园区网络架构与技术
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1.2.3 第三代:多业务融合承载

2007年一般被认为是智能移动终端发轫之年,随后,智能移动终端快速普及,应用越来越广泛,Wi-Fi技术也随之快速发展。

1997年,IEEE 802.11标准的发布标志着Wi-Fi标准的诞生。Wi-Fi技术虽然出现得非常早,但在出现后的十多年中,却始终限于在家庭网络以及其他小型网络中使用。虽然业界一直希望将Wi-Fi网络作为办公网络的无线化补充,引入园区网络,但该想法一直没有实现,其主要原因如下。

·需求不足。早期只有少量便携式计算机内置Wi-Fi网卡,且这些便携式计算机同时支持RJ45类型的有线网口,因此,对Wi-Fi网络的需求不强烈。

·安全性威胁。传统有线网络的安全性部分依赖于物理空间的隔离,外部人员会被门禁等安保系统隔离在办公区域外部。因此,网口防非法接入的需求不强,通常不会部署NAC功能。Wi-Fi网络的空口打破了空间的隔离,必须增加NAC功能,提高安全性。在没有良好软硬件支撑的情况下,NAC功能的部署和运维非常复杂,是网络管理员的“噩梦”。因此,网络管理员通常会排斥大规模部署Wi-Fi网络。

·传统的网络架构不利于Wi-Fi网络的大规模部署。为了能够快速普及,Wi-Fi网络巧妙地采用了Piggy-Back的组网方式,通过CAPWAP(Control and Provisioning of Wireless Access Points,无线接入点控制和配置)隧道在WAC和AP间构建出与物理网络无关的虚拟专用网。该虚拟专用网虽然理论上可以承载在任何固定网络上,但在大规模部署时,也会带来问题。例如,在大规模Wi-Fi用户终端接入的场景下,如果Wi-Fi网络采用性能规格高的WAC集中式部署,数据流量将全部成为南北向流量,与园区网络东西向流量为主的流量模型和网络模型不符,导致核心节点设备压力过大;如果采用性能低的WAC分布式部署,在大规模漫游场景下,迂回流量过多,将会导致WAC设备负载过重。

因此,智能终端出现前,Wi-Fi技术一直被作为“热点”覆盖的技术,在园区网络中零星存在。比如很多园区会用Wi-Fi网络覆盖会议室。

智能移动终端出现并很快进入生产力领域后,对全面覆盖Wi-Fi网络的需求成为刚需,而如何解决Wi-Fi网络的大规模组网问题和NAC功能的部署问题也成为阻碍Wi-Fi网络大规模部署的技术和管理难题。

为了解决这两个问题,业界的网络设备商纷纷推出了多业务融合的网络解决方案。华为公司在2012年也推出了自己的多业务融合网络解决方案——敏捷园区网络解决方案。

创新的有线和无线网络融合特性同时解决了Wi-Fi网络的两大难题,使Wi-Fi网络的大规模部署成为现实。有线和无线网络融合特性是在汇聚层的敏捷交换机上部署经过优化的“Wi-Fi控制器”,将有线和无线网络的管理平面合一,实现NAC的统一。通过Wi-Fi网络创新的“本地转发模式”和敏捷交换机统一转发有线和无线网络报文的特性,解决了大规模Wi-Fi用户终端接入的组网问题。

Wi-Fi网络被统一接入园区网络,成为这一代园区网络的典型特征。同时,引入SDN概念用于简化业务。总体来说,这一代网络非常好地满足了企业在无线化转型初期的需求,但是仍存在许多问题。例如,Wi-Fi网络的服务质量不够好,只能作为有线网络的补充;大规模引入Wi-Fi网络带来的维护难题没有被解决;没有优化网络架构,多业务承载仍然依赖VPN技术,敏捷性不足等。但庆幸的是,敏捷交换机的推出为园区网络的进一步演进提供了较好的硬件基础。

总之,园区网络经历了前面几个阶段的演进,在带宽、规模以及业务融合等几个方面都有了长足的发展。然而,随着行业数字化转型的推进,园区网络在连接、体验、运维、安全、生态等几个方面又面临新的挑战,例如,IoT业务要求连接无处不在;高清视频、AR(Augmented Reality,增强现实)/VR(Virtual Reality,虚拟现实)等业务需要高品质的网络支撑;海量的设备需要极简的业务部署和网络运维等。为了应对上述挑战,业界厂商也逐步将AI、大数据等新技术引入园区网络,并推出一系列新的解决方案,例如管理全面SDN化、架构全面虚拟化、接入全面无线化、业务全面自动化等。园区网络进入了新一轮令人激动的技术创新演进阶段,这一阶段的园区网络逐步具备了智能化的特征,可以为客户提供极简的业务部署、极简的网络运维等,因此,可被称为“智简园区网络”。本书以下内容将围绕智简园区网络的解决方案展开详细的介绍。