譚倫

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

近日，美國知名運營商AT&T透露，將采用“10萬只互聯(lián)的IP/MPLS路由器”，并提供“垂直集成的專有硬件和軟件組件”竭力推動網(wǎng)絡(luò)行業(yè)采用軟件定義網(wǎng)絡(luò)和白盒硬件。同時，另一家電信巨頭Verizon宣布將推出一款開源白盒解決方案，可運行多家供應(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)的運營商，Verizon從2016年開始便為其企業(yè)客戶提供了NFV相關(guān)服務(wù)。展望未來，Verizon表示其目標將是通過云端白盒來為客戶提供服務(wù)。而在國內(nèi)，作為“白盒化”轉(zhuǎn)型第一站，三大運營商的CO重構(gòu)也都推進得如火如荼。

一場悄然進行的網(wǎng)絡(luò)變革已經(jīng)開始。

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)界廣泛認為，白盒是SDN的副產(chǎn)品，白盒本質(zhì)上是一個沒有品牌的硬件設(shè)備，這意味著無需原始設(shè)備制造商（OEM）的多功能設(shè)備，如路由器或交換機。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)交換機硬件和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）進行解耦的結(jié)果。與傳統(tǒng)黑盒硬件不同，借助于中央控制器，白盒可以通過應(yīng)用程序來管理網(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，無線領(lǐng)域也開始引入“白盒”概念。無線網(wǎng)白盒化在軟件和硬件兩個領(lǐng)域有不同的具體解釋。針對軟件，“白盒化”可解釋為運營商研發(fā)部分軟件功能可與廠商已有軟件功能的集成對接，這部分軟件功能可完全自主研發(fā)，也可基于開源代碼的二次研發(fā)得到。針對硬件，“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)注的焦點集中于運營商廣泛采用的白盒交換機，它與思科、華為等傳統(tǒng)品牌交換機相對應(yīng)，將交換機硬件和軟件解耦。用戶可以只購買交換機的硬件，然后按需搭配軟件，就像PC機里面的兼容機一樣。除了軟件搭配更靈活外，其最大的優(yōu)勢在于可以降低組網(wǎng)成本。

網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的必然結(jié)果

如果說之前運營商還感覺不到架構(gòu)帶來的桎梏，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、時延不可控、故障排查效率低、手工式運維、被動響應(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題。此外，以人為中心，被動地響應(yīng)業(yè)務(wù)上線、變更和故障處理的需求，基于經(jīng)驗地解決各類網(wǎng)絡(luò)問題，一套網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無法離開7×24小時的待命，更讓運營商背負劇增的維護成本。

正如中國電信科技委主任韋樂平指出，現(xiàn)存電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)存在四大問題。一是網(wǎng)絡(luò)剛性，無法快速配置資源；二是網(wǎng)元封閉，設(shè)備專用，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；四是運營復雜，規(guī)劃、建設(shè)和運維復雜，運維成本居高不下。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、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)。

白盒化的價值與SDN/NFV的價值顯然是共生的。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。而白盒則是過去三十多年P(guān)C技術(shù)路線在網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的實現(xiàn)，通過標準化硬件的SAI接口，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的硬件和軟件分離，不僅降低了運營商的運營成本，也給客戶提供了更多的選擇權(quán)?？蛻艨梢詮腁廠商買硬件盒子，從B廠商買軟件或自行裁剪開源軟件系統(tǒng)安裝在A廠商的盒子上，自己組裝一個可運行的設(shè)備，甚至還可以根據(jù)應(yīng)用來選擇Linux、Windows等操作系統(tǒng)平臺?？梢哉J為，SDN/NFV帶來的網(wǎng)絡(luò)軟硬件解耦優(yōu)勢正是白盒化得以風行的最大理由。

其次，白盒推動了網(wǎng)絡(luò)通信標準的統(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)從文稿提交標準組織討論，到協(xié)議標準制定，再到通信軟件實現(xiàn)需要多重信息轉(zhuǎn)換過程，對語言文字的理解很難達成一致，這就造成了協(xié)議標準在語言用詞上的反復修飾，以及不同廠商間商用產(chǎn)品的反復互操作測試。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)的開發(fā)模式，直接簡化了信息轉(zhuǎn)化的流程，一切用代碼說話，這在一定程度上降低了不必要的冗余開銷，軟件運行流程本身就是對組件間接口的注解和定義，開發(fā)者不需要絞盡腦汁避免語言理解的歧義。

此外，白盒化將極大地推動開源平臺的發(fā)展，促進產(chǎn)業(yè)鏈的合作。以MANO編排器的ONAP社區(qū)為例，中國移動、AT&T均已深入?yún)⑴c代碼的定制研發(fā)，且華為、中興、愛立信等傳統(tǒng)主設(shè)備廠商也積極參與了相關(guān)項目的研發(fā)。編排器的開源社區(qū)，給了運營商和設(shè)備制造商一個合作研發(fā)的開放平臺。這是一個合作共贏過程，運營商、設(shè)備商均可以找到自身的商業(yè)價值，減少相互之間利益博弈帶來的產(chǎn)業(yè)價值損耗。

