5G時(shí)代，電信云網(wǎng)絡(luò)如何構(gòu)建新未來(lái)——揭秘中興通訊5G電信云網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)

2020年是5G大規(guī)模商用的一年，5G新業(yè)務(wù)層出不窮，應(yīng)用本地化（數(shù)據(jù)不出園區(qū)）、內(nèi)容分布化（CDN邊緣部署）、計(jì)算邊緣化（5GU下沉到邊緣）等新需求改變了傳統(tǒng)4G核心網(wǎng)集中式部署架構(gòu)，三級(jí)分布式電信云架構(gòu)（MEC、Edge DC和Core DC）被運(yùn)營(yíng)商廣泛認(rèn)可并逐級(jí)部署。

圖1 三級(jí)分布式數(shù)據(jù)中心

與傳統(tǒng)的集中式電信云不同的是，分布式電信云對(duì)承載網(wǎng)提出以下四大新需求：

(1)   數(shù)據(jù)中心資源池化調(diào)度，虛擬化網(wǎng)元能夠跨DC或跨服務(wù)器靈活部署；

(2)   針對(duì)電信級(jí)業(yè)務(wù)99.999%的可靠性要求，能夠?qū)崿F(xiàn)基于VNF網(wǎng)元主/備虛機(jī)之間的快速故障檢測(cè)和恢復(fù)；

(3)   IP網(wǎng)絡(luò)與VNF網(wǎng)元一對(duì)一映射，能夠?qū)崿F(xiàn)從業(yè)務(wù)到網(wǎng)絡(luò)的端到端編排；

(4)   網(wǎng)絡(luò)必須具備自我分析和自我調(diào)整的能力。

中興通訊依據(jù)多年的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)經(jīng)驗(yàn)，已經(jīng)建立了完整的電信云NFVI解決方案，在電信云市場(chǎng)積淀了深厚的底蘊(yùn)。面對(duì)挑戰(zhàn)，中興通訊提出建設(shè)“分布式、電信級(jí)、智能化”的5G電信云網(wǎng)絡(luò)，適應(yīng)5G時(shí)代業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，助力運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建新的未來(lái)。

圖2 分布式5G電信云組網(wǎng)架構(gòu)

下面就來(lái)具體看看中興通訊5G電信云網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：

一、豐富靈活的路由協(xié)議，實(shí)現(xiàn)資源池化調(diào)度

中興通訊電信云解決方案支持創(chuàng)新的FDDR（Floating, Distributed, Dynamic Routing）技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)幾十萬(wàn)到上百萬(wàn)條路由條目的發(fā)布和學(xué)習(xí)。以vGW為例，可以滿(mǎn)足海量手機(jī)終端的服務(wù)需求。面對(duì)如此龐大的路由容量，傳統(tǒng)靜態(tài)路由配置無(wú)法滿(mǎn)足需求，必須支持動(dòng)態(tài)路由協(xié)議，如BGP和OSPF。同時(shí)動(dòng)態(tài)路由協(xié)議也滿(mǎn)足了vGW虛擬機(jī)動(dòng)態(tài)遷移的天然特性，路由配置策略隨著虛機(jī)移動(dòng)而浮動(dòng)，也即具備Floating的特性。

圖3 FDDR功能示意圖

二、海量BFD會(huì)話能力，滿(mǎn)足功能網(wǎng)元快速故障檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)99.999%的電信級(jí)保護(hù)

不同于IT云網(wǎng)絡(luò)，電信云網(wǎng)絡(luò)可靠性要求極高，需要具備毫秒級(jí)的故障恢復(fù)能力。在虛擬化的電信云中，以xGW為例，功能網(wǎng)元通常部署在兩個(gè)或多個(gè)VM虛機(jī)上，數(shù)據(jù)流量負(fù)荷分擔(dān)在兩個(gè)（或多個(gè)）虛機(jī)上，網(wǎng)絡(luò)必須支持虛機(jī)故障情況下的檢測(cè)機(jī)制和鏈路恢復(fù)機(jī)制。

