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Cloud CO参考架构与中小企业入云的实践

2018-04-19中国电信北京研究院胡杰

通信世界 2018年9期
关键词:云化中国电信机房

中国电信北京研究院|胡杰

BBF已经启动WT-412 Cloud CO测试标准的制定,该标准不是单一的设备测试标准,而是从Cloud CO具体场景出发,形成具体化的测试用例。

目前全球运营商都在推动具备条件的机房(Central Office,CO)向数据中心架构(DC)化改造,CO机房重构得到电信运营商、设备厂商以及测试厂商的高度关注,BBF TR-384协议提出了Cloud CO(Cloud Central Office,运营商云化中心局)参考架构模型,并启动WT-412等系列测试规范的制定,本文介绍了Cloud CO的背景及参考架构,并结合中国电信中小企业入云业务说明了基于该架构的业务探索与实践。

网络基础设施转向以软件为中心

AT&T发布Domain2.0已有4年多的时间,其目标是2020年前彻底完成网络转型,届时整个网络75%将由软件组成,整个公司将变成一个“软件公司”。在Domain2.0项目中网络系统架构一个最大的变化就是云架构,将网络基础设施从“以硬件为中心”转向“以软件为中心”,并实现基于云架构的开放网络,Domin2.0被业界看作是全球运营商转型的“风向标”。

围绕Domain2.0的需求,AT&T希望通过CORD项目将运营商网络中的传统端局(交换中心)转变为类似于云服务提供商的数据中心。随着全光IP网络的推进,传统端局的职能进一步退化,同时端局的维护需要较高的部署和运营成本开销。以中国电信为例,2017年中国电信最后一个TDM程控交换端局下电退网,原PSTN机房大量空出。在这种背景下,全球电信运营商纷纷利用现有PSTN机房改造的机会,探索电信端局机房的云化演进,通过云计算、NFV等技术把PSTN机房改造成既能承载IT业务,也可承载CT业务的数据中心,同时通过SDN把PSTN机房和广域网拉通,实现资源的统一管理。

在CORD基础上,国际宽带论坛(BBF)2018年2月正式发布了Cloud CO架构标准。该标准将为运营商重构宽带网络架构提供关键的架构标准参考,同时定义了北向API,使运营商能够有效对各种业务进行自动化的生命周期管理,具备业务自动化发放、网络自动化部署和维护自动化能力。Cloud CO同时考虑到了现有系统平滑演进升级,以实现对现有网络系统的有效兼容。

中国电信作为BBF的核心成员,积极推动Cloud CO场景、架构、接口、测试规范的相关标准化,并参与BBF开放宽带(OB)亚洲实验室,牵头Cloud CO的标准测试和集成验证工作,积极推动Cloud CO标准在现网中实践,借助SDN、NFV以及云计算技术推动传统端局重构,将Cloud CO打造成最靠近客户的边缘结点并集约管理,构建具体开放接口的云化服务平台,同时加速新型业务在Cloud CO的快速部署。

Cloud CO参考架构

图1 Cloud CO参考架构

图2 基于Cloud CO架构的新型CPE业务

BBF提出的Cloud CO参考架构如图1所示,内部业务、控制与转发三层分离,支持网络抽象,实现网络智能控制、业务灵活调度,加速网络能力开放。其中编排器是实现自动部署和敏捷运营的关键技术,可支持跨域、跨层以及跨厂家的资源自动化整合,有助于提升网络能力的开放性以及服务的端到端自动化水平,为客户带来更好的用户体验。

在该参考架构中编排器分为两级架构,分别是运营商集约的端到端编排器(E2E Service Orchestrator)和Cloud CO内部的域编排器(Cloud CO Domain Orchestrator),其中集约的编排器开放了北向接口供上层业务按需进行网络配置并调用网络资源,南向打通与多个域编排器的接口,实现了跨域的统一调度。这样一来,客户、管理员和其他可能的第三方不需要直接访问单个域的域编排器,大大加快了新业务跨Cloud CO部署和上线的速度。

