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【移动通信网】在5G成为通信行业最为瞩目的显学之际，新一轮的电信网络革命也在悄然进行，沉寂多年的传统网络随着SDN/NFV的到来正在焕发新的生机，而“白盒化”无疑就是这场新的网络变革带来的首波浪潮。
近日，美国知名运营商AT&T透露，将采用“100000只互联的IP/MPLS路由器”，并提供“垂直集成的专有硬件和软件组件”，竭力推动网络行业采用软件定义网络和白盒硬件。同时，另一家电信巨头Verizon宣布将推出一款开源白盒解决方案，可运行多家供应商服务，作为早在2015年就推出了软件定义广域网(sd-wan)服务的运营商，Verizon从2016年开始便为其企业客户提供了NFV相关服务。展望未来，Verizon表示其目标将是通过云端白盒来为客户提供服务。而在国内，作为“白盒化”转型第一站，三大运营商的CO重构也都推进得如火如荼。
一场悄然进行的网络变革已经开始。
白盒是什么?
在通信领域，网络白盒化的概念伴随软件定义网络(SDN)的兴起而生，因此，业界广泛认为，白盒是SDN的副产品，白盒本质上是一个没有品牌的硬件设备，这意味着无需原始设备制造商(OEM)的多功能设备，如路由器或交换机。通常情况下，不同软件企业提供的软件要比硬件设备商提供的软件性能优越，这就是硬件和软件的解耦。因此，白盒也可以视作物理网络交换机硬件和网络操作系统(NOS)进行解耦的结果。与传统黑盒硬件不同，借助于中央控制器，白盒可以通过应用程序来管理网络配置，在网络硬件和软件上执行命令。
虽然在SDN/NFV普及之初，白盒的概念主要限定在固网领域，但随着5G的到来，无线领域也开始引入“白盒”概念。无线网白盒化在软件和硬件两个领域有不同的具体解释。针对软件，“白盒化”可解释为运营商研发部分软件功能可与厂商已有软件功能的集成对接，这部分软件功能可完全自主研发，也可基于开源代码的二次研发得到。针对硬件，“白盒化”可解释为网络功能软硬解耦后的硬件通用化。
目前，业界集中关注的焦点集中于运营商广泛采用的白盒交换机，它与传统的思科、华为等品牌交换机相对应，将交换机硬件和软件解耦。用户可以只购买交换机的硬件，然后按需搭配软件，就像PC机里面的兼容机一样。除了软件搭配更灵活外，其最大的优势在于可以降低组网成本。
网络重构的必然结果
如果说传统网络时代运营商还感觉不到架构带来的桎梏，那随着数据中心网络端口速度向着40GbE、100GbE发展，带宽低利用率、数据阻塞、时延不可控、故障排查效率低、手工式运维、被动响应安全事件，已经成为网络系统中最难而又最亟待解决的问题。此外，以人为中心，被动地响应业务上线、变更和故障处理的需求，基于经验地解决各类网络问题，一套网络系统无法离开网工7x24小时的待命，更让运营商难堪剧增的维护成本。
正如中国电信科技委主任韦乐平指出，现存电信网络架构存在四大问题。一是网络刚性，无法快速配置资源;二是网元封闭，设备专用，硬件昂贵，易于被厂家锁定;三是业务烟囱，资源不共享，业务难整合，新业务提供难;四是运营复杂，规划、建设和运维复杂，运维成本居高不下。因此，网络架构必须重新审视、重新架构、重新设计、重新定义。其中，基于SDN/NFV的新架构是网络重构的主线，以网络控制与转发及网元软硬件双解耦为基本特征的新架构是全局性、革命性的架构重构。
白盒化的价值与SDN/NFV的价值显然是共生的。自SDN、NFV诞生之日起，转发与控制分离、流表控制、软硬解耦等思想就赋予了电信网络新的生命力。而白盒则是不折不扣过去三十多年PC技术路线在网络产业的实现，通过标准化硬件的SAI接口，将网络设备的硬件和软件分离，不仅降低了运营商的运营成本，也给客户提供了更多的选择权。客户可以从A厂商买硬件盒子，从B厂商买软件或自行裁剪开源软件系统安装在A厂商的盒子上，自己组装一个可运行的设备，甚至还可以根据应用来选择Linux、Windows等操作系统平台。可以认为，SDN/NFV带来的网络软硬件解耦优势正是白盒化得以风行的最大理由。
其次，白盒推动了网络通信标准的统一化，极大降低了网络信息交换的成本。传统电信行业从文稿提交标准组织讨论，到协议标准制定，再到通信软件实现需要多重信息转换过程，对语言文字的理解很难达成一致，这就造成了协议标准在语言用词上的反复修饰，以及不同厂商间商用产品的反复互操作测试。随着通信设备的白盒化，在不涉及空口流程的前提下，大量的网络功能被软件模块化，而模块间纯软接口定义则可引用IT业的开发模式，直接简化了信息转化的流程，一切用代码说话，这在一定程度上减低了不必要的冗余开销，软件运行流程本身就是对组件间接口的注解和定义，开发者不需要绞尽脑汁避免语言理解的歧义。
此外，白盒化将极大地推动开源平台的发展，促进产业链的合作。以MANO编排器的ONAP社区为例，中国移动、AT&T均已深入参与代码的定制研发，且华为、中兴、爱立信等传统主设备厂商也积极参与了相关项目的研发。编排器的开源社区，给了运营商和设备制造商一个合作研发的开放平台。这是一个合作共赢过程，运营商、设备商均可以找到自身的商业价值，减少相互之间利益博弈带来的产业价值损耗。
