对于VOIP系统来说，如何满足其未来更多的扩展支持和基于互联网方式的第三方服务是一个非常大的挑战。用户提供SD-WAN实现其网络升级是一个非常明智的选择。根据IDG 2020年对SD-WAN市场做的预测，为了解决各种连接问题，实时通信的要求和安全管理的要求，用户对SD_WAN的需求量也是在不断上升。

 

　　本图例及以下图例均来自于互联网资源

　　SD-WAN介绍的出现可能对VOIP网络来说是一个福音。VoIP网络通过SD-WAN技术实现了更多的技术扩展，并且对网络安全管理和语音质量，第三方云服务支持都有比较大的优化和提升。很多比较大的通信VOIP厂家也逐步推出了很多的商业解决方案帮助企业通信系统支持SD-WAN来实现VOIP平台更具有未来拓展性的部署。笔者将通过以下分享来介绍SDN，SD-WAN以及通过SD-WAN实现VOIP网络的拓展性和其语音质量的优化扩展实现对云计算和多地部署的支持。

　　任何技术的出现都具有一定的时代性。当然，仍然有很多技术架构因为其业务需求的不同，技术架构等限制仍然同时存在于我们当前的应用环境中。如果技术架构不能快速适应社会的需求的话，技术更迭会淘汰一部分企业。在很多技术更迭的过程中，很多技术架构很难满足最新的技术要求，经过一段时间后，这些比较旧的技术将会被新的技术替代。处于云计算时代的VOIP/SIP通信领域就是一个非常典型的例子。

　　在传统的VOIP领域，包括更早期的PSTN时代，很多设备制造商都是以硬件方式为用户提供各种服务和硬件设备，经过几十年的发展，这些服务已经很难满足现代云计算环境下的最新业务模式，甚至于严重滞后于企业用户的客观需求。随着IP化的推进，出现了PSTN和IP的混合，以及后期的虚拟化解决方案的出现，越来越多的用户使用虚拟化解决方案加外接语音设备方式实现VOIP的技术场景。最近几年，SIP trunk和IMS的出现，传统PSTN设备也逐渐退出了市场，完全虚拟化的平台开始正式进入到了VOIP领域。但是，无论我们讨论的这些技术如何发展，这些技术仍然局限于企业本地网络或者基于企业内外的配置环境。另外，随着企业管理层级的不断变化，电话功能需要和其他第三方进行完美融合。很多企业IPPBX系统需要更多的对接支持第三方的业务功能，这些业务功能的部署需要增加对接的接口或者管理设置。这同样要求企业IPPBX平台能够灵活支持各种第三方接口，同时能够保证这些服务是在企业技术管理的范围之内的。SDN和SD-WAN的出现给传统的技术架构带来了更多的技术融合的可能性。SDN和SD-WAN除了满足了在VOIP领域技术的要求，同时支持了云计算中的各种业务要求。因此，SDN可能是对传统网络架构的颠覆，同时因为各种因为传统网络部署所引起的各种问题也让用户开始考虑向SDN和SD-WAN技术架构迁移。以下调查说明了企业真正考虑迁移的几个要素：

　　

　　SDN称之为软件定义网络，顾名思义，如果从简单概念来说就是通过可编程方式通过软件定义实现各种互联网功能。SDN技术虽然一直在发展，但是，因为周边各种技术的不断成熟，例如虚拟化等，这一技术在最近几年突然开始火热起来。针对SDN技术架构，相关技术机构发布了关于SDN技术架构说明-RFC7462，从RFC7462详解来说，SDN 网络技术架构包括几个不同的层级：

　　网络设备， 控制层， 管理层， 网络服务抽象层和应用抽象层。SDN 南向接口包括的模式为：ForCES，NETCONF/YANG，OpenFlow，I2RS，SNMP，PCEP和BFD。其具体细节，读者可以查阅RFC7462，因为篇幅所限，这里不再做过多技术。读者可参阅以下示例了解SDN其具体的架构：

　

　　Nick Feamster 提出来关于SDN的发展路径的研究讨论，读者可以通过如下示例参考学习：

　　

　　Nick Feamster 在其发表的论文中专门针对虚拟化和SDN的关系做过非常详细的讨论。在传统的网络设备环境中，网络设备厂家的设备本身所提供的功能都已经限定在了设备中，其他第三方集成商基本上没有任何可能对此设备进行其他功能的支持或者自定义更多的应用，SDN实现了网络硬件设备和业务功能，应用的分离，通过虚拟化方式和各种API接口。它支持了控制层，数据管理层和设备层的分离。

　　关于SDN的技术研究，很多国家的研究人员都分别根据不同的研究领域做了很多不同的研究。目前，在SDN技术研究中，美国是研究人员发布的研究论文是最多的，中国是关于SDN技术发表论文第二多的国家。这也说明，结合目前的云计算部署，中国对SDN的技术研究已经真正进入到第一集团军行列。

　　

