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[導(dǎo)讀]    寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器設(shè)備(BRAS)位于運(yùn)營商城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供點(diǎn)(POP),是用戶實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的入口,作為用戶接入網(wǎng)絡(luò)第一跳網(wǎng)關(guān),BRAS維護(hù)了大量用戶相關(guān)的業(yè)務(wù)屬性、配置及狀

   寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器設(shè)備(BRAS)位于運(yùn)營商城域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供點(diǎn)(POP),是用戶實(shí)現(xiàn)各種業(yè)務(wù)的入口,作為用戶接入網(wǎng)絡(luò)第一跳網(wǎng)關(guān),BRAS維護(hù)了大量用戶相關(guān)的業(yè)務(wù)屬性、配置及狀態(tài),包括:用戶IP地址、PPPoE/IPoE會(huì)話、Qos和ACL屬性等,這些表項(xiàng)和屬性直接關(guān)系到用戶業(yè)務(wù)的安全性及服務(wù)質(zhì)量,BRAS在城域網(wǎng)中的關(guān)鍵地位不言而喻。

       運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是近年來運(yùn)營商行業(yè)最為火熱的一個(gè)話題之一,CORD則是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的重要組成部分。CORD是Central Office Re-architected as Datacenter的縮寫,簡單的理解就是網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的DC化改造。而R(ResidenTIal)-CORD,對(duì)于國內(nèi)運(yùn)營商來說就是城域網(wǎng)的DC化改造。

  城域網(wǎng)是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,也是運(yùn)營商收入的重要來源,但是隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”的快速發(fā)展,以及面對(duì)互聯(lián)網(wǎng)OTT業(yè)務(wù)的挑戰(zhàn),運(yùn)營商的城域網(wǎng)遇到了多種問題和困難。運(yùn)營商迫切希望通過城域網(wǎng)的重構(gòu),即R-CORD,構(gòu)建一個(gè)開放的,靈活的新型城域網(wǎng),降低成本,提高收益,提升競爭力。

  運(yùn)營商城域網(wǎng)包括傳輸承載系統(tǒng),業(yè)務(wù)控制系統(tǒng),OSS/BSS系統(tǒng)等,各系統(tǒng)中都有大量的專有硬件和私有接口,系統(tǒng)封閉且運(yùn)營復(fù)雜,而且專用硬件通用性差,價(jià)格高且易被單廠家鎖定。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備分散,負(fù)載不均,導(dǎo)致設(shè)備利用率不高,進(jìn)一步拉高了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。運(yùn)營商迫切希望通過網(wǎng)絡(luò)重構(gòu),即R-CORD,解決以上問題。

  一、將SDN、NFV和云計(jì)算技術(shù)應(yīng)用到城域網(wǎng)中

  SDN、NFV和云計(jì)算是一種通用技術(shù),在互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用最為廣泛并且也取得了巨大成功。運(yùn)營商的城域網(wǎng)絡(luò)和互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)有著很大的差別,所以運(yùn)營商城域R-CORD對(duì)SDN、NFV和云計(jì)算的應(yīng)用方式也有自身的特點(diǎn)。

  1.城域網(wǎng)的DC化重構(gòu)

  傳統(tǒng)城域網(wǎng)各個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)是獨(dú)立的,系統(tǒng)內(nèi)部基本都是專用硬件和私有接口,各業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間不能共享資源,行成一個(gè)一個(gè)的業(yè)務(wù)煙囪。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也基本是根據(jù)行政區(qū)域劃分進(jìn)行的,機(jī)房分散在各地,業(yè)務(wù)不能跨機(jī)房調(diào)度,無法實(shí)現(xiàn)資源和管理的集約化。DC化的目的是實(shí)現(xiàn)資源的集中部署,借助云計(jì)算技術(shù)構(gòu)建資源池,打破業(yè)務(wù)煙囪,實(shí)現(xiàn)資源共享和統(tǒng)一調(diào)度,提高資源的利用率,降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。

  2.NFV

  NFV則是將專用硬件軟化為虛擬網(wǎng)元,部署在通用X86服務(wù)器上。運(yùn)營商希望通過NFV技術(shù)擺脫專用硬件的束縛,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)置和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的通用化,降低成本。NFV網(wǎng)元功能靈活,可以實(shí)現(xiàn)vBRAS,vLNS,vFW,vLB,vCPE等功能,開展新業(yè)務(wù)只需要升級(jí)或創(chuàng)建新的NFV網(wǎng)元即可,不需要修改底層的X86服務(wù)器,從而實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速部署和快速上線。

  3.SDN

  SDN技術(shù)包含多個(gè)方面,其中一項(xiàng)就是Overlay技術(shù)。可以利用Overlay技術(shù)的VXLAN隧道構(gòu)建一個(gè)大二層網(wǎng)絡(luò),擺脫資源使用者和資源所有者之間物理位置的限制,做到“哪里有資源就去哪里”,徹底改變原有“哪里需要資源哪里建”的舊模式,實(shí)現(xiàn)資源的全局調(diào)度。(如圖1所示)

  

  圖1.傳統(tǒng)剛性管道到DC化資源池的轉(zhuǎn)變

  二、新型城域網(wǎng)vBRAS資源池解決方案設(shè)計(jì)思路

  新型城域網(wǎng)vBRAS資源池解決方案基于SDN,NFV和云計(jì)算技術(shù),遵循標(biāo)準(zhǔn)的ETSI NFV架構(gòu),提供NFV-O,VNFM,VIM,NFVI,VNF,EM等標(biāo)準(zhǔn)組件。