正如Verizon网络与创新副总裁ShawnHakl在2017NFV峰会上所指出，白盒可更高效地提供服务，这真切关系到企业对数字化业务的追求。此外购买的白盒风险和成本也相应较低，跟传统的盒子比起来白盒具有可编程性的特点，且随着技术的迭代可以随时更换白盒。而AT&T认为白盒将在业界发挥越来越重要的作用，其标准化的硬件配置能与不同的软件协议进行混合，用户可由此获得更加开放、灵活更具成本效益的替代传统专有集成网络设备的方案。这既是构建电信基础设施的新方法，也有利于构建所有产业链者共同参与的生态系统。
冲击才刚刚开始
白盒化的兴起源自电信运营商自身的危机感，却第一次让传统通信设备厂商也感受到了来自新市场的寒意。而这种对全产业链的冲击，或许才刚刚开始。
对运营商而言，以CORD为先行的白盒化转型使得令电信传统机房的建设极大缩减，数据中心将成为未来机房的主流形式，而这或将使得运营商传统运维部门架构面临重大变革。中国联通网络技术研究院首席专家唐雄燕向《通信产业报》(网)记者表示，目前联通也在积极研发白盒化的数据中心内部交换机和IPRAN交换设备。同时唐雄燕预测，随着白盒带来通信网络设备软件化趋势，未来运营商的数据中心运维团队也将逐渐变成以懂编程的软件人才为主。目前，中国联通已经开始进行相关方面的试点与培训，而这也将成为所有运营商的演进方向。
而设备商同样面临重大变革，通信设备商市场格局有望发生变化。当应用、资源池和硬件完全解耦后，软件控制成为主流。在这个变革过程中，原来的设备商格局也将发生巨大变化，运营商独立性将更高，而不是被设备商所左右，未来的网络中，运营商也将发挥更多的主动性。接入网不容易虚拟化，但核心网虚拟化的进程将不可逆转。未来，传统大型设备商极有可能转型为软件公司。
可以预见，一些以SDN/NFV小公司将迅速崛起。AT&T那个著名的domain2.0项目里，绝大多数供应商都是以前不知名的小公司。2017数据中心网络魔力象限报告显示，SDN创业企业BigSwitch与Cumulus首次进入魔力象限;VMware从2014年进入报告，成为数据中心网络领域首个提供软件解决方案的供应商;DellEMC得益于其开放的态度，在品牌厂商中最热衷白盒和品牌白盒，除了支持自家软件，还支持大量第三方系统。这四家企业同属于远见者象限，代表着网络的发展方向：软件化、开放、创新。在数据中心网络市场逐步打造出弯道超车的能力。此外，还有一些SDN领域的新兴企业和创新者，来自美国，也来自中国，正在为网络市场贡献变革的力量。
专家预计，白盒化带来的最大改变或许还在于广义网络产业的融合，其中互联网公司有望成为此轮浪潮的最大受益者。长久以来，由于通信网络协议的区隔、业务的非重叠，互联网产业与通信产业仍是两个存在诸多藩篱的领域，而随着白盒化的演进，开源浪潮淡化了二者之间的硬件与架构壁垒，互联网公司正在大幅侵蚀运营商的业务市场。在未来，运营商与互联网公司或将成为一体，甚至由后者扮演主导角色。
目前，Google、Facebook、国内等大型互联网公司有足够大的交换机采购量，也能养得起自己的研发队伍来研发交换机软件，并对技术兜底，因而推动白盒不遗余力。以Facebook为例，其2011年牵头推动成立OCP(OpenComputeProject)，主要聚焦于开放数据中心基础设施架构，2013年成立Opennetwork子项目，定义交换机的硬件和芯片SAI、版本管理(ONIE)标准，自己研发FBOSS网络操作系统，从而使得交换机硬件完全可以替换。在电信领域，2016年同样是Facebook牵头、多家运营商参与的TIPproject的成立使得白盒在运营商领域得到高度的关注;AT&T2016年首先宣布CPE的白盒计划，今年4月又宣布计划在未来大量采用白盒来构建Backhaul网络。几乎每个欧洲TIer1运营商都在NFVI的标书中轻描淡写地提到OCP兼容硬件的路标支持，也有部分运营商，如TEF等运营商也悄悄向厂商发了白盒的标。
大势所趋
尽管从SDN理念来看，白盒确实有望全面取代传统网络硬件设备，但前提是企业需要有足够强大的软件团队。显然，目前对一般企业来说，还很少有这样的专业人才。而即使企业构建了基于“白盒”的网络，后期网络运营和运维的难度也将显著增加，这都意味着白盒化将给企业带来新的成本，也需要企业拥有积极的应变能力。这些都成为了阻碍白盒交换机快速发展的原因。
但是，不破不立，SDN/NFV带来的软硬解耦已成为网络转型的主流趋势，产业价值向软件进一步转移已经不可避免。在半导体制程接近原子直径之前，CPU的性能持续增长还有一段时间，X86在下有ARM蚕食低端市场、上有GPU主导高性能计算的竞争环境下，很重要的市场机会就是往网络方向进军。随着SDN的进一步演进，将会逐步破解传统网络带来的种种难题，软件定义网络将打通软件定义数据中心的“最后一公里”。而白盒化，无疑将是通往这最后一公里的重要载体。
