华为 Agile Controller 业务编排技术白皮书(2)

业务编排技术白皮书

Service Chaining Technical White Paper

Key words 关键词：业务链 Service Chain、业务流 Service Flow、业务链资源 Service

Chaining Resource

Abstract 摘 要：基于GRE隧道及GRE隧道策略路由的业务链编排。通过交换机上定义的业务

流，识别要处理的流量，将其按一定的顺序通过GRE隧道引至多个业务设备进行处理。

缩略语清单List of abbreviations：

华为 Agile Controller 敏捷控制安全接入管理系统

业务编排技术白皮书

1 技术背景

1.1 网络变化带来的新挑战

图

1 网络变化带来的新挑战

随着业务和各种信息化应用的快速增加，网络环境变得更加复杂、边界趋于模糊，多样的业务应用场景引入了新的安全威胁，并给网络管理带来了更多挑战。

网络环境复杂化。现代各行业网络中，

网元种类繁多、性能差异大，

在实际部署的时候，

对接形式各异、简单的串行部署容易造成性能瓶颈。

网络边界模糊化。随着移动办公的普及，员工可以随时随地选择接入，使得企业网络边界逐渐弱化，传统在区域边界部署安全设备的思路显得不合时宜，安全能力必须随网络同步扩展。

业务场景多样化。多样的业务应用类型带来了不同的业务处理需求、业务策略差异，潜在的引出多种业务部署场景。

业务威胁多样化。多样的业务应用类型引入了不同的安全问题和威胁类型，不同的业务流需要适配不同的处理流程。

网络管理复杂化。上述种种变化和需求，使得业务和网络配置耦合性增大、策略变更频繁、业务需动态适配和拆卸，都给网络管理带来了新的挑战。

1.2 传统组网存在的问题

在传统组网中，业务设备通常会采用串联或旁挂组网的。串联或旁挂组网方式中，均存在着不同的问题。

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1.2.1 业务设备传统串联组网

图 2 串联组网

传统组网中业务设备采用串联组网，具有部署简单直观的优点，但也存在如下问题：

性能瓶颈。业务设备性能一般较弱，多个设备串联组网时，性能最弱的设备将成为瓶颈； 难以区分流量。相不相关的流量均流经业务设备，无关流量不仅占用了业务设备的性能资源，也会在定位问题时造成流量干扰；

需初始规划。三层业务设备串联组网时需要规划网络，预留好IP地址，进行路由设计； 后期增删困难。旧网后期再新增或删除业务设备时，都需要重新规划IP地址和路由，割接时需要断网切换，对现网影响较大。

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1.2.2 业务设备策略路由旁挂组网

图 3 旁挂组网

传统组网中旁挂业务设备采用策略路由进行引流，这种方式能够规避上述串联组网的问题，但存在如下新问题：

配置复杂。如上图所示，旁挂两台业务设备时，需要对接链路、在全局及每个接口上配置相关策略，至少要配置5、6条不同的策略。

理解困难。如上图所示，需要分析流量的走向，进出接口，下一跳地址或出接口。 可靠性考虑不足。通过两个接口对接业务设备时，接口之间没有关联关系，当某一个接口链路故障时，缺乏可靠性联动机制。例如连接交换机的入方向链路故障时，流量依然从交换机的出方向链路送到业务设备，并最终丢弃，造成业务中断。

1.3 华为Agile Controller 业务编排解决方案

针对上述挑战和问题，华为提出了Agile Controller业务编排解决方案，来应对上述种种变化和挑战。

1.3.1 业务编排原理

1、各种业务设备与交换机处于三层组网上，通过GRE隧道对接到某个交换机上，形成邻接关系。 2、交换机识别业务流量并按照用户指定的业务处理次序，将流量依次引导至各个业务网元上处理。

业务编排解决方案基于GRE隧道及基于GRE隧道的策略路由等通用技术。通过Agile Controller系统提供可视化的操作功能，实现对企业园区网络的敏捷管理。

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1.3.2 客户价值

业务编排解决方案为客户带来如下价值点：

方便理解

将业务逻辑抽象化，实际组网对用户相对透明，只需要关注业务流的定义和业务链逻辑，贴近业务层面，用户便于理解和使用。

灵活组网

业务设备通过三层GRE隧道和交换机对接，使业务设备的组网方式、部署位置更加灵活自由。

方便扩展

任意时刻增删业务设备时，只需增删GRE逻辑链路即可，不改变现网转发路由，不改变现网物理拓扑。

简化管理

对接业务设备、增删业务策略均由Agile Controller自动完成，极大减少了用户的策略配置工作量；

增删业务设备对现网的改动最小化，进而降低了现网基础网络管理的复杂度；

2 概念及原理

2.1 业务编排概念

Service Flow（业务流）：包含特定业务特征的报文（例如，匹配一定字段的报文）或者匹配某些业务策略的报文（如某访问IP、端口等）；

链结点：指业务链上的增值业务设备（如防火墙、防病毒等安全设备），仅指独立业务设备；

Service Chain（业务链）：指若干个特定序列链状组合的链结点来提供一种组合服务，若干个业务流的报文需要流经某条业务链。

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2.2 业务编排原理 2.2.1 组网结构及系统功能

图 4 组网结构

Agile Controller与交换机、业务设备处于三层组网环境中。 业务设备与交换机能建立三层的GRE隧道，交换机根据ACL或UCL将指定的流量通过GRE隧道引至业务设备进行处理。

在上述组网下，业务编排方案支持如下的特性：

业务逻辑抽象化。统一通过Agile Controller进行业务链功能配置； 支持三层业务设备。通过三层GRE隧道和业务设备互联；

支持对三层

IPv4单播报文进行编排。编排交换机对三层路由转发的IPv4单播报文进行识别和引流；

可基于五元组ACL或动态用户组UCL来定义业务流； 支持GRE链路故障可靠性配置，包括直接路由转发或丢弃。

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2.2.2 总体架构

图 5 总体架构

业务编排方案包含三大组成部分：

业务编排子系统：由Agile Controller承担。主要负责业务链的业务逻辑配置； 业务分流子系统：由交换机来承担。主要负责业务流量的识别和分流重定向； 业务处理子系统：由各个业务设备来承担。负责将引导过来的业务流量进行相关的业务处理。

其中用到的主要技术如下：

配置机机接口：

XMPP。华为编排设备、业务设备与Controller对接使用的接口协议。 Telnet/SNMP。第三方业务设备和Controller对接使用的接口协议。

设备引流技术：基于GRE隧道的策略路由。

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2.2.3 总体流程

图 6 总体流程图

主要交互流程如下：

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