运营商云网融合网络技术实践方案
2021年17期
科技创新与应用
Technology Innovation and Application
方法创新
运营商云网融合网络技术实践方案
陈
淏
（中国电信福建公司，
福建福州350001）随着互联网业务在国内和海外的加速发展，国内领先的大型互联网公司走向了自建网络和数据中心、研发设备并运营云网资源的道路。面对友商的激烈竞争及互联网公司的入局，运营
商如何结合自身基础网络和数据中心资源的优势，加强云网融合业在行业上的竞争力是亟待解决的问题，本篇将总结近年各大运营商在云网融合方面的实践经验，旨在为相关从业者提供参考和思路，助力云网融合行业的发展。
1运营商云网融合网络技术实践运营商云网融合实践案例方案中通常包含了三个核
心部分，一是以传统专线为代表的云接入网络、二是以
SDN 架构设计的数据中心内部网络，三是用于数据中心
互联的DCI 网络。本章节将从上述三个方面展开研究（见图1）。1.1云接入网实践
云接入网是连接用户和数据中心的高品质线路，保障客户侧接入云端整段网络的可靠及安全。在现网应用场景中，除了家宽接入外，
主要以IP-Ran 技术的云专线、基于MPLS VPN 技术的VPN 云专线，以及OTN 云专线作为主要入云的连接载体，并通过对网元的虚拟化能力
改造，实现高可靠、灵活的云接入能力。
（1）IP-Ran 云专线
IP-Ran 是以IP/MPLS 协议为基础，提供二三层通
道类业务承载。实践中，IP-Ran 云专线具备与传输网络一致的环状网络保护特性，实现1:1的主备方式部署，包括链路级别和设备级别的保护。其次，IP-Ran 云专线具备OAM 操作维护管理扩展性。这种特性支持与SDH 同级别的层次化维护机制，可精细地监控和检测网络，
摘要：随着云网融合技术的发展，互联网的发展从以网为中心转变为以应用为中心，因此云数据中心在行业中扮演着举足轻重的角。以“云”为核心的战略转型成为运营商转型的重要策略之一。文章从云接入网、数据中心内部SDN 网络及数据中心互联网络的三个方面进行分析，并结合VBRAS 、SD-WAN 、VxLAN 等技术的应用，研究运营商在云网融合网络技术方面的实践方案。其次以运营商随选网络为案例，从架构、原理及价值方面多维度阐述云网融合的实践思路。文章将系统性地呈现运营商云网融合网络技术方面的实践方案，旨在为相关从业者提供参考和思路，
助力行业发展。关键词：云网融合；VBRAS ；SD-WAN ；VxLAN ；随选网络中图分类号:TP393
不换号转运营商文献标志码:A
文章编号:2095-2945(2021)17-0102-03
Abstract :With the development of converged fabric technology,the industrial view of Internet centralit
y has changed from network to application as core.Therefore,Cloud Data Center plays an important role in industry,that leads cloud -centric strategic transformation becomes one of the important carrier initiatives.This paper studies the practical cases in converged fabric technology based on three aspects:Access Network,Data Center Internal Network,and Data Center Interconnection Network;besides,this paper introduces applications of relevant technologies such as VBRAS,SD-WAN,and VxLAN.Secondly,
the typical case of user -demand network is analyzed from the aspects of architecture,principle and value.The research systematically presents the practical scheme,which aims to provide useful reference for industry development.
Keywords :converged fabric;VBRAS;SD-WAN;VxLAN;user-demand network
作者简介：陈淏（1991-），男，香港科技大学硕士研究生，中国电信福建公司网络运营部承载网维护管理经理，
研究方向：云计算及计算机网络
。图1运营商云网融合框架
102--
科技创新与应用
Technology Innovation and Application方法创新2021年17期
实现快速的故障判断和自动恢复，增强网络的可预知性和可控性。
（2）VPN云专线
运营商本地网的VPN云专线分为LAN接入和PON 接入，多数是通过MPLS VPN三层技术实现。现网部署中，VPN云专线除了可以隔离多租户业务外，其最主要的特性是可以根据客户的需求支持全网形和星形的两种常见组网架。另外，MPLS VPN技术成熟，并且运营商通过长期的运维积累了丰富的产品运营经验。
（3）OTN云专线
OTN是以光纤为传输介质提供基于光通道的客户信号的传送、复用、路由、管理、监控以及保护的网络技术。OTN网络的架构是基于环状结构建设，可保障每段链路均有1:1的保护，因此具有较高的可靠性。OTN和IP 网络相比，具有更高的转发性能。实践中，利用OTN资源开通专线的缺点在于较高的投
