劃，今年4月又宣布計(jì)劃在未來(lái)大量采用白盒來(lái)構(gòu)建Backhaul網(wǎng)絡(luò)。幾乎每個(gè)歐洲TIer 1運(yùn)營(yíng)商都在NFVI的標(biāo)書(shū)中輕描淡寫(xiě)地提到OCP兼容硬件的路標(biāo)支持，也有部分運(yùn)營(yíng)商，如TEF等也悄悄向廠商發(fā)了白盒的標(biāo)。

大勢(shì)所趨

盡管從SDN理念來(lái)看，白盒確實(shí)有望全面取代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，但前提是企業(yè)需要有足夠強(qiáng)大的軟件團(tuán)隊(duì)。顯然，目前對(duì)一般企業(yè)來(lái)說(shuō)，還很少有這樣的專(zhuān)業(yè)人才。而即使企業(yè)構(gòu)建了基于“白盒”的網(wǎng)絡(luò)，后期網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)和運(yùn)維的難度也將顯著增加，這都意味著白盒化將給企業(yè)帶來(lái)新的成本，也需要企業(yè)擁有積極的應(yīng)變能力。這些都成為了阻礙白盒交換機(jī)快速發(fā)展的原因。

但是，不破不立，SDN/NFV帶來(lái)的軟硬解耦已成為網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的主流趨勢(shì)，產(chǎn)業(yè)價(jià)值向軟件進(jìn)一步轉(zhuǎn)移已經(jīng)不可避免。在半導(dǎo)體制程接近原子直徑之前，CPU的性能持續(xù)增長(zhǎng)還有一段時(shí)間，X86在下有ARM蠶食低端市場(chǎng)、上有GPU主導(dǎo)高性能計(jì)算的競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，很重要的市場(chǎng)機(jī)會(huì)就是往網(wǎng)絡(luò)方向進(jìn)軍。隨著SDN的進(jìn)一步演進(jìn)，將會(huì)逐步破解傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)的種種難題，軟件定義網(wǎng)絡(luò)將打通軟件定義數(shù)據(jù)中心的“最后一公里”。而白盒化，無(wú)疑將是通往這最后一公里的重要載體。endprint