基于云網(wǎng)融合的未來網(wǎng)絡架構(gòu)

  ICCSZ訊 當前，全球主流運營商均已啟動面向以云服務為中心的基礎網(wǎng)絡轉(zhuǎn)型工作，如AT&T的Domain2.0、德國電信的PAN-EU、中國電信CTNet2025、中國聯(lián)通CUBE-Net、中國移動NovoNet等。但運營商現(xiàn)有網(wǎng)絡仍然是各專業(yè)網(wǎng)煙囪式的垂直方式，云網(wǎng)分離，不利于云業(yè)務發(fā)展所要求的敏捷、靈活、可編程和開放。現(xiàn)有網(wǎng)絡架構(gòu)是否要改？如何改？是目前業(yè)界探討的熱門話題。

  網(wǎng)絡架構(gòu)設計屬于網(wǎng)絡的頂層設計，它不僅是一系列高層次的抽象設計準則、演進目標和技術框架，而且是技術決策的基礎。網(wǎng)絡架構(gòu)不僅僅是一個純網(wǎng)絡層面的技術戰(zhàn)略，以網(wǎng)絡架構(gòu)重構(gòu)為主線，將帶動組織架構(gòu)、生產(chǎn)流程、管理模式、人才重構(gòu)等一系列的深度轉(zhuǎn)型。

  作為全球運營商技術合作伙伴，中興通訊憑借長期以來深厚的技術積累和對行業(yè)的深刻理解，從全局業(yè)務視角出發(fā)，推出云網(wǎng)深度融合的目標架構(gòu)，實現(xiàn)全場景業(yè)務覆蓋，以用戶體驗為中心，使萬物和云有機連接，助力運營商把握數(shù)字化轉(zhuǎn)型機遇。

  構(gòu)建云網(wǎng)融合的基本原則

  面對云網(wǎng)融合需求，中興通訊建議基于以下幾個原則來構(gòu)建云網(wǎng)融合的未來網(wǎng)絡。

  基礎網(wǎng)絡和業(yè)務分離，極簡架構(gòu)

  業(yè)務與基礎網(wǎng)絡解耦，業(yè)務層靈活、開放、可編程;基礎網(wǎng)絡層主要關注大容量及網(wǎng)絡SLA的QoS特性保證。

  靈活擴展

  借鑒數(shù)據(jù)中心Spine-Leaf架構(gòu)的思想，業(yè)務網(wǎng)元云化或池化，網(wǎng)絡擴展優(yōu)先考慮采用模塊“堆”的方式，而不是在原有模塊(網(wǎng)元)上升級。

  體驗驅(qū)動，運維自動化、智能化

  云與網(wǎng)的SDN管控編深度融合，做到主動關懷和預測性網(wǎng)絡調(diào)整，通過網(wǎng)絡可編程和網(wǎng)絡自動化，實現(xiàn)網(wǎng)絡的自治化管理。

  云網(wǎng)融合參考目標架構(gòu)

  基于上述建網(wǎng)原則，中興通訊提出云網(wǎng)融合的參考目標架構(gòu)，如圖1所示。

  為了實現(xiàn)簡化統(tǒng)一和敏捷彈性，中興通訊提出underlay和overlay分層部署方案。overlay對應業(yè)務層，網(wǎng)絡業(yè)務云化，圍繞DC構(gòu)建靈活擴展能力，實現(xiàn)業(yè)務快速創(chuàng)新，將管道做強。underlay是業(yè)務承載層，簡化組網(wǎng)和設備功能，隧道自動構(gòu)建，提升效率，滿足差異化的承載需求。

  兩層之間解耦，獨立規(guī)劃。業(yè)務層需要的靈活、敏捷、快速部署，通過分離解耦實現(xiàn)，業(yè)務層的快速部署和靈活變動不會影響underlay層。underlay層關注連接的快速、自動化構(gòu)建及SLA參數(shù)的保障。

  underlay層通過引入新技術，靈活使用SR/EVPN/VxLAN等，大幅簡化網(wǎng)絡協(xié)議，降低運維難度，使連接入云更靈活，實現(xiàn)網(wǎng)絡隨需而動。通過IP+光協(xié)同，提高承載效率，簡化運維，IP連接與資源解耦，IP連接只關注可達性，不再關注業(yè)務屬性，IP技術得到極大的簡化;光網(wǎng)絡不再只是管道，而是具有了智能特性，可動態(tài)調(diào)配;IP+光整體資源池化，動態(tài)匹配業(yè)務需求，極大地提高了資源利用率，降低了承載網(wǎng)絡成本。

