云网融合,随需而动,构建以DC为中心的网络

发布时间:2019-04-24  作者:卞英音  阅读量:

企业上云成为趋势,运营商需深耕网络

云计算走过了第一个10年后日趋成熟,企业上云成为趋势。中国经济正由以互联网驱动的网络化转型向以云计算、人工智能驱动的数字化转型过渡,云计算正加速与金融、教育、交通等传统行业融合,企业数字化转型的刚需以及国家的战略支持,为云服务带来了巨大的市场空间,中国云计算市场呈现高速发展态势,云正取代传统网络逐步成为业务的中心。

传统的云网融合主要指云网协同,以云专线为代表,运营商提供云网套餐,为企业实现安全可靠的上云专线,这是云网融合的初级阶段。伴随企业上云的进程,SD-WAN技术以其便捷以及较高的性价比成为很多企业的选择。SD-WAN厂商和公有云厂商云骨干的建立,对运营商业务构成了冲击。

企业上云是分阶段的,随着企业越来越多系统向云迁移,网络连接质量逐步成为关注焦点。面对竞争,运营商首先需要深耕网络优势,提供灵活多样的入云专线以及安全可信的多云连接服务;引入SDN化技术改进现有网络,实现业务快速开通和网络快速优化,进一步结合云网协同编排能力,实现云网一体化服务,构建整体的云网融合体系,向用户提供端到端入云服务。城域网PON网络具备覆盖优势,可引入overlay专线,满足中小客户一线多用,快速开通,泛在接入的需求;IPRAN网络优化升级,构建高品质专网,引入SR和FlexE技术实现灵活切片,同时满足大中型企业云专线和5G承载要求;OTN替代传统的MSTP专线,为党政军金融等重要客户高品质、低时延、安全隔离的云网服务。

构建以DC为中心的网络,逐步简化架构

云计算第二个10年,其形态更加丰富,除公有云外,私有云、混合云、行业云也迅速发展,云服务逐步向边缘延伸,带来新的市场机遇。更加复杂的多云时代的到来,正推动传统网络转型升级,云和网络正打破彼此的界限,相互融合。从网络演进角度,随着全面云化的深入,网络需要围绕云进行建设,需要用云计算的理念优化网络架构,使网络资源能够按照用户的需求,动态、弹性地调度和分配,构建敏捷、弹性、智能的优质网络。

目前城域网设备使用专有的硬件,当前精细化带宽的商业模式对设备能力提出了较高的要求,软硬件紧耦合的网络不够灵活,自动化引入困难,互联网思维引领的快速创新模式带来了网络业务和流量的不确定性,目前网络架构难以满足业务发展需求。运营商需要引入IT业的设计理念,以SDN/NFV为基础技术架构,实现网络的简化、自动化、智能化,构建统一承载的云化网络(如图1所示)。新的网络可以根据业务需求,快速灵活地进行资源调整,更好地适配业务创新需求。


未来城域网的构建将会以DC为中心,面向行业、5G、高清视频、MEC等业务设计,新的架构要能更好地利用现有网络资源,更好地与云结合,满足行业数字化所需的灵活部署、泛在接入的要求。

使用设计简单的设备构建灵活、高效、可扩展的网络是未来网络的发展趋势。目前CR作为城域网核心,既要满足大流量转发需求,又要满足大路由强策略的业务需求,设备成本高。随着城域内业务流量增长,可以引入转发与业务分离的架构,降低中间节转发设备要求,考虑引入ASIC设备作为城域核心交换节点,使用路由器单机或者大容量ASIC设备构建城域核心交换节点,负责城域内流量转发,卸载流经CR的流量。ASIC设备具有大带宽低功耗的特点,具有更高的性价比。引入EVPN协议构建Fabric矩阵实现城域内流量快速转发,存储和计算资源池化,资源灵活调度,基于物理分布实现资源高可靠。接入层通过10G PON和5G提供大带宽接入的能力,满足高清视频、VR等未来业务大带宽要求,网络向5G延伸,固定移动云网业务需要统一规划承载,更好利用网络资源。