  圖2.新型城域網(wǎng)vBRAS資源池解決方案架構(gòu)

  新型城域網(wǎng)vBRAS資源池解決方案將多個(gè)vBRAS網(wǎng)元組成一個(gè)資源池,部署在NFVI基礎(chǔ)架構(gòu)上,通過MANO來管理和編排業(yè)務(wù)。由接入網(wǎng)的匯聚交換機(jī)通過VXLAN隧道將用戶的業(yè)務(wù)引流到新型城域網(wǎng)DC的前置交換機(jī)Pool-GW,再由Pool-GW將業(yè)務(wù)分流到資源池內(nèi)具體的vBRAS網(wǎng)元進(jìn)行處理。Pool-GW是資源池的入口交換機(jī),它可以對(duì)外屏蔽資源池內(nèi)網(wǎng)元變化,接入網(wǎng)的匯聚交換機(jī)只需要和Pool-GW建立VXLAN隧道,資源池內(nèi)部vBRAS網(wǎng)元變化和伸縮都不會(huì)對(duì)匯聚交換機(jī)產(chǎn)生任何影響,從而簡化了接入網(wǎng)的管理,實(shí)現(xiàn)了真正的資源池化。

  新型城域網(wǎng)vBRAS資源池解決方案是一套完整的R-CORD解決方案,而且也是一套開放的解決方案,各個(gè)組件均可以實(shí)現(xiàn)異廠家的互通,也就是運(yùn)營商常說的解耦,例如VIM的解耦,NFVI的解耦,虛擬化平臺(tái)的解耦。新華三也在積極參與運(yùn)營商研究院的解耦測試以及地市的解耦試點(diǎn)工作,2016年新華三就已經(jīng)和中國電信北京研究院完成了ETSI NFV標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)下各組件的解耦測試,實(shí)現(xiàn)了多個(gè)廠家之間的互通。

  三、新型城域網(wǎng)vBRAS資源池解決方案在運(yùn)營商城域網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用

  圖3.vBRAS資源池解決方案典型組網(wǎng)

  圖3是新型城域網(wǎng)DC的一個(gè)典型組網(wǎng),已實(shí)際部署在江蘇電信、江西電信、山東聯(lián)通等運(yùn)營商局點(diǎn)。DC內(nèi)部署了控制域和業(yè)務(wù)域,為了提高可靠性,控制域的管理組件都是采用集群方式部署,業(yè)務(wù)域的vBRAS資源池都掛在Pool-GW下,由Pool-GW作為整個(gè)DC或資源池的統(tǒng)一入口和出口。遠(yuǎn)端匯聚交換機(jī)的通過VXLAN隧道接入到Pool-GW,再由Pool-GW通過VXLAN隧道分流到各個(gè)vBRAS網(wǎng)元進(jìn)行處理。在實(shí)際實(shí)施時(shí),有的局點(diǎn)仍然保留了傳統(tǒng)的BRAS/SR設(shè)備用于承載傳統(tǒng)的寬帶業(yè)務(wù),只是先將大會(huì)話小流量類業(yè)務(wù)切換到vBRAS資源池承載,主要目的是先從部分業(yè)務(wù)入手,充分利舊,保護(hù)現(xiàn)有投資,后續(xù)再逐步實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)全業(yè)務(wù)的重構(gòu)。當(dāng)然也有局點(diǎn)直接用vBRAS資源池做全業(yè)務(wù)的承載。

  新型城域網(wǎng)解決方案也是隨著運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)逐步完善和改進(jìn)的。2016年之前基本是單個(gè)vBRAS網(wǎng)元功能驗(yàn)證和小規(guī)模試點(diǎn),2016年實(shí)現(xiàn)了vBRAS資源池的部署并且承載規(guī)模用戶。2017年則開始投入多級(jí)DC的構(gòu)建,滿足單個(gè)地市整個(gè)城域網(wǎng)重構(gòu)的需求。

  圖4.多級(jí)DC組網(wǎng)

  圖4是運(yùn)營商某地市城域網(wǎng)的多級(jí)DC的組網(wǎng)圖,基于H3C新型城域網(wǎng)解決方案,構(gòu)建兩級(jí)DC,其中兩個(gè)核心DC、多個(gè)邊緣DC。核心DC主要承載需要集中控制的業(yè)務(wù),例如ITMS/RMS,VOIP等業(yè)務(wù)。邊緣DC主要承載對(duì)時(shí)延比較敏感的業(yè)務(wù)以及大流量類業(yè)務(wù),例如寬帶上網(wǎng)業(yè)務(wù),IPTV業(yè)務(wù)等。DC之間建立DCI的直連鏈路,兩個(gè)核心DC之間可以互相備份,所有業(yè)務(wù)都可以在兩個(gè)核心DC之間全局調(diào)度。每個(gè)匯聚交換機(jī)都雙上聯(lián)到兩個(gè)邊緣DC,單個(gè)邊緣DC故障或者匯聚交換機(jī)單個(gè)上聯(lián)鏈路故障,業(yè)務(wù)可以快速切換到另一個(gè)邊緣DC。

  結(jié)束語

  運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的R-CORD是一個(gè)長期且復(fù)雜的工作,也是運(yùn)營商勢在必行的工作。通過在多個(gè)運(yùn)營商的多個(gè)地市的商用部署,新型城域網(wǎng)解決方案實(shí)現(xiàn)了規(guī)模業(yè)務(wù)承載,使運(yùn)營商切實(shí)感受到了成本優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢。同時(shí),新型城域網(wǎng)解決方案也在會(huì)根據(jù)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)的要求不斷發(fā)展和完善,以便更好的支持運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)工作。

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