SDN/NFV助力，宽带接入网成网络重构关键突破口

2017-08-02 09:36:51 来源：通信世界热度:

面对市场竞争和技术发展的新形势，运营商网络转型与重构已成为全球性趋势。以中国电信为例，2016年7月，中国电信便提出“CTNet2025”网络重构战略，计划用10年左右时间，基于SDN、NFV、云计算等新技术，构建简洁、敏捷、集约、开放的网络架构，并使网络重构成为企业战略转型的重要支柱。

编排器成SDN大规模部署关键

推进网络重构需要研究解决SDN、NFV方面的一系列关键技术问题。在SDN网络架构方面，基于ONF定义的架构，SDN编排器（SDN-O）对于大规模网络的部署是十分必要的。

利用SDN进行网络重构下一步需重点研究的问题包括：网管（EMS）与SDN控制器（SDNC）的关系是分离的还是统一（集成）的；SDN控制器采用统一（第三方）的还是由厂商各自提供；SDN控制器南向接口（SBI）协议方面，不同专业网络可能有不同选择，而Netconf/YANG是不同专业网络普遍关注的接口协议/数据模型；SDN控制器及编排器的北向接口（NBI）协议，主要包括基于意图（Intent）的、基于功能/资源的两大类选择。

NFV规模部署首先要构建“网络DC”

NFV要想规模部署，首先，需构建“网络DC”及NFVI。“网络DC”与传统IDC不同，主要用于部署NFVI，承载虚拟化的网络功能（VNF）。当前，需结合老旧设备退网，推进通信局所的DC化改造。改造过程中除技术因素外，还需综合考虑机房的面积、空调、电源、承重等物理条件。网络DC从技术角度可分为两个层次（如图1所示）。其中，区域DC主要承载相对集中部署的网络功能（如vIMS、vEPC）及集中式增值业务，边缘DC主要承载分布式部署的网络功能（如vBRAS、vCPE）及分布式增值业务。另外，接入局所可考虑改造为“边缘DC的远端模块”。

其次，推动NFV分层解耦，根据ETSI NFV架构，实现VNF、虚拟化层、硬件资源层之间的解耦，以及NFVO、VNFM、VIM之间的解耦。这对于避免形成基于NFV的“烟囱”，真正发挥NFV的优势具有重要意义。

再次，基于NFV构建的系统和网络需满足高性能、高可靠性/可用性、高可管理性、高安全性等运营级要求。

最后，MANO方面的关键技术。在资源管理方面，重点考虑间接模式，因为间接模式相对直接模式更有利于NFVO的统一资源分配和管控；在VNFM部署方面，形成以“专用VNFM”为主体，结合特殊场景的“通用VNFM”的模式。

当不同网络分别引入了SDN、NFV之后，协同编排层的作用更为突出。图2为协同编排层功能架构示意图，具体包括两个层面：第一层面，引入SDN-O，实现同一专业SDN网络内部跨域、跨厂商协同；引入NFVO，实现同一专业NFV网络内部跨域、跨厂商编排；第二层面，顶层协同编排，实现跨专业、跨SDN/NFV、跨“新”、“老”网络的编排协同。以上描述的是功能架构，具体实施时可能有不同的集成和组合方式。

宽带接入网演进有3种方式

宽带接入网的演进和重构需要在全网重构的大背景下，借鉴其它专业已有成果，与网络重构的总体目标和架构、演进的原则和思路保持一致。宽带接入网架构演进方式有主要有以下几种：第一是引入SDN；第二是面向DC的重构，其中又可细分为接入局所重构为网络DC，以及接入局所重构为网络DC的远端模块。

· 宽带接入网引入SDN的架构

宽带接入网引入SDN的基本架构如图3所示。其中，支持SDN的接入设备接受接入网SDN控制器（SDNC）的控制以及EMS的管理。协同编排层引入接入网SDN编排器（SDN-O）。实际部署时，接入网SDN-O可以独立存在，也可与其它网络（如IP网）SDN-O集成。

当考虑支持SDN的接入设备与传统（不支持SDN的）接入设备共存，以及架构演进时，宽带接入网SDN架构如图4所示。方式一中，管理与控制分开，EMS同时对支持SDN的接入设备及传统接入设备进行管理。方式二的主要特点：一是管控合一，即接入网SDNC同时对支持SDN的接入设备进行控制和管理；二是新旧分开，即传统接入设备仍旧由已有EMS进行管理。方式三也是管控合一，而且传统EMS功能集成进了SDNC，即SDNC不仅对支持SDN的接入设备进行管控，也对传统接入设备进行管理。3种方式各有特点，不同运营商可能有不同的选择，网络演进不同阶段可能有不同的考虑，而总体来看，方式二是需要重点关注和考虑的方式。

当宽带接入网为PON网络时，接入设备包括OLT、ONU两种，此时的宽带接入网SDN架构如图5所示。这种情况下，接入网SDNC的控制方式包括两种。方式一是接入网SDNC直接控制OLT和ONU（包括SFU、HGU、MDU等类型）。方式二是接入网SDNC控制OLT，OLT作为ONU的控制代理。而控制代理的实现包括以“透传”为主（如透传Netconf协议）以及做协议转换（如将Netconf协议转换为OAM/OMCI协议）两种方式。

· 接入局所重构为网络DC

接入局所重构为网络DC的架构如图6所示。以PON接入局所为例，传统基于专用硬件的OLT将被解构。其中，接入功能（即PON接口）仍采用专用硬件实现；控制功能虚拟化（vOLT），运行在x86服务器等通用硬件上；交换及上联功能基于数据中心的交换机实现。这种架构的实施需要评估技术因素，也需要考虑接入局所具备的面积、空调、电源、承重等物理条件。

· 接入局所重构为网络DC的远端模块

接入局所重构为网络DC的远端模块的架构如图7所示。以PON接入局所为例，OLT仍保持专用硬件的形态，既提供ONU的接入功能，又作为数据中心Spine-Leaf交换架构中的Leaf交换机，上联远端网络DC中的Spine交换机，同时在本地外挂x86服务器及存储设备，可承载其他VNF（如移动网功能VNF、增值业务VNF）、支持MEC。这种架构不需完整的Spine-Leaf交换架构，不需独立的VIM，开销较小。考虑到大多数接入局所面积较小、物理条件不如BRAS机房，这种架构更为适宜。

下一篇：软件定义现新变局我们离算法统治世界还有多远?上一篇：通信行业深度研究：移动边缘计算站在5G“中央”

责任编辑：王良地

SDN NFV 宽带接入网

SDN/NFV助力，宽带接入网成网络重构关键突破口

相关推荐