面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)研究

李旭姣，袁丹丹

（中通服咨詢設(shè)計研究院有限公司，江蘇 南京 210019）

0 引 言

云業(yè)務(wù)和各行業(yè)的緊密聯(lián)系為推動物聯(lián)發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)，為了全面提高網(wǎng)絡(luò)云化發(fā)展的水平，要整合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系和重構(gòu)要求等，落實(shí)更加合理的城域網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃。

1 云網(wǎng)協(xié)同對城域網(wǎng)發(fā)展提出的要求

近幾年，云網(wǎng)協(xié)同發(fā)展已經(jīng)成為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商演進(jìn)發(fā)展相應(yīng)模式的基本方向，能在滿足基礎(chǔ)業(yè)務(wù)協(xié)同處理需求的同時，建構(gòu)完整的協(xié)同控制架構(gòu)，從而打造良好的城域網(wǎng)應(yīng)用平臺。

一方面，對業(yè)務(wù)協(xié)同處理方面提出了新的要求，要想積極推進(jìn)云網(wǎng)協(xié)同進(jìn)程，就要匹配云業(yè)務(wù)模式，無論是自動處理過程、彈性調(diào)整空間，還是線上跟蹤等內(nèi)容，都要更加貼合云網(wǎng)運(yùn)行的基本需求。并且，支持業(yè)務(wù)能力開放處理操作，借助網(wǎng)絡(luò)SDN化實(shí)現(xiàn)協(xié)同演進(jìn)[1]。

另一方面，對架構(gòu)協(xié)同方面提出了新的要求，網(wǎng)絡(luò)體系要將DC作為融合組網(wǎng)的核心，匹配簡化網(wǎng)絡(luò)連接模式，就能建構(gòu)業(yè)務(wù)功能虛擬化和業(yè)務(wù)網(wǎng)元云化彈性部署處理的應(yīng)用模式，從而提高運(yùn)營處理的實(shí)效性。

2 面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)應(yīng)用優(yōu)勢

面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)具有重要的應(yīng)用價值和優(yōu)勢作用。

首先，相較于傳統(tǒng)的城域網(wǎng)，面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)能從網(wǎng)架內(nèi)容和結(jié)構(gòu)方面打造更加輕型的應(yīng)用平臺，建立獨(dú)立的運(yùn)行管理系統(tǒng)，從而匹配復(fù)雜的業(yè)務(wù)發(fā)展需求，大幅度減少業(yè)務(wù)開發(fā)難度并縮短周期，從而建構(gòu)完整的應(yīng)用體系和控制流程。

其次，新型城域網(wǎng)還能大大縮減成本，尤其是對跨網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的處理，要比傳統(tǒng)城域網(wǎng)的連接時效性更高。配合網(wǎng)絡(luò)云化的全面演化升級，就能建構(gòu)符合DC應(yīng)用模式需求的流量業(yè)務(wù)控制機(jī)制，從而提高應(yīng)用水平[2]。

最后，新型城域網(wǎng)還能打造面向云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等方面的綜合應(yīng)用模型，從而提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息交互的合理性、科學(xué)性以及可靠性。并且實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)中心的融合，有效匹配Spine-Leaf形式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能從橫向擴(kuò)容和縱向深度等方面維持業(yè)務(wù)流量的整合處理，保證網(wǎng)絡(luò)流暢度。

綜上所述，面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)具有重要的市場推廣價值。

3 面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)設(shè)計方案

在面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)設(shè)計工作中，要秉持技術(shù)發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)協(xié)同進(jìn)步的原則，有效整合具體設(shè)計內(nèi)容，打造更加多元合理的城域網(wǎng)設(shè)計模式，發(fā)揮云網(wǎng)協(xié)同處理的優(yōu)勢作用。

3.1 整體設(shè)計思路

首先，保證面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)具備簡潔、融合的優(yōu)勢。一方面能借助簡化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)化處理流程，提升維護(hù)及擴(kuò)展使用的效果，并減少設(shè)備要求和成本，從而打造多元合理的技術(shù)體系。另一方面配合5G網(wǎng)絡(luò)有效融合通信云等承載模式，維持多網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的合理性和規(guī)范性，減少網(wǎng)絡(luò)信息交互的屏障。

其次，保證自動高效的處理模式更加明確，應(yīng)用SDN自動化和可編程處理機(jī)制，打造更加有序的任務(wù)結(jié)構(gòu)，從而維持差異化服務(wù)保障機(jī)制的規(guī)范性。

再次，踐行網(wǎng)業(yè)分離的處理控制方針，將網(wǎng)絡(luò)體系和業(yè)務(wù)模塊分離后，利用網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)完成連接和承載處理工作，借助SDN和云化網(wǎng)完成業(yè)務(wù)處理。

最后，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)要將DC作為核心，確保云網(wǎng)一體化重構(gòu)工作順利開展，維持城域網(wǎng)應(yīng)用的規(guī)范性。面向云化網(wǎng)元和用戶，以“核心+邊緣轉(zhuǎn)發(fā)”架構(gòu)為核心，由通信元DC為資源提供組織。與此同時，要采取多設(shè)備共同處理和控制的模式，維持5G用戶、寬帶用戶以及通信云網(wǎng)元用戶等內(nèi)容的應(yīng)用規(guī)范性[3]。

