SD—WAN技术优势及应用分析

王林 周崇杰

摘 要：随着数据分析、媒体流量、存储需求和数据备份的增加，在数据中心、云环境、分支机构和其他远程位置之间传输的数据越来越多。流量的增长使得广域网（WAN）及其上运行的应用程序的性能必须加以优化。本文对SD-WAN技术优势及应用进行了相应的分析，以给同行提供相应参考。

关键词：SD-WAN技术；应用场景

1 背景

传统企业应用，包括E-mail、文件共享、Web应用等，采用集中部署的方式，通常企业会在总部部署数据中心，并通过租用运营商专线，将分支机构连接到数据中心。运营商承诺专线业务的SLA，包括带宽、时延、抖动、丢包率等，满足企业在各分支机构部署各种应用的需求。

在过去的十多年间，随着移动办公、云计算技术、应用程序的扩散和交付模式的多样化，许多企业的数据分析、媒体流量、存储需求和数据备份的增加，企业采用云服务和基础设施呈爆炸式增长，在数据中心、云环境、分支机构和其他远程位置之间传输的数据越来越多，企业网络变得越来越复杂和不可预测，流量的增长使得广域网（WAN）及其上运行的应用程序的性能必须加以优化。

2 SD-WAN技术优势

软件定义广域网（SD-WAN）技术正在成为一种新的网络方法，可以提供多种性能和成本优势，包括端到端网络可见性和反馈，以提高传输效率。该技术还创建了从专有硬件设备到SD-WAN的路径，这些WAN是敏捷可编程的。软件定义广域网已经成为企業网络未来的关键，使企业能够利用云计算所带来的优势。与传统的WAN技术不同，SD-WAN能够将网络和控制平面解耦，并且通过软件定义的方式使其更容易适应不断变化的应用交付需求，提高用户的生产力。

SD-WAN的基本原理可以理解为，在一个或多个的不同物理网络或网络服务之上建立一张“虚拟网络”。SD-WAN是依赖于网络结构边缘，管理如何连接用户/站点，并将其映射到可用的物理连接上。SD-WAN不仅包括了流量与虚拟-物理网络间的映射，也包括了网络服务选项的管理。

SD-WAN能够提供与软件定义网络（SDN）相关的优势，但在广域网中，通过自动化网络部署和管理，SDN和SD-WAN虚拟化资源，以提高性能、加速服务交付并提高可用性，同时降低总体拥有成本。SD-WAN通过测量基本网络流量指标，如延迟、丢包、抖动和可用性来运行。通过这些数据，SD-WAN能够主动响应实时网络条件，为每个数据包选择最佳路径。SD-WAN技术优势，包括：

2.1 敏捷性优势

SD-WAN路由器可以组合多个广域网连接的带宽。使用SD-WAN的企业可以按需添加或删减WAN连接，还可以组合蜂窝和固定线路连接。在SD-WAN的前提下，根据需求的变化，可以灵活的增加或减少带宽，SD-WAN技术还能使得WAN服务快速部署到远程站点，而不需要IT人员去部署。

2.2 成本优势

互联网链路通常比运营商级MPLS连接便宜的多，运营商级MPLS连接通常受到供应时间以及昂贵的价格影响。SD-WAN技术使得企业有效地利用所有可用的网络连接来满足其全部需求，而不用担心维护空闲的备份链路。

2.3 安全优势

SD-WAN可用在广域网流量传输的过程中对流量进行加密，并通过对网络进行分片来提高网络安全性，一旦遭受攻击可以将损失降到最低。SD-WAN还能帮助IT管理员持续监控网络上流量的数量和类型，快速地检测攻击。

2.4 可靠性优势

MPLS链路往往能够提供高可靠性的分组传递，而互联网上行链路会经常失败。为了弥补这一问题，很多采用了SD-WAN的企业选择从不同的提供商订购多个互联网链路，以便在链路故障的情况下保证99.99%的可用性。

2.5 性能优势

SD-WAN技术的应用使得互联网能够创建安全、高性能的连接，消除了MPLS网络造成的回程。这使得SD-WAN以成本有效的方式提供业务应用程序，同时优化软件即服务（SaaS）和其他基于云的服务。该技术还通过实现自动化来提高分支机构的IT效率，并为物联网项目提供可靠、低成本的链接。

3 SD-WAN应用分析

了解SD-WAN的技术优势后，企业在选择SD-WAN时，最重要的是将各种功能和优点与业务需求进行权衡，以实现降低复杂性、提升速度和性能的目标。典型的SD-WAN应用场景可以分为三类：Hybrid-WAN场景、公有云访问场景以及BYOD场景。

3.1 Hybrid-WAN场景

在传统的Hybrid-WAN解决方案中，引入集中控制器。这种SD-WAN基础场景应用，提供基础的控制与转发分离功能。通过引入SD-WAN控制器，完成分支机构CPE设备的集中管理以及自动化配置，包括各种Internet接入及专线接入的配置管理等。SD-WAN可以提供企业WAN网络及应用的可视化，提供智能路由功能，能够基于WAN网络的实时状态，将各种应用的数据流智能调度到各种WAN链路上，保障时延抖动敏感应用（语音等）的服务质量。SD-WAN控制器可灵活部署在企业侧、或者云端。

初期Hybrid-WAN场景部署，可以不改动已有的CPE设备。但企业部署多厂商CPE设备时，要求SD-WAN控制器提供比较灵活的南向接口。

新部署的CPE设备，功能相对简单，复杂的功能可部署在云端。CPE设备具备即插即用特性——可以上电后自动连接SD-WAN控制器，并完成基础配置。CPE可以提供各种WAN链路网络状态的实时监测功能，或者，通过单独部署探测器（Probe）实现。

网络增值服务部署在云端，可以根据企业用户的需求，灵活提供。如图6所示，运营商（/第三方服务商）通常将分支机构的业务连接到其（边缘）云节点，在云节点内部提供各种增值服务。

3.2 公有云接入场景

运营商针对公有云服务进行优化，在企业分支（或总部），识别出公有云数据，通过运营商的专网进行承载，并接入到公有云最近的数据中心。

这种场景下，运营商可以建立一张专网，接入各种公有云资源。在企业分支（/总部）的CPE设备（或者运营商的边缘云节点），能够识别出公有云业务，并且将业务流发送到运营商最近的公有云接入（/交换）节点。

3.3 移动办公场景

企业员工从任意地点接入企业应用，包括企业部署的私有云以及公有云。运营商可提供安全接入服务，将员工接入到最近的服务点。

移动办公，特别是BYOD的广泛部署，使得企业网面临更严重的安全威胁。SD-WAN集中控制系统，可以将安全策略推送到各分支机构，同时，可部署多种安全防护功能，并能够同SDP（Software Defined Perimeter软件定义边界）技术结合。针对用户互联网接入场景，运营商/第三方服务商可以提供IP Sec以及SSL等安全接入服务。

4 结语

随着SD-WAN技术的发展，SD-WAN技术将会带来更多的收益。当用户拥抱云计算时，必须要考虑网络构件的方式能否与云计算的时代相吻合，以设备为中心和命令行驱动的网络已经被云计算的优势所取代。SD-WAN不仅可以提高业务敏捷性和性能，还可以降低成本，帮助用户充分利用云计算的强大功能和敏捷性。

参考文献：

[1]Marcia Savage. SD-WAN Ramping Up In The Enterprise.2016-07.

[2]Johna Till Johnson. What's the difference between hybrid， virtual and SD-WAN.2016-06.

[3]Jessica Scarpati. SD-What？ Understanding SD-WAN. 2015-09.