基于云網(wǎng)融合的未來網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

  ICCSZ訊 當(dāng)前，全球主流運(yùn)營(yíng)商均已啟動(dòng)面向以云服務(wù)為中心的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型工作，如AT&T的Domain2.0、德國(guó)電信的PAN-EU、中國(guó)電信CTNet2025、中國(guó)聯(lián)通CUBE-Net、中國(guó)移動(dòng)NovoNet等。但運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)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(wù)發(fā)展所要求的敏捷、靈活、可編程和開放。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)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(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)屬于網(wǎng)絡(luò)的頂層設(shè)計(jì)，它不僅是一系列高層次的抽象設(shè)計(jì)準(zhǔn)則、演進(jìn)目標(biāo)和技術(shù)框架，而且是技術(shù)決策的基礎(chǔ)。網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不僅僅是一個(gè)純網(wǎng)絡(luò)層面的技術(shù)戰(zhàn)略，以網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重構(gòu)為主線，將帶動(dòng)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(yùn)營(yíng)商技術(shù)合作伙伴，中興通訊憑借長(zhǎng)期以來深厚的技術(shù)積累和對(duì)行業(yè)的深刻理解，從全局業(yè)務(wù)視角出發(fā)，推出云網(wǎng)深度融合的目標(biāo)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)全場(chǎng)景業(yè)務(wù)覆蓋，以用戶體驗(yàn)為中心，使萬物和云有機(jī)連接，助力運(yùn)營(yíng)商把握數(shù)字化轉(zhuǎn)型機(jī)遇。

  構(gòu)建云網(wǎng)融合的基本原則

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

  基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)分離，極簡(jiǎn)架構(gòu)

  業(yè)務(wù)與基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)解耦，業(yè)務(wù)層靈活、開放、可編程;基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)層主要關(guān)注大容量及網(wǎng)絡(luò)SLA的QoS特性保證。

  靈活擴(kuò)展

  借鑒數(shù)據(jù)中心Spine-Leaf架構(gòu)的思想，業(yè)務(wù)網(wǎng)元云化或池化，網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)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(jí)。

  體驗(yàn)驅(qū)動(dòng)，運(yùn)維自動(dòng)化、智能化

  云與網(wǎng)的SDN管控編深度融合，做到主動(dòng)關(guān)懷和預(yù)測(cè)性網(wǎng)絡(luò)調(diào)整，通過網(wǎng)絡(luò)可編程和網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自治化管理。

  云網(wǎng)融合參考目標(biāo)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(biāo)架構(gòu)，如圖1所示。

  為了實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)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(duì)應(yīng)業(yè)務(wù)層，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)云化，圍繞DC構(gòu)建靈活擴(kuò)展能力，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)快速創(chuàng)新，將管道做強(qiáng)。underlay是業(yè)務(wù)承載層，簡(jiǎn)化組網(wǎng)和設(shè)備功能，隧道自動(dòng)構(gòu)建，提升效率，滿足差異化的承載需求。

  兩層之間解耦，獨(dú)立規(guī)劃。業(yè)務(wù)層需要的靈活、敏捷、快速部署，通過分離解耦實(shí)現(xiàn)，業(yè)務(wù)層的快速部署和靈活變動(dòng)不會(huì)影響underlay層。underlay層關(guān)注連接的快速、自動(dòng)化構(gòu)建及SLA參數(shù)的保障。

  underlay層通過引入新技術(shù)，靈活使用SR/EVPN/VxLAN等，大幅簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，降低運(yùn)維難度，使連接入云更靈活，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)隨需而動(dòng)。通過IP+光協(xié)同，提高承載效率，簡(jiǎn)化運(yùn)維，IP連接與資源解耦，IP連接只關(guān)注可達(dá)性，不再關(guān)注業(yè)務(wù)屬性，IP技術(shù)得到極大的簡(jiǎn)化;光網(wǎng)絡(luò)不再只是管道，而是具有了智能特性，可動(dòng)態(tài)調(diào)配;IP+光整體資源池化，動(dòng)態(tài)匹配業(yè)務(wù)需求，極大地提高了資源利用率，降低了承載網(wǎng)絡(luò)成本。