3.2 確定協(xié)議和技術(shù)內(nèi)容

為了保證面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)應(yīng)用效果，要建立網(wǎng)絡(luò)彈性擴(kuò)展支持模式，采取SR/EVPN協(xié)議應(yīng)用模式，簡化設(shè)備功能的同時減少建網(wǎng)成本，維持綜合連接和承載規(guī)劃的標(biāo)準(zhǔn)性。另外，要借助SDN驅(qū)動SRTE，實(shí)現(xiàn)流量的調(diào)度和跨域互通目標(biāo)，真正意義上打造網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)隔離機(jī)制和切片業(yè)務(wù)保障機(jī)制，維持整合處理效果和基本應(yīng)用水平。

3.3 業(yè)務(wù)承載設(shè)計方案

在面向云網(wǎng)協(xié)同的新型城域網(wǎng)設(shè)計工作中，要在完善整體設(shè)計框架和設(shè)計核心內(nèi)容的同時打造更加完整的承載控制方案，從而保證對應(yīng)信息交互和數(shù)據(jù)交流處理的最優(yōu)化。新型城域網(wǎng)體系中，要利用網(wǎng)業(yè)分離設(shè)計的方式維持網(wǎng)絡(luò)承載過程和網(wǎng)元云化過程的平衡，并且確保云化資源能維持較好的承載效果[4]。

3.3.1 5G回傳業(yè)務(wù)

隨著5G技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，業(yè)務(wù)處理方式和云網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的融合具有重要意義和價值。在5G回傳業(yè)務(wù)體系中，基本內(nèi)容就是連接基站流量和5G用戶，確保核心網(wǎng)網(wǎng)元內(nèi)容處理的規(guī)范性。業(yè)務(wù)承載方案如圖1所示。

圖1 業(yè)務(wù)承載方案示意圖

核心網(wǎng)側(cè)要配合網(wǎng)元部署內(nèi)容，有效建立以數(shù)據(jù)中心為核心的云化資源池，從而維持服務(wù)器應(yīng)用工序的規(guī)范性，確保應(yīng)用效率最優(yōu)化。與此同時，服務(wù)器要借助城域網(wǎng)邊緣設(shè)備的接入處理，配置UPF，提升網(wǎng)絡(luò)部署的規(guī)范性和穩(wěn)定性，完成雙星型連接處理[5]。UPF在網(wǎng)絡(luò)部署中的應(yīng)用如圖2所示。

圖2 UPF在網(wǎng)絡(luò)部署中的應(yīng)用

5G基站側(cè)主要是采取環(huán)形拓?fù)涞奶幚矸绞剑Y(jié)合基站接入設(shè)備接入城域網(wǎng)邊緣，通過部署對應(yīng)協(xié)議和技術(shù)就能建立端對端業(yè)務(wù)承載結(jié)構(gòu)。并且，基于SR選擇操作過程和資源配置結(jié)構(gòu)，保證回傳任務(wù)時延內(nèi)容和寬帶信息的規(guī)范性。

輔助5G技術(shù)建立更加和諧的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議發(fā)展方向體，主要是結(jié)合網(wǎng)絡(luò)切片業(yè)務(wù)內(nèi)容，維持差異化承載需求處理工作的規(guī)范性，保證邏輯劃分和封裝工作都能順利開展。在應(yīng)用5G業(yè)務(wù)內(nèi)容的同時，實(shí)現(xiàn)EVPN模式的升級，并且匹配IGP、5G、SRV6應(yīng)用結(jié)構(gòu)，最大程度上提高可擴(kuò)展虛擬局域網(wǎng)、分發(fā)協(xié)議等工序的應(yīng)用效果[6]。

3.3.2 演進(jìn)策略

架設(shè)以設(shè)備組網(wǎng)為核心，基于Spine-Leaf的固定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，配合相應(yīng)技術(shù)方案，在提升智能感知和控制效果的同時維持智慧化運(yùn)營管理，能大幅度減少設(shè)備和芯片產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展中存在的不確定性問題，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營的規(guī)范性，保證維護(hù)效率最優(yōu)化。

另外，基于技術(shù)研發(fā)進(jìn)程和網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的整體規(guī)劃，采取循序漸進(jìn)的方式，保證部署機(jī)制和網(wǎng)絡(luò)云化契機(jī)最優(yōu)化，并且借助虛擬化BRAS就能將整個區(qū)域分為小流量大并發(fā)的業(yè)務(wù)模塊，從而提高DC集中處理的規(guī)范性。在應(yīng)用模式發(fā)展中期，業(yè)務(wù)形態(tài)能轉(zhuǎn)變?yōu)橐罁?jù)業(yè)務(wù)承載需求開展對應(yīng)控制的模式，并且結(jié)合遷移任務(wù)量有序開展DC網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的普及工作，保證電信云應(yīng)用組網(wǎng)體系的規(guī)范性。除此之外，結(jié)合業(yè)務(wù)發(fā)展規(guī)模提升城域網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)、IP城域網(wǎng)以及PTN網(wǎng)絡(luò)融合水平，形成統(tǒng)一架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)高速應(yīng)用的目標(biāo)[7-10]。

3.3.3 家庭寬帶業(yè)務(wù)承載方案

實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)流量和互聯(lián)網(wǎng)的互動，承載相應(yīng)數(shù)據(jù)信息，維持接入網(wǎng)線路終端接入城域網(wǎng)的邊緣處理，并且采取邊緣設(shè)備支持主備保護(hù)的方式。

4 結(jié) 論

面向云網(wǎng)一體化的新型城域網(wǎng)升級工作中，城域網(wǎng)的重構(gòu)要建立更加和諧的應(yīng)用體系，將DC作為應(yīng)用核心，在簡化架構(gòu)的同時確保承載結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用流程的規(guī)范性，并且符合云網(wǎng)協(xié)同的基本需求，從而提高網(wǎng)絡(luò)支持作用水平，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)升級的目標(biāo)。