SDN/NFV助力，寬帶接入網(wǎng)成網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)關(guān)鍵突破口
2017-08-02 09:36:51 來源：通信世界 熱度:
面對市場競爭和技術(shù)發(fā)展的新形勢，運營商網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型與重構(gòu)已成為全球性趨勢。以中國電信為例，2016年7月，中國電信便提出“CTNet2025”網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)戰(zhàn)略，計劃用10年左右時間，基于SDN、NFV、云計算等新技術(shù)，構(gòu)建簡潔、敏捷、集約、開放的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并使網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)成為企業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要支柱。
編排器成SDN大規(guī)模部署關(guān)鍵
推進網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)需要研究解決SDN、NFV方面的一系列關(guān)鍵技術(shù)問題。在SDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方面，基于ONF定義的架構(gòu)，SDN編排器（SDN-O）對于大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)的部署是十分必要的。
利用SDN進行網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)下一步需重點研究的問題包括：網(wǎng)管（EMS）與SDN控制器（SDNC）的關(guān)系是分離的還是統(tǒng)一（集成）的；SDN控制器采用統(tǒng)一（第三方）的還是由廠商各自提供；SDN控制器南向接口（SBI）協(xié)議方面，不同專業(yè)網(wǎng)絡(luò)可能有不同選擇，而Netconf/YANG是不同專業(yè)網(wǎng)絡(luò)普遍關(guān)注的接口協(xié)議/數(shù)據(jù)模型；SDN控制器及編排器的北向接口（NBI）協(xié)議，主要包括基于意圖（Intent）的、基于功能/資源的兩大類選擇。
NFV規(guī)模部署首先要構(gòu)建“網(wǎng)絡(luò)DC”
NFV要想規(guī)模部署，首先，需構(gòu)建“網(wǎng)絡(luò)DC”及NFVI。“網(wǎng)絡(luò)DC”與傳統(tǒng)IDC不同，主要用于部署NFVI，承載虛擬化的網(wǎng)絡(luò)功能（VNF）。當(dāng)前，需結(jié)合老舊設(shè)備退網(wǎng)，推進通信局所的DC化改造。改造過程中除技術(shù)因素外，還需綜合考慮機房的面積、空調(diào)、電源、承重等物理條件。網(wǎng)絡(luò)DC從技術(shù)角度可分為兩個層次（如圖1所示）。其中，區(qū)域DC主要承載相對集中部署的網(wǎng)絡(luò)功能（如vIMS、vEPC）及集中式增值業(yè)務(wù)，邊緣DC主要承載分布式部署的網(wǎng)絡(luò)功能（如vBRAS、vCPE）及分布式增值業(yè)務(wù)。另外，接入局所可考慮改造為“邊緣DC的遠端模塊”。
其次，推動NFV分層解耦，根據(jù)ETSI NFV架構(gòu)，實現(xiàn)VNF、虛擬化層、硬件資源層之間的解耦，以及NFVO、VNFM、VIM之間的解耦。這對于避免形成基于NFV的“煙囪”，真正發(fā)揮NFV的優(yōu)勢具有重要意義。
再次，基于NFV構(gòu)建的系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)需滿足高性能、高可靠性/可用性、高可管理性、高安全性等運營級要求。
最后，MANO方面的關(guān)鍵技術(shù)。在資源管理方面，重點考慮間接模式，因為間接模式相對直接模式更有利于NFVO的統(tǒng)一資源分配和管控；在VNFM部署方面，形成以“專用VNFM”為主體，結(jié)合特殊場景的“通用VNFM”的模式。
當(dāng)不同網(wǎng)絡(luò)分別引入了SDN、NFV之后，協(xié)同編排層的作用更為突出。圖2為協(xié)同編排層功能架構(gòu)示意圖，具體包括兩個層面：第一層面，引入SDN-O，實現(xiàn)同一專業(yè)SDN網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部跨域、跨廠商協(xié)同；引入NFVO，實現(xiàn)同一專業(yè)NFV網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部跨域、跨廠商編排；第二層面，頂層協(xié)同編排，實現(xiàn)跨專業(yè)、跨SDN/NFV、跨“新”、“老”網(wǎng)絡(luò)的編排協(xié)同。以上描述的是功能架構(gòu)，具體實施時可能有不同的集成和組合方式。