资成本。目前各运营商已开始进行分组OTN的建设，分组OTN是将IP数据网络功能和OTN功能统一实现在一台设备中，同时具备IP 和传输网的特性。
（4）承载网云化
为提高网络的集中控制能力及网络动态调整能力，领先的运营商会在现有承载网中引入以vBRAS为代表的网络功能虚拟化能力，其核心思路是将MSE中BRAS 的管理功能集中到边缘DC侧，通过云平台创建专用虚机运行BRAS的管理功能，此时MSE设备仅作为转发使用。这种架构的调整可以解决部分场景大流量少session 或者小流量多session的情况，因而资源的灵活性可以得到提高。承载网云化允许用户根据业务需求自行通过API或者portal界面灵活开通、调整网络业务参数，提高用户体验。vBRAS架构如图2的架构所示：
图2vBRAS网络图
（5）SD-WAN
SD-WAN是一种以用为核心的服务。SDN-WAN服
务中，主要由SDN集、POP接入点及企业智能网关组成。用户智能网关设备接入互联网后，网关设备自动与最近的POP节点建立隧道连接并发起认证请求。POP节点将请求转发至SDN控制器进行信息
验证，控制器验证接入设备后将网络参数从云端自动下发至智能网关。后续的网络参数修改、组网变更、安全配置等，用户只需要在
portal页面上点击设置，配置会将SDN控制器更新至智能网关。
1.2数据中心SDN网络实践
（1）运营商云数据中心网络介绍
以openstack架构的运营商云为例，云接入网首先会接入各属地的IDC网络，通过IDC网络接入云池的POP 交换机，POP交换机通过二层互通连接到虚拟路由器集（vRouter），vRouter与用户之间的VPC的分布式路由器（DVR）通过大二层隧道连接。图3为云资源池内的整体网络逻辑架构。
（2）运营商云数据中心Overlay网络实践vRouter至各个用户VPC网络之间是通过大二层VxLAN技术进行隔离，其中，不同的租户之间配置不同的VNI值，VxLAN的VNI标识与其上联POP交换机互联的vlan值一一对应，保证各租户云专线业务从POP接入开始至用户VPC侧可独享私有的二层环境，保障租户的隔离以及安全。
（3）运营商云数据中心SDN实践
为解决云资源池内部的虚拟网络的开通、维护难度大的问题，云数据中心中引入了SDN的网络架构，借助网络组件Neutron扮演虚拟网络控制器的角，负责全网虚拟化网元的自动开通，业务变更，租户环境的新增及删除等功能。
1.3数据中心DCI互联网络实践
为实现跨地域服务能力的支持，运营商搭建DCI骨干网络实现不同地域之间VPC互通，并通过网络运营系统实现全网部署和流量调度服务，将省地城域网、骨干网及云内的网络等基础资源集中管理，统一调度，并提供端到端的业务编排、跨专业的编排协同、多厂家支持，开放API等能力。
2运营商云网融合实践案例
随选网络业务是运营商典型的云网融合案例，其结合传统宽带接入、承载网云化技术、Overlay、SD-WAN等技术的系统解决方案，实现用户快速上网、入云、组网，提速以及VAS灵活加载的个性化能力。运营商在网络中部署x86架构的VTEP节点，通过控制节点的统一管理VTEP节点。随选网络结构分为网络侧随选节点、云侧随选节及控制节点。实践中，控制节点通常部署
在省103--
2021年17期
科技创新与应用
Technology Innovation and Application
方法创新
级云中，随选节点一般部署在地市城域网CR 侧和云资源池侧。
2.1运营商随选网络工作原理（1）用户政企网关（CPE ）通过PPPoE 拨号在BRAS/
MSE 上获取地址。（2）用户政企网关（CPE ）通过获取的地址与网络侧VTEP 建立VxLAN 隧道，用户业务流量通过隧道被引导
至网络侧VTEP 。
（3）网络侧VTEP 将拆除VxLAN 封装，根据数据包目的地址进分流，上网流量通过NAT 映射到公网地址后上行；入云流量封装进第二段VxLAN 隧道发往云侧
VTEP 。云侧VTEP 通过与云的POP 交换机二层互通实现业务入云，
访问用户VPC 资源。（4）基于VTP 节点的开放性，可根据用户实际需求快速完成业务速率的提升、
加载增值业务等能力，实现网络随选。
2.2运营商随选网络价值
在传统网络上叠加一层虚拟的Overlay 网络的方
式可在满足网络灵活的同时，
不影响传统网络的运行。其次，城域网Fabric 的灵活性和拓展性是承载电信未
来增值业务的统一基础平台，其中VTEP 节点是基于x86架构的服务器实现的网络能力，因此具备灵活的
IT 开放性。3结束语
随着云计算的普及，云服务逐渐成为企业发展的核
心基础设施，以数据中心为核心的网络建设是行业发展的必然趋势，这意味着互联网的价值从网络转向云。这种变革不仅对网络的灵活性、
管理性、可控性、自愈性等提出更高的要求，同时也是对运营商的产品体系、建设及运维体系的全新
挑战。参考文献院
[1]Clarence Filsfils ，Kris Michielsen ，Ketan Talaulikar.Segment Rout 原ing 详解（第一卷）[M].苏远超，译.北京：人民邮电出版社，2017.
[2]盛成，白杰，孙奇.SD-WAN 架构与技术[M].北京：人民邮电出版社，2019.
[3]高鑫，马里.浅谈“云网融合”筑力运营商转型升级[J].信息通信，2019（6）：244-246.
[4]Paul S ,Jain R .OpenADN:Mobile apps on global clouds using OpenFlow and Software Defined Networking[J].2012:719-723.图3云资源池内部
网络
图4运营商随选网络架构
图
104--

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。