  要做到敏捷彈性，目標架構(gòu)還需要支持端到端的網(wǎng)絡及業(yè)務切片，支持硬隔離和軟隔離的層次化網(wǎng)絡切片方案，滿足不同的網(wǎng)絡需求。對于一些安全要求一般的業(yè)務，可提供基于L2或L3邏輯隔離的網(wǎng)絡軟切片，通過分組復用，最大化地利用帶寬;對于uRLLC和金融政企專線等業(yè)務要求獨享資源、低時延和高可靠性，通過FlexE技術提供的硬切片則嚴格保障了網(wǎng)絡資源獨享和隔離。

  端到端切片的架構(gòu)從終端到核心網(wǎng)實現(xiàn)E2E的切片全生命周期管理，如圖2所示。

  終端感知切片：5G終端預置/獲取切片標識，并與具體應用APP關聯(lián)，應用會話建立時，上傳切片標識，5GC根據(jù)用戶簽約切片信息，選擇相應切片建立會話。

  無線切片實現(xiàn)：共享式無線切片，用戶會話根據(jù)切片標識，選擇配置參數(shù)包進行配置，實現(xiàn)不同空口特性;獨占式無線切片，通過劃分不同頻段，構(gòu)成物理隔離的切片。

  承載切片實現(xiàn)：5G承載SDN化，虛擬為多張?zhí)摂M網(wǎng)絡，區(qū)分轉(zhuǎn)發(fā)性能需求，根據(jù)場景QoS、時延等需求，在相應虛擬網(wǎng)絡上建立面向業(yè)務的連接隧道，構(gòu)成BN切片。

  核心網(wǎng)切片實現(xiàn)：按需部署在多級DC的5GC網(wǎng)絡功能，構(gòu)成CN切片，用戶面UPF根據(jù)場景時延需求，可以靈活下沉部署，控制面NFs可跨切片共享。

  網(wǎng)絡智能的引入

  云網(wǎng)融合目標架構(gòu)需要構(gòu)建在網(wǎng)絡智能的基礎上。中興通訊提出網(wǎng)絡智能的4個等級，如圖3所示。

  如何逐步在網(wǎng)絡中引入人工智能?中興通訊建議：統(tǒng)一編排，分域管控，逐步實現(xiàn)網(wǎng)絡的自動化、智能化，厚編排(業(yè)務創(chuàng)新)、薄控制(分域管控)，有利于建設健康的網(wǎng)絡智能化生態(tài)。

  主要從下面幾個方面考慮：

  -智能化主動數(shù)據(jù)采集：Telemetry采集+AI智能;

  -厚編排支撐業(yè)務創(chuàng)新：業(yè)務模型+網(wǎng)絡原子能力抽象;

  -控制器北向接口標準化：分層解耦+簡化架構(gòu);

  -層次化大數(shù)據(jù)AI分析：運營智能+網(wǎng)絡智能;

  -策略化分層閉環(huán)自動化：層次化閉環(huán)+統(tǒng)一策略。

  統(tǒng)一編排是實現(xiàn)云網(wǎng)業(yè)務快速部署的基礎。通過統(tǒng)一編排實現(xiàn)云網(wǎng)一點開通，overlay網(wǎng)絡端到端構(gòu)建，業(yè)務端到端保障;網(wǎng)絡SDN化，控制器分域部署，協(xié)同實現(xiàn)靈活連接，邊緣節(jié)點靈活分流，實現(xiàn)隨選網(wǎng)絡靈活構(gòu)建，underlay網(wǎng)絡統(tǒng)一管理。

  要做到云網(wǎng)業(yè)務的統(tǒng)一編排，需要強化編排管理，提升業(yè)務創(chuàng)新能力，從下面幾個方面去構(gòu)建云網(wǎng)融合的編排器：

  -網(wǎng)絡能力原子化，由點及面隨選串聯(lián);

  -業(yè)務功能組件化，APP合作定制開發(fā);

  -兼容控制器/EMS，新老網(wǎng)絡配置聯(lián)動;

  -北向接口API化，支撐互聯(lián)網(wǎng)化運營。

  同時，中興通訊積極將AI技術同電信領域做深度結(jié)合，依托于uSmartNet網(wǎng)絡智能化系列解決方案，中興通訊為電信網(wǎng)絡提供了完備的數(shù)據(jù)感知、意圖洞察、智能分析能力，助力電信運營商順應趨勢、迎接挑戰(zhàn)，打造具備“網(wǎng)絡自治、預見未來、隨需而動、智慧運營”能力的AI網(wǎng)絡。