在Cloud CO内部实现了SDN和NFV架构的组合,底层采用NFVI(network function virtualization infrastructure)解决方案,北向兼容多厂商VNFM、VNF,南向兼容业界主流服务器、存储、网络等设备,同时利用SDN技术构建转发和控制分离的架构,具备基于PNF与VNF混合业务资源池的管理和控制能力。

基于Cloud CO架构的新型CPE业务

CPE是电信运营商部署在家庭或企业侧的接入设备,最初用来解决客户的接入问题,但是随着光进铜退的推进,CPE实现了接入和语音功能的融合,也成为运营商切入企业内部组网、与企业ICT集成的重要抓手。同时,中小企业云化服务能力的提升也推动着CPE架构的变化,将过去部署在驻地侧的功能迁移至云侧,一方面简化了驻地侧CPE的功能,降低了终端的处理能力要求,减少运营和维护的成本,另一方面借助虚拟化技术在云侧部署vCPE,加快了新业务的部署速度。

2014年中国电信开展了全球首个NFV架构下的虚拟企业用户驻地设备现网试验,全面测试了企业vCPE多种接入方式下的多项网络业务功能及性能,测试结果满足各项指标要求。在试验过程发现,vCPE在网络中不同的部署位置直接影响了网络流量流向模型的变化,如果vCPE直接部署在全国集约的云计算中心中,实体CPE与vCPE之间的流量转发将大大加重数据中心及外部网络的压力。Cloud CO的推进,为vCPE的云化部署提供了载体,同时借助编排器跨域调度的能力,构建一个具有开放接口的云服务平台,使运营商可以有效提供新型业务,缩短新业务上线时间。

基于Cloud CO架构的新型CPE业务如图2所示,集约的端到端编排器对于CPE、接入设备以及CCO中的vCPE进行集中的管理和控制,端到端编排器通过ACS(接入控制服务器)TR-069协议配置和管理CPE,通过EMS控制接入设备,同时通过域编排器控制位于CCO中的vCPE。CCO内部参照图1的参考架构进行部署和实施,底层采用NFV架构,并通过SDN技术实现转发和控制分离,同时具备基于PNF与VNF混合业务资源池的管理和控制能力。

中小企业入云业务的探索与实践

为顺应中小企业“云化”程度不断提高的趋势,中国电信积极探索借助云计算技术增强云服务平台集约化服务能力、简化企业接入终端并加速云端服务能力整合提升、创新业务运营新模式,引领中小企业服务向SMBaaS模式进化。

通过在Cloud CO中部署基于NFV和SDN架构的vPOP点,为中小企业提供云接入、云加速(vCDN)、虚拟防火墙(vFW)以及虚拟Wi-Fi AC等云服务,企业侧和POP点之间采用VPN建立VPN连接,帮助中小企业客户快速地建立端到端、安全可信的入云通道,并进而简化企业内部的组网,降低企业的固定资产投入成本。

该业务受到了大量初创型中小企业的欢迎,借助SMBaaS模式为企业提供“拎包入住”服务,解决了中小企业入云“难”的问题,同时可以根据企业的发展状况进行弹性扩充。

目前全球运营商都在推动具备条件的机房向数据中心架构化改造,CO机房重构已得到电信运营商、设备厂商以及测试厂商的高度关注。但是,目前全球相关测试机构提供的都是针对某个网络设备或某个解决方案进行的测试,缺乏面向Cloud CO专有的测试工具及用例。基于上述情况,BBF已经启动WT-412 Cloud CO测试标准的制定,该标准不是一个单一的设备测试标准,而是从Cloud CO具体场景出发,形成具体化的测试用例。

随着物联网和“互联网+”业务的发展,越来越多的内容和计算需求被推向边缘,越来越靠近用户,经过DC化改造的Cloud CO的作用将越来越明显,并受到产业链的高度重视。通过系列化的Cloud CO参考架构及接口标准可以将Cloud CO打造成一个开放的平台,并通过分层的架构实现跨Cloud CO之间的编排与调度,并在此基础上将一个个零散的边缘数据中心组成一个可以运营的网络,更加凸显其价值。在未来的几年,可以预见技术和业务双轮驱动将进一步推动Cloud CO的发展,进而构造“云计算”+“边缘计算”+“网络”的新型ICT业务。

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