中興通訊電信云IP網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品支持BFD雙向鏈路檢測(cè)功能。M6000-S作為數(shù)據(jù)中心VxLAN出口網(wǎng)關(guān)， 與vGW的虛機(jī)之間配置BFD會(huì)話，一旦主用虛機(jī)故障，DCGW快速檢測(cè)到鏈路故障，并將流量切換到備用虛機(jī)。如果故障的主用虛機(jī)恢復(fù)，則會(huì)重新協(xié)商BFD會(huì)話，并將流量切回。整個(gè)過(guò)程能夠做到業(yè)務(wù)不中斷，用戶(hù)無(wú)感知。

圖4 BFD功能示意圖

三、業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一編排管理，實(shí)現(xiàn)真正的“網(wǎng)隨云動(dòng)”

中興通訊電信云方案包含編排器、TECS Openstack統(tǒng)一云管理平臺(tái)、ZENIC vDC控制器、Spine-Leaf交換機(jī)、SDN網(wǎng)關(guān)和其他組件（L4-L7層服務(wù)：FW、LB等）。其中云管理平臺(tái)負(fù)責(zé)計(jì)算，存儲(chǔ)和管理等虛擬網(wǎng)元需求及資源的統(tǒng)一調(diào)度和分配，SDN控制器負(fù)責(zé)IP網(wǎng)絡(luò)端到端的路由協(xié)議的配置，編排器基于云平臺(tái)提供的網(wǎng)元功能需求和控制器提供的網(wǎng)絡(luò)資源，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)網(wǎng)元和IP網(wǎng)絡(luò)的一對(duì)一映射，端到端編排，路由協(xié)議的自動(dòng)化部署，從而實(shí)現(xiàn)真正的網(wǎng)隨云動(dòng)。

圖5 云網(wǎng)聯(lián)動(dòng)方案

四、智能化運(yùn)維，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)和自恢復(fù)

電信云網(wǎng)絡(luò)必須具備自我分析和自我調(diào)整的能力，以適應(yīng)運(yùn)營(yíng)商自動(dòng)化和智能化的要求。例如，網(wǎng)絡(luò)通過(guò)統(tǒng)計(jì)手機(jī)用戶(hù)的上網(wǎng)帶寬需求信息，判斷忙閑時(shí)間，從而對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬做出智能調(diào)整和適配，在滿(mǎn)足用戶(hù)的業(yè)務(wù)需求同時(shí)提高了運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的利用率。

中興通訊的SDN方案在Openstack的TAAS（TAP as a Service）基礎(chǔ)上，結(jié)合數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)提供了自治網(wǎng)絡(luò)閉環(huán)反饋和自適應(yīng)功能。如下圖所示，ANS navigator 通過(guò)鏡像匯聚交換機(jī)獲取IP層面的統(tǒng)計(jì)信息，例如流量實(shí)時(shí)采集；再通過(guò)控制器以及網(wǎng)管采集系統(tǒng)的日志告警等統(tǒng)計(jì)信息，綜合兩側(cè)信息做出關(guān)聯(lián)和對(duì)比分析，對(duì)網(wǎng)絡(luò)擁塞等做出智能分析和調(diào)整，以及對(duì)故障做出根因分析，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)和自管理。

圖6 TAAS流量分析和網(wǎng)絡(luò)自學(xué)習(xí)

中興通訊5G電信云解決方案基于上述關(guān)鍵技術(shù)，采用ZXR10 M6000-S作為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)關(guān)出口路由器，ZXR10 9900作為Spine交換機(jī)，ZXR10 5960作為L(zhǎng)eaf交換機(jī)，ZENIC vDC作為SDN控制器，目前已成功部署超過(guò)500個(gè)商用項(xiàng)目以及POC項(xiàng)目。未來(lái)，中興通訊將繼續(xù)與全球運(yùn)營(yíng)商加強(qiáng)合作，攜手共建電信云網(wǎng)絡(luò)，助力運(yùn)營(yíng)商構(gòu)建5G新未來(lái)。

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