转发与业务分离的架构能够更好地提升资源利用效率,简化设备,支撑业务灵活部署,是网络演进的方向。业务层云化,部署在物理网络之上,实现网络业务快速创新,构建灵活扩展能力;转发层简化,降低设备要求,提供可靠承载,端到端自动部署,满足差异化的承载需求。网络承载协议逐步简化,统一为SR/EVPN,向SRv6演进,基于SR/SRv6可以实现端到端、细颗粒调度,网络调度能力提升数百倍。SRv6将IPv6与SR技术相结合,实现普通的IP转发和隧道转发统一,不再使用MPLS,将使设备和网络大大简化。SRv6引入的可编程特性使网络更加灵活,便于实现自动化和智能化,SRv6具备从应用部署的能力,网络和应用将会深度融合,网络更加开放,给业务提供更好的支撑。

构建以DC为中心的新型城域网关键驱动是城域内的业务。目前城域网大部分流量为视频和Web流量,以互联网内容居多,绝大多数终结在城域外。从近期来看城域DC可引入业务主要为三类:vBRAS、vCPE、UPF等网络设备的云化;运营商和互联网视频内容服务;企业属地化服务。随着5G的发展,边缘计算、面向行业的AI业务,尤其是VR业务带宽的需求将是网络重构的主要业务驱动力,VR业务要在2021年以后才能够为网络带来规模化的增益。新型城域网可以根据业务需求逐步建设,先在网络流量较大的一二线城市部署,大型城市人口集中,企业众多,资源利用率高,城域DC内业务较容易引入,可优先实现城域网和DC的融合承载。网络改造初期,出城域网流量仍占绝大部分,CR可以先兼做城域核心交换节点,城域网内部东西向流量占比较高后,再增设核心交换节点实现CR流量卸载,最终实现固移业务融合承载。

自动化叠加智能化,构建新一代运营运维系统

网络架构的变化需要运维系统的支撑。提升云网融合体验的重点是业务流程的优化,围绕云网融合产品和业务,运营商需要构建新一代的运营运维系统。

云网统一编排是新一代运营运维系统的关键,统一编排是业务一点开通,端到端保障的基础,运营商应首先聚焦编排协同层构建,掌控编排层,引入原子能力和服务化架构,支撑业务的快速创新。异厂商和跨域管理复杂性较高,控制器建议尽量简化,分域部署,各域控制器协同实现连接建立。管控融合是未来发展趋势,考虑现网老的兼容以及设备网络功能接口的多样性,运营商和厂商合理分工,有助于推动SDN快速商用。

动态、弹性的网络架构带来了运维的复杂性,运营商首先需要构建网络自动化闭环的能力。数据采集是自动化闭环的基础,传统的网管SNMP和FTP等方式效率低、采集数据种类少、扩展性较差,为了满足实时采集要求,需要引入Telemetry技术。Telemetry可实现毫秒级采样,最多提升百倍采集能力,支持数据实时上报。基于实时采集,就可以在设备、控制器、编排层引入对应的策略,分层实现网络自动化的闭环。

智能化的引入能进一步提升云网协同效率,给用户更好体验,运营商需要构建智能化体系,分层引入网络大数据AI能力。智能化体系的建设是一个渐进的过程,可以首先在网元及个别功能点应用,实现点状的网元优化和故障的智能分析;进一步,我们将网元智能化能力串联起来,构成端到端的智能化能力,支持端到端故障定位定界、恢复自愈等;最后,网络智能在全网引入,进入全网智能化阶段,同时在自动化基础上叠加意图洞察,实现网络自治。

新一代的运营运维系统作为全网的大脑,很难由一家独立研发,需要多方合作来完成。相对来说,运营商最了解业务需求,厂商对于组网的设备和技术理解最为深刻,而传统的OSS提供商较为熟悉传统运维流程。因此建议由运营商牵头制定框架和接口,OSS厂商和设备商贡献相应能力,提供传统运维和网络自动化的组件,共同完成系统开发。而运营商通过构建上层业务能力来掌控网络,实现业务的快速创新。

新的城域网架构面向未来业务,基于灵活扩展的架构,有效应对业务发展的不确定性,协同运营和流程的改造,构建网络核心能力,助力运营商运营转型,抓住数字化转型的机遇。


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