寬帶接入網(wǎng)演進有3種方式
寬帶接入網(wǎng)的演進和重構(gòu)需要在全網(wǎng)重構(gòu)的大背景下，借鑒其它專業(yè)已有成果，與網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的總體目標(biāo)和架構(gòu)、演進的原則和思路保持一致。寬帶接入網(wǎng)架構(gòu)演進方式有主要有以下幾種：第一是引入SDN；第二是面向DC的重構(gòu)，其中又可細分為接入局所重構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)DC，以及接入局所重構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)DC的遠端模塊。
· 寬帶接入網(wǎng)引入SDN的架構(gòu)
寬帶接入網(wǎng)引入SDN的基本架構(gòu)如圖3所示。其中，支持SDN的接入設(shè)備接受接入網(wǎng)SDN控制器（SDNC）的控制以及EMS的管理。協(xié)同編排層引入接入網(wǎng)SDN編排器（SDN-O）。實際部署時，接入網(wǎng)SDN-O可以獨立存在，也可與其它網(wǎng)絡(luò)（如IP網(wǎng)）SDN-O集成。
當(dāng)考慮支持SDN的接入設(shè)備與傳統(tǒng)（不支持SDN的）接入設(shè)備共存，以及架構(gòu)演進時，寬帶接入網(wǎng)SDN架構(gòu)如圖4所示。方式一中，管理與控制分開，EMS同時對支持SDN的接入設(shè)備及傳統(tǒng)接入設(shè)備進行管理。方式二的主要特點：一是管控合一，即接入網(wǎng)SDNC同時對支持SDN的接入設(shè)備進行控制和管理；二是新舊分開，即傳統(tǒng)接入設(shè)備仍舊由已有EMS進行管理。方式三也是管控合一，而且傳統(tǒng)EMS功能集成進了SDNC，即SDNC不僅對支持SDN的接入設(shè)備進行管控，也對傳統(tǒng)接入設(shè)備進行管理。3種方式各有特點，不同運營商可能有不同的選擇，網(wǎng)絡(luò)演進不同階段可能有不同的考慮，而總體來看，方式二是需要重點關(guān)注和考慮的方式。
當(dāng)寬帶接入網(wǎng)為PON網(wǎng)絡(luò)時，接入設(shè)備包括OLT、ONU兩種，此時的寬帶接入網(wǎng)SDN架構(gòu)如圖5所示。這種情況下，接入網(wǎng)SDNC的控制方式包括兩種。方式一是接入網(wǎng)SDNC直接控制OLT和ONU（包括SFU、HGU、MDU等類型）。方式二是接入網(wǎng)SDNC控制OLT，OLT作為ONU的控制代理。而控制代理的實現(xiàn)包括以“透傳”為主（如透傳Netconf協(xié)議）以及做協(xié)議轉(zhuǎn)換（如將Netconf協(xié)議轉(zhuǎn)換為OAM/OMCI協(xié)議）兩種方式。
· 接入局所重構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)DC
接入局所重構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)DC的架構(gòu)如圖6所示。以PON接入局所為例，傳統(tǒng)基于專用硬件的OLT將被解構(gòu)。其中，接入功能（即PON接口）仍采用專用硬件實現(xiàn)；控制功能虛擬化（vOLT），運行在x86服務(wù)器等通用硬件上；交換及上聯(lián)功能基于數(shù)據(jù)中心的交換機實現(xiàn)。這種架構(gòu)的實施需要評估技術(shù)因素，也需要考慮接入局所具備的面積、空調(diào)、電源、承重等物理條件。
· 接入局所重構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)DC的遠端模塊
接入局所重構(gòu)為網(wǎng)絡(luò)DC的遠端模塊的架構(gòu)如圖7所示。以PON接入局所為例，OLT仍保持專用硬件的形態(tài)，既提供ONU的接入功能，又作為數(shù)據(jù)中心Spine-Leaf交換架構(gòu)中的Leaf交換機，上聯(lián)遠端網(wǎng)絡(luò)DC中的Spine交換機，同時在本地外掛x86服務(wù)器及存儲設(shè)備，可承載其他VNF（如移動網(wǎng)功能VNF、增值業(yè)務(wù)VNF）、支持MEC。這種架構(gòu)不需完整的Spine-Leaf交換架構(gòu)，不需獨立的VIM，開銷較小?？紤]到大多數(shù)接入局所面積較小、物理條件不如BRAS機房，這種架構(gòu)更為適宜。
責(zé)任編輯：王良地
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