正如Verizon網(wǎng)絡(luò)與創(chuàng)新副總裁Shawn Hakl在2017NFV峰會上所指出，白盒可更高效地提供服務(wù)，這關(guān)系到企業(yè)對數(shù)字化業(yè)務(wù)的追求。此外購買的白盒風險和成本也相應(yīng)較低，跟傳統(tǒng)的盒子比起來白盒具有可編程性的特點，且隨著技術(shù)的迭代可以隨時更換白盒。而AT&T認為白盒將在業(yè)界發(fā)揮越來越重要的作用，其標準化的硬件配置能與不同的軟件協(xié)議進行混合，用戶可由此獲得更加開放、靈活更具成本效益的替代傳統(tǒng)專有集成網(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)。

沖擊才剛剛開始

白盒化的興起源自電信運營商自身的危機感，卻第一次讓傳統(tǒng)通信設(shè)備廠商感受到了來自新市場的寒意。而這種對全產(chǎn)業(yè)鏈的沖擊，或許才剛剛開始。endprint

對運營商而言，以CORD為先行的白盒化轉(zhuǎn)型使得電信傳統(tǒng)機房的建設(shè)成本極大縮減，數(shù)據(jù)中心將成為未來機房的主流形式，而這或?qū)⑹沟眠\營商傳統(tǒng)運維部門架構(gòu)面臨重大變革。中國聯(lián)通網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究院首席專家唐雄燕向《通信產(chǎn)業(yè)報》（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)部交換機和IP RAN交換設(shè)備。同時唐雄燕預(yù)測，隨著白盒帶來通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備軟件化趨勢，未來運營商的數(shù)據(jù)中心運維團隊也將逐漸變成以懂編程的軟件人才為主。目前，中國聯(lián)通已經(jīng)開始進行相關(guān)方面的試點與培訓，而這也將成為所有運營商的演進方向。

而設(shè)備商同樣面臨重大變革，通信設(shè)備商市場格局有望發(fā)生變化。當應(yīng)用、資源池和硬件完全解耦后，軟件控制成為主流。在這個過程中，原有設(shè)備商格局也將發(fā)生巨大變化，運營商獨立性將更高，而不是被設(shè)備商所左右，未來的網(wǎng)絡(luò)中，運營商也將發(fā)揮更多的主動性。接入網(wǎng)不容易虛擬化，但核心網(wǎng)虛擬化的進程將不可逆轉(zhuǎn)。未來，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，一些以SDN/NFV為純業(yè)務(wù)的小公司將迅速崛起。AT&T那個著名的domain2.0項目里，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)魔力象限報告顯示，SDN創(chuàng)業(yè)企業(yè)Big Switch與Cumulus首次進入魔力象限；VMware從2014年進入報告，成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域首個提供軟件解決方案的供應(yīng)商；Dell EMC得益于其開放的態(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)同屬于遠見者象限，代表著網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向：軟件化、開放、創(chuàng)新。在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)市場逐步打造出彎道超車的能力。此外，還有一些SDN領(lǐng)域的新興企業(yè)和創(chuàng)新者，來自美國，也來自中國，正在為網(wǎng)絡(luò)市場貢獻變革的力量。

專家預(yù)計，白盒化帶來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。長久以來，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)仍是兩個存在諸多藩籬的領(lǐng)域，而隨著白盒化的演進，開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營商的業(yè)務(wù)市場。在未來，運營商與互聯(lián)網(wǎng)公司或?qū)⒊蔀橐惑w，甚至由后者扮演主導角色。

目前，Google、Facebook以及國內(nèi)大型互聯(lián)網(wǎng)公司等有足夠大的交換機采購量，也能養(yǎng)得起自己的研發(fā)隊伍來研發(fā)交換機軟件，并對技術(shù)兜底，因而推動白盒不遺余力。以Facebook為例，其2011年牽頭推動成立OCP（Open Compute Project），主要聚焦于開放數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施架構(gòu)，2013年成立Open network子項目，定義交換機的硬件和芯片SAI、版本管理（ONIE）標準，自己研發(fā)FBOSS網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)，從而使得交換機硬件完全可以替換。在電信領(lǐng)域，2016年同樣是Facebook牽頭、多家運營商參與的TIP project的成立使得白盒在運營商領(lǐng)域得到高度關(guān)注；AT&T 2016年首先宣布CPE的白盒計劃，今年4月又宣布計劃在未來大量采用白盒來構(gòu)建Backhaul網(wǎng)絡(luò)。幾乎每個歐洲TIer 1運營商都在NFVI的標書中輕描淡寫地提到OCP兼容硬件的路標支持，也有部分運營商，如TEF等也悄悄向廠商發(fā)了白盒的標。

大勢所趨

盡管從SDN理念來看，白盒確實有望全面取代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備，但前提是企業(yè)需要有足夠強大的軟件團隊。顯然，目前對一般企業(yè)來說，還很少有這樣的專業(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)運營和運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快速發(fā)展的原因。

但是，不破不立，SDN/NFV帶來的軟硬解耦已成為網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的主流趨勢，產(chǎn)業(yè)價值向軟件進一步轉(zhuǎn)移已經(jīng)不可避免。在半導體制程接近原子直徑之前，CPU的性能持續(xù)增長還有一段時間，X86在下有ARM蠶食低端市場、上有GPU主導高性能計算的競爭環(huán)境下，很重要的市場機會就是往網(wǎng)絡(luò)方向進軍。隨著SDN的進一步演進，將會逐步破解傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶來的種種難題，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，無疑將是通往這最后一公里的重要載體。endprint