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數位化轉型背景下的新型都會網路規劃與部署方案研究

2024-08-27科技

數位經濟 時代下,對傳統電信業者而言,客觀上要求營運商能夠形成包括雲、網等多要素整合的一體化供給能力。中國現有營運商的有線寬頻網路和無線行動網路普遍采用各自單獨的承載網路,在雲網融合和數位經濟發展的大背景下,營運商如何實作對現有承載網路的融合和統一,並在此基礎上實作承載網路對雲資源和網路資源的統一、高效、靈活承載,可以為不同使用者提供不同速率、不同安全等級、不同服務品質的且可靈活開通的有線和無線業務,真正實作固移融合智慧化承載。基於對新型都會網路的架構和功能分析的基礎上,結合多年工作經驗,提出營運商新型都會網路規劃與部署的具體策略,為後續新型都會網路的規模開展進行有益的探索。

(來源:中機院)

一、新型都會網路關鍵技術和實施架構

新型都會網路適應了數位經濟發展的新需求,新型都會網路的建設工作目前在部份營運商中已經規模開展,引入的關鍵技術主要包括以下三個方面:

(1)轉控分離的vBRAS(VirtualBroadbandRemoteAc⁃cessServer,虛擬化BRAS)具有如下特點:寬頻業務集約化處理,提升網路處理效能;轉發面N+1池化提升網路可靠性。

(2)SRv6(SegmentRoutingOverIPv6,基於IPv6的段路由)/EVPN(EmbeddedVirtualPrivateNetwor網路虛擬私人網路)統一承載。

基於SRv6和EVPN技術實作業務融合承載:EVPN統一了各種VPN業務的控制面,利用BGP擴充套件協定來傳遞二層或三層的可達性資訊,實作了轉發面和控制面的分離。未來網路切片提供差異化承載能力:網路切片提供了一種比較靈活的機制,營運商可以充分利用公網資源來提供行業專網業務,可以快速配置切片,動態分配或回收網路資源。

(3)PODSpine-Leaf(葉脊網路)架構模組化設計,網路彈性擴充套件:Spine(脊)是網路核心節點,提供高速IP轉發能力,透過高速介面連線各個功能Leaf節點,Leaf(葉節點)是網路功能接入節點,提供各種網路裝置接入功能。

業務快速疏導、極簡集約化:Leaf和Spine間是全Mesh架構,Leaf透過多路等價路徑技術將不同的流量分散到不同的Spine上進行負載均衡。構建一個全互聯、無阻塞的交換架構,實作網路內部東西向流量高效疏導。

經過摸索,結合工作經驗,對新型都會網路的實施架構進行了研究和總結:

①城域POD:以POD為單元標準化,標準化設計,實作網路和業務統一建模,實作網路自動化、智慧化基礎單元。具體如下:

A-Leaf:2B(面向行業使用者)/2C(面向公眾使用者)/2H(面向家庭使用者)的綜合業務接入錨點,以及SRv6的主要錨點。

雲網POP:隨雲部署,東西向和南北向雲化延伸,以雲網POP為錨點打通雲間互聯,實作邊雲協同,可提供最後一公裏快速、高可靠的靈活統一接入。

城域Super-Spine部署架構具體如下:

多POD網路的可CR兼做2C業務super-spine,減少現網路路由策略的變動,平滑過渡。

多POD網路的Spine可作為2C/2B業務Super-Spine,增強2C/2B業務端到端SRv6業務流程和特性,包括切片能力、隨流檢測能力等。

二、新型都會網路POD規劃與部署原則

基於新型都會網路在某營運商部署以來的經驗總結,提出新型都會網路的POD規劃與部署原則。

(1)POD規劃原則

單POD承載40萬—80萬使用者,邊緣雲跟隨POD部署,VCPE基於POD部署;

以DC/雲為中心組網,基於邊緣雲部署POD,滿足邊緣雲下沈和業務需求;

POD跟催DC(淺邊緣)規劃,滿足POD內<1—5ms業務時延圈,覆蓋使用者半徑在50—150公裏左右,覆蓋寬頻使用者在40萬—80萬左右;

網隨雲動,POD與各級DC協同規劃,Spine節點部署在城域核心或邊緣DC(或目標邊緣DC),Leaf節點部署在邊緣DC或一般機樓;

城域內DC規劃,結合使用者體驗和行政區劃、光纜組織和機房條件設定目標DC清單,選擇本地網樞紐樓作為城域核心DC,優選業務集中、位置集中、資源優質的部署邊緣DC(數據中心)。

根據經驗總結,不同本地網型別的使用者數和POD數量關系如表1所示:

表1 本地網型別與對應POD數量

(2)POD部署原則

以邊緣雲牽引的城域POD,采用Spine-Leaf架構,實作入雲、雲間的流量高效疏導,協同雲邊、邊與邊新業務發展,推動雲網一體的算力網路搭建。

根據邊緣雲布局設定城域Spine-Leaf節點:城域Spine設定:選取服務範圍較廣的邊緣雲所在邊緣DC或匯聚機樓部署Spine節點,面向時延20ms低邊緣布局:視訊智慧監控、4K/8K等場景;城域Leaf設定:選取邊緣DC/一般機樓部署Leaf節點,滿足泛在接入需求,面向5—10ms極低時延布局:AR/VR、工業控制、自動駕駛等。基於Spine-Leaf組網,滿足邊緣雲下沈帶來東西向流量高效疏導,Spine[1]Leaf實作城域內邊緣雲一點接入,全網服務,Spine-Leaf架構保障雲邊端協同、邊邊協同東西向流量快速疏導。采用標準化城域雲網POP,實作邊緣雲快速接入。

三、新型都會網路切片部署原則

新型都會網路的切片特性是實作不同業務靈活、安全、高效部署的關鍵,根據近年新型都會網路的部署情況和業務開通情況,總結的部署原則如下:

(1)接入層切片部署原則

接入層只承載移動和政企業務,保持相對單一;接入環存在大量10GE環,50GE/100GE接入環可按需部署切片。

(2)切片動態調整原則

可以根據業務和使用者量分階段進行調整:

階段一:切片按照2H\2C\2B部署三個切片,頻寬可按需分配為50G、30G、20G。

階段二:根據業務和使用者發展,可對切片進行動態靈活調整。如按需調整單個切片內的頻寬,或者按需新增切片。

另外,對於重保企業的切片品質可根據子切片區分企業,企業內不同的業務透過QoS(服務品質)策略進一步保障。

其中小顆粒切片是經濟高效的確定性保障。為了保障2B業務的頻寬時延,FlexE子介面隔離切片的方式承載2B專線業務。FlexE子介面的最小顆粒度為5G,遠大於單個使用者需求,需要在FlexE硬切片基礎上實作Mbps級顆粒度的網路切片。

四、結語

傳統寬頻和移動網業務已不能完全適應新業態和 數位經濟發展 的需要,在產品形態、盈利能力、增值潛力和商業模式上都需要進行積極的探索,技術發展是業務發展的基礎,新型都會網路的部署屬於新鮮事物。需要更加聚焦細分市場的邊緣雲的一攬子數位化解決方案,需要統一邊緣雲底座,實作直通邊緣的區域網路級別的資源專屬體驗。邊緣雲+新型都會網路的網路新架構是後續重要的研究方向,基於邊緣雲網實作統一使用者業務和流量數據入口和平台,業務和流量在地化、分流/解除安裝、構建雲網內業務生態等。(作者:唐敏)

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