　　在软件定义网络的研究中，这些研究人员关注的领域包括了：网络虚拟化，云计算，流量工程管理，均衡负载，QoS，OpenFlow，网络管理和安全等非常核心的问题。从研究人员的研究对象来看，这也说明目前SDN的应用和发展的趋势，以及产品市场化需要投入的资源方向。

　　

　　如果读者对SDN网络有极大兴趣，想系统完整了解SDN技术详解的话，建议读者阅读Diego Kreutz 等研究人员发表的论文：

　　Software-Defined Networking: A Comprehensive Survey

　　www.ieee.org

　　在其论文中，根据RFC7462，对各个部分都做了比较详细说明，同时对相应技术的历史发展和厂家产品都做了总结，可以帮助读者快速了解SDN网络技术。

　　

　　在部署SDN方面和SDN控制器的选择上，IT管理人员可以根据以下十个方面建议对SDN控制器选择做出自己的决定，IT管理人员需要考虑的建议包括：OpenFlow 支持，网络功能，可支持软件定义，可靠性，集中管理和可视化界面，虚拟化，执行性能，安全策略配置，厂家自身能力等。

　　

　　随着SDN技术的发展，在具体的企业业务部署中，其技术架构仍然很难完全在企业部署中完全得到应用。最早的SDN的技术架构其目的是更新现代的基于LAN网络的架构，针对数据中心和网络服务商。因为部署SD-WAN存在一定的技术风险，绝大部分的企业不会轻易对企业网络架构中非常大的调整。迁移速度取决于企业本身的资源和对SD-WAN认可的成熟度。

　　另外，传统的WAN技术也发生了很多的变化，随着部署设备越来越多，用户希望支持统一的更多的数据流量管理，统一的更多的安全管理和实时统计数据等，这种传统的WAN架构已经不能完全适应分布式和其他不同地区终端业务接入的模式，特别是不能完全适应互联网技术的发展模式。

　　

　　数据中心MPLS对接企业网络以及分公司和应用接入的部署方式：

　

　　具体来说，传统的WAN网络技术架构存在几个比较严重的问题：

　　SD-WAN的技术借用了很多SDN的技术特色，提供了针对企业广域网络的支持。两者之间有其相同之处也有它们的不同之处。其基本定义是针对企业网络提供软件定义的应用程序的路由管理功能和数据路由的功能，对不同网络硬件进行抽象虚拟化处理，提供比标准WAN更灵活的网络定义负责，连接企业不同地域，分支机构和网络服务商和云平台的技术架构。

　　首先，根据他们的字面意思也可以了解，它们都是“SD”，SD 表示软件定义。它们一开始都是管理层和和数据层分离的模式，它们都基于X86架构来实现，因此也都支持虚拟化的功能，例如VNF等。

　

　　前面笔者已经说明，传统的PSTN网络和最近正在使用的IP网络基本上都是基于MPLS网络和其他的传统IP网络架构设计。随着互联网应用，特别是很多订阅服务的兴起，企业网络需要更新很多的业务支持能力来满足互联网技术的发展。针对比较核心的功能，例如云存储，集中维护，集中安全设置控制，流量监控和多地部署等要求来说，和MPLS对比，SD-WAN更加适应目前最新的云计算应用场景。以下图例说明了部署SD-WAN的驱动力：

　

　　虽然，目前的网络带宽也非常快速，但是，在跨区域和高清语音视频方面仍然需要更多的优化和改善。和MPLS相比，SD-WAN对VoIP，特别是语音质量方面都有非常明显的优势，例如语音抖动问题和时延优化，网络加速，网络终端部署和监控管理都起到了非常好的作用。

　　

　　让我们看看目前的MPLS实现的网络架构，在以下示例中，MPLS支持的各个分公司和异地机房通过PE/P路由器实现连接。

　

　　通过以上图例我们看看出，MPLS需要经过路由器的各种复杂配置，维护管理成本非常高。MPLS支持的QoS，服务级别和基于VPN设置的设置对各种语音数据优先级处理缺乏灵活动态的处理，其设置基本上基于固定配置来进行设置，对语音和数据优先级控制缺乏灵活动态监控支持。SD-WAN通过软件定义网络的控制中心对智能数据分析做出最快速的判断，并且根据实时数据做动态路由调整，例如如果用户发起视频会议，视频会议人数动态调整支持等。

　　另外，无论硬件通信厂家还是客户，因为云计算的逐渐普及，很多需求都发生了非常大的变化。在云计算时代，VoIP软硬件厂商需要满足集成商客户的要求：

　　根据MPLS的技术属性来说，MPLS要满足云计算和分布式，移动性等当前最新的技术来说是非常困难的。集成商或者服务提供商需要改变网络模式，使用SD-WAN或者SD-WAN结合目前的MPLS是技术上的一个相对比较好的选择，既兼顾了通过网络连接的业务连接，又兼顾了物理连接并且确保了更稳定的服务连接。

