1.3 企业网发展趋势

自从计算机网络成了企业办公的标配之后,企业网就没有停止发展变化。近年来,伴随着数据通信网络自身的发展变化,企业网也出现了一些新的趋势。在1.3节中,我们会对企业网的发展趋势进行简单介绍。

对于普通的网络用户来说,近年来除了网络的带宽和应用不断增加之外,另一项最直观的变化是接入网络的设备种类产生了显著的变化:从互联网刚刚开始普及时的台式(Desktop)电脑,到20世纪末开始出现的笔记本(Laptop)电脑,到十年前开始大量涌现的平板电脑、智能手机,再到万物互联趋势下的各类非智能设备通过终端传感器接入网络。短短十年间,将数据通信网络称为计算机网络(Computer Network)己经显得十分不合时宜,企业网正在由传统的IT企业网络演变为企业物联网。在2017中国通信行业物联网大会上,华为IoT解决方案首席架构师张露峰先生就列举了这样一组数据:目前己有超过60%的商业组织己经在使用IoT服务,此外,24%的IT预算己经被用于IoT之上,而63%的IoT使用者己经看到回报。

企业物联网本身就是企业网发展的趋势,这种趋势同时又催生了其他的企业网发展趋势,比如无线接入在企业网中的普及。在企业物联网中,越来越多需要接入网络的设备(如平板电脑)上都不会安装有线网络适配器,就连笔记本电脑这类传统上配有有线网卡的设备也己经极少装备有线网卡出售。因此在企业网中,有线接入的方式必然会被逐渐弱化,而BYOD将不可阻挡地成为企业网的潮流。曾几何时,会议室圆形办公桌上都会伸出大量的以太网线缆。如今,很多企业网现在己经不再给用户终端提供有线接入的条件,无线访问己经成为终端用户连接接入层设备的主流方式。

无线作为主流接入方式也导致无线网络架构悄然发生了变化。在早期的 WLAN 中,每一台AP都可以独立提供所有的无线AP接入功能,这类AP称为胖AP。在实施网络时,管理员也需要在为数不多的AP上逐个进行配置。这种每台AP自主提供服务的WLAN网络架构称为自治式架构,如图1-11所示。随着无线接入方式主流化,AP也开始在企业中大面积地进行部署。在这样的大背景下,对于一个稍具规模的网络,采用逐个AP进行配置的自治式架构展现出了管理操作成本高的弊端。当前,无线网络架构的趋势己经由自治式架构过渡到了集中式架构。在集中式架构中,胖AP的数据平面和控制平面解耦成了两类独立的设备类型。数据平面仍为AP,这类AP称为瘦AP。网络中的多个瘦AP通过无线控制器(AC)进行统一管理,AC即集成了胖AP的管理平面。图1-12所示即为集中式WLAN架构的示意。

说到数据平面与管理平面解耦,人们往往会立刻联想到另一个当前企业网的主流趋势,那就是软件定义网络(SDN)。在过去,对于一位网络工程师来说,配置和维护企业网的过程一直是以设备为单位一一进行管理配置的。随着SDN时代的到来,这种传统的网络管理方式有可能会在未来几年间被彻底颠覆。逐个通过特定厂商的操作系统对各个设备进行管理配置的做法很快就会被更加高效和灵活的管理方式所取代,这种变化与上一自然段介绍的WLAN架构变更有异曲同工之妙,只是这一轮“瘦化”的对象由无线AP扩展到了企业网的其他网络设备。在未来的企业网中,工程师在管理和运维设备时,通过在网络的控制器上编写或修改软件的方式来完成。由工程师通过修改软件来实现的操作会通过控制器下达给企业网中的各个设备,再由网络设备统一执行。

图1-11 传统WLAN的自治式架构

图1-12 当前WLAN主流的集中式架构

当然,近年来与“瘦化”相关的网络技术趋势中,另一项最频繁被人们提及的是云计算。所谓云计算,就是将大量用户日常使用的资源部署到一个可供大量用户共享的资源池中,用户在需要使用这些资源的时候则通过网络在线调用这些资源。在本系列教材的《网络基础》中,我们曾经谈到过云服务提供商向客户企业提供云服务。实际上,对于很多企业来说,在企业网内部部署仅为企业员工(和访客)服务的企业私有云的做法是相当常见的。云计算远远不仅解决了企业物联网趋势之下,各类接入网络的瘦终端计算资源不足的问题,更可以让用户随时按照自己的需要灵活配置可供自己使用的计算资源,而不需要再像过去一样按照自己所需计算资源的上限来配置自己的胖终端设备。

注释:

对云计算时代胖瘦终端使用这一话题感兴趣的读者,可以参阅William Stallings教授与Thomas Case教授合著的《数据通信 基础设施、联网和安全》(第7版)9.7.2节(云计算参考结构)中的应用注解:胖还是瘦——这是一个问题。在这个应用注解中,教授用9个自然段轻松简洁的文字,对胖与瘦的话题进行了生动的评注,其中有一个自然段的内容还涉及了我们上文中介绍的WLAN架构的变迁。

在本系列教材《网络基础》1.1.2 节(萌芽的产生)中,我们介绍分时系统(《网络基础》图1-1)时曾经提到,分时系统与时下某些最热门的技术看上去非常类似,这个时下最热门的技术指的其实就是云计算。这两个时代的信息技术水平虽然存在天壤之别,但它们存在着架构上的相似性,那就是计算资源的集中化。在分时系统被广泛应用的年代,计算机上的计算资源属于稀缺资源,当时的模拟电话网络虽然通信能力有限,但电传打字机和计算机之间也只需要传输简单的命令。在这样的大背景下,分时系统的存在让大量用户能够通过网络共享这些稀缺的资源。在当今的大数据时代,智能终端需要计算的数据量正在呈级数增长,同时摩尔定律摩尔定律:集成电路上可以容纳的晶体管数量每2年就会增长一倍,性能也会随之翻倍。这是由英特尔(Intel)公司的联合创始人与名誉董事长戈登·摩尔在1965年提出的,后于1975年通过在IEEE大会上提交的论文修改为当前的版本。己经失效,而网络带宽仍在以较快的速率增长,计算资源再次成为了相对稀缺的资源,因此集中式部署计算资源的架构势必会因为其高效性、灵活性和经济性而回归人们的视野。所以,读者如果在查询云计算的相关技术时发现一些文档(包括维基百科的 Cloud Computing 词条)在介绍云计算的起源时提到分时系统,请不要因两项技术在时代和核心技术方面的巨大差异而觉得难以理解。

从无线技术、SDN、云计算出发,我们还可以深入研究企业网的发展趋势。比如,我们可以从云计算的灵活性这一需求延伸出虚拟化技术在企业网中的普及,再从虚拟设备的跨广播域迁移延伸出大二层技术等。但我们在这里需要指出,网络会随着用户的需求和科技的发展不断变化,每一年都会有大量新的术语涌现,这些术语或指代某项刚刚标准化的特定技术或产品,或指代一种各个厂商仍在各说各话的观念,或指代一种全新的网络架构。其中大量新兴概念都适用于企业网环境,或者因为能够优化企业网环境而被企业网采纳。本书不可能穷举所有新的技术趋势。我们推荐每一位华为ICT学院的学生、每一位本书的读者能够将曾经用于打游戏、逛网店、刷朋友圈、看连续剧的时间分出一小部分,养成关注IT发展趋势的习惯。在条件允许的情况下,应该设法现场出席或在线参与由不同政府、研究机构、NGO(非政府机构)、企业组织的IT创新会议,关注IT的前沿动态。如果能够做到这一点,读者必将获益良多。