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

  端到端切片的架構(gòu)從終端到核心網(wǎng)實(shí)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(yù)置/獲取切片標(biāo)識(shí)，并與具體應(yīng)用APP關(guān)聯(lián)，應(yīng)用會(huì)話建立時(shí)，上傳切片標(biāo)識(shí)，5GC根據(jù)用戶簽約切片信息，選擇相應(yīng)切片建立會(huì)話。

  無線切片實(shí)現(xiàn)：共享式無線切片，用戶會(huì)話根據(jù)切片標(biāo)識(shí)，選擇配置參數(shù)包進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)不同空口特性;獨(dú)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(shí)現(xiàn)：5G承載SDN化，虛擬為多張?zhí)摂M網(wǎng)絡(luò)，區(qū)分轉(zhuǎn)發(fā)性能需求，根據(jù)場(chǎng)景QoS、時(shí)延等需求，在相應(yīng)虛擬網(wǎng)絡(luò)上建立面向業(yè)務(wù)的連接隧道，構(gòu)成BN切片。

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

  網(wǎng)絡(luò)智能的引入

  云網(wǎng)融合目標(biāo)架構(gòu)需要構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)智能的基礎(chǔ)上。中興通訊提出網(wǎng)絡(luò)智能的4個(gè)等級(jí)，如圖3所示。

  如何逐步在網(wǎng)絡(luò)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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化、智能化，厚編排(業(yè)務(wù)創(chuàng)新)、薄控制(分域管控)，有利于建設(shè)健康的網(wǎng)絡(luò)智能化生態(tài)。

  主要從下面幾個(gè)方面考慮：

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

  -厚編排支撐業(yè)務(wù)創(chuàng)新：業(yè)務(wù)模型+網(wǎng)絡(luò)原子能力抽象;

  -控制器北向接口標(biāo)準(zhǔn)化：分層解耦+簡(jiǎn)化架構(gòu);

  -層次化大數(shù)據(jù)AI分析：運(yùn)營(yíng)智能+網(wǎng)絡(luò)智能;

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

  統(tǒng)一編排是實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)業(yè)務(wù)快速部署的基礎(chǔ)。通過統(tǒng)一編排實(shí)現(xiàn)云網(wǎng)一點(diǎn)開通，overlay網(wǎng)絡(luò)端到端構(gòu)建，業(yè)務(wù)端到端保障;網(wǎng)絡(luò)SDN化，控制器分域部署，協(xié)同實(shí)現(xiàn)靈活連接，邊緣節(jié)點(diǎn)靈活分流，實(shí)現(xiàn)隨選網(wǎng)絡(luò)靈活構(gòu)建，underlay網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理。

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

  -網(wǎng)絡(luò)能力原子化，由點(diǎn)及面隨選串聯(lián);

  -業(yè)務(wù)功能組件化，APP合作定制開發(fā);

  -兼容控制器/EMS，新老網(wǎng)絡(luò)配置聯(lián)動(dòng);

  -北向接口API化，支撐互聯(lián)網(wǎng)化運(yùn)營(yíng)。

  同時(shí)，中興通訊積極將AI技術(shù)同電信領(lǐng)域做深度結(jié)合，依托于uSmartNet網(wǎng)絡(luò)智能化系列解決方案，中興通訊為電信網(wǎng)絡(luò)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(yùn)營(yíng)商順應(yīng)趨勢(shì)、迎接挑戰(zhàn)，打造具備“網(wǎng)絡(luò)自治、預(yù)見未來、隨需而動(dòng)、智慧運(yùn)營(yíng)”能力的AI網(wǎng)絡(luò)。