　　智能边缘设备上电以后，通过SD_WAN 控制中心自动适配需要的配置，包括安全，路由策略，其他的账号设置等信息。

　　虽然SD-WAN具备了一定的部署优势，毕竟，SD-WAN依赖于网络传输，在网络连接的稳定性和丢包处理方面仍然需要提升其性能。不过，随着SD-WAN的部署越来越多，网络带宽不断增加和优化，很多的研究人员包括业务测试结果也逐渐显示出其优越性，带宽的增加和网络优化方面有了很大进步，所以，SD-WAN的网络连接稳定性不是太大的问题。

　　

　　用户部署SD-WAN后，用户可以针对语音时延和丢包问题进行更多的优化，对VOIP语音质量有更好支持。Damian Radcliffe 在其论文中，针对SD-WAN中远程办公人员语音解决方案的讨论中对SD-WAN部署和时延做了非常详细研究，其部署示例如下：

　　

　　

　　

　　通过双SD-WAN和单SD-WAN以及宽带环境中的测试结果：

　

　　在最终测试中，双SD-WAN环境中对于语音质量的各种参数来说，其参数结果是最稳定的。

　　SD-WAN具备灵活调整网络流量的能力。Ruben在其关于数据中心连接SD-WAN部署环境的论文中，作者针对通过SD-WAN对SDN中关于VOIP数据流量控制的实现方式做了比较详细分析，通过Asterisk和测试工具之间的呼叫，使用G.711编码分别执行150呼叫和300呼叫以后的CPU负载状态，带宽负载状态进行对比分析，此研究成果对SD-WAN流量控制有非常高的参考价值。其基本模型参考RFC7462中的架构，结合两个SDDC（软件定义数据中心）数据中心对接，实现SD-WAN流量控制：

　

　　

　　在OpenStack中安装Ubutun操作系统和容器，容器中安装Asterisk和FreePBX。通过SIP测试工具对服务器端进行语音呼叫。通过SD 控制器对流量进行控制分析，得出以下测试结果：

　　

　　如果读者对关于SD-WAN环境中语音时延，丢包等问题的讨论，读者可以参考以上两位作者的论文做进一步学习。具体文献详情，请查阅参考资料链接。

　　笔者在以上的讨论中，对SD-WAN优化VOIP呼叫环境做了基本的补充和其技术架构的讨论。在实际生产环境中，Ribbon SD-WAN 针对VOIP 电话系统融合通信系统提供了完整的解决方案。Ribbon的SD-WAN 解决方案通过智能边缘终端EdgeMarc/SBC和EdgeView实现控制端对中心的智能连接。在智能边缘终端可以支持LTE/SIP/IMS/E1以及普通宽带服务，EdgeView控制中心可以实现网络的智能路由，应用优先级设置，多方式呼叫对接，有状态SIP会话迁移和网络编排。Ribbon SD-WAN部署的场景可适用于：物流快递行业呼叫中心客服系统解决方案，异地连锁店电话通信解决方案，汽车4S店通信解决方案，教育培训机构的多地互通互联解决方案，和跨国公司异地分公司互联互通解决方案等。这些企业都具有异地部署，终端发布广，需要集中管理等业务要求，同时在本地需要不同的接入来支持本地业务。通过Ribbon SD-WAN，结合智能边缘网关就可以完美实现这些企业的所要求的功能。

　　

　　

　　在具体实现方式中，通过Ribbon SD-WAN可以实现智能边缘终端自动部署，基于实时MoS的动态路由，问题排查告警中心处理，通过智能边缘终端实现HA/SIP/IMS core/PSTN的逃生和可靠性部署，并且通过EdgeView实现网络用户，提供更稳定的网络路径。EdgeView通过针对企业内网所有终端和服务器端设备模块的智能统计分析，并且产生实时报告。

　　同时，Ribbon SD-WAN解决方案可以实现大规模集群部署和虚拟化部署方式，方便储存和各种虚拟平台支持。

　　

　　笔者通过以上分享，对SDN，SD-WAN的基本背景中了比较详细说明，对目前SDN网络技术的一些研究领域和各国国家所研究的项目发布做了简单回顾，同时针对MPLS的局限性和目前企业VOIP网络对互联网支持的兼容性做了比较多的讨论。

　　因为MPLS本身的技术的局限性，其部署方式和管理方式已经严重阻碍了企业往云平台迁移的目标，很多传统的部署方式不能满足云计算的要求。因此，很多的企业网络也考虑通过SD-WAN和MPLS的结合逐步实现更多的云计算的功能。通过SD-WAN的部署方式可以优化很多的VOIP的问题，包括时延问题，安全管理问题，第三方对接的管理和完整网络状态的管理。

　　当然，在往SD-WAN迁移过程中，人的思维的转变是一个比较大的挑战。很多企业IT主管和领导仍然对其技术部署方式存在很多的担心和忧虑，也包括运维人员的技术和管理方式的转变。这些都需要企业本身通过对技术人员的教育来帮助他们理解技术架构的转型。