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新华三多级电信云解决方案

【发布时间:2019-12-30】

新华三多级电信云解决方案整体介绍

建设背景

5G全场景商用即将到来,运营商网络重构不断加速。 新华三凭借领先的SDN、NFV、云计算技术,全面覆 盖的IP城域网、移动通信网、IP承载网,致力于帮助运 营商进行传统网络破局,按业务需求进行网络重构。

紫光旗下新华三集团多级电信云解决方案,伴随运 营商网络重构需求而生,紧跟5G商用步伐,着力于 5G承载网变革和全场景商用。网络云化,实现业务 统一承载与智能化管理;边缘计算,重塑商业模 式。同时整合运营商云网边资源,实现云端统一管 理、自动化编排、固移多业务承载、ICT融合部署。

方案概述

多级电信云整体架构面向云网边协同。区域DC部署全省/大区的管理面,地市本地DC部署NFV网元的C面或集中式业务,边缘DC部署转发面,或大流量、低时延类业务。

承载网采用“SR+EVPN”技术,共同承载家宽、政企、5G等固移业务。北向由统一云管平台统一纳管; 南向对接多数据中心,通过DCI实现IP网络互联。通过控制器和编排器实现自动化、流量工程、路径可编程及可视化运维等能力,满足DC间东西向二/三层业务自动化需求。边缘站点机房、边缘DC部署MEC平 台,实现高带宽、高算力需求业务的本地分流。

方案亮点

云网边协同:通过全省统一的分布式云管平台,结合业务编排器、DC内控制器、云汇接控制器实现多级电 信云内、云间基础架构的自动化和管理归一化。

● NFV全场景应用:满足固网NFV网元、移动核心网网元、边缘计算MEC业务系统等部署要求。

云间汇接:云间汇接支持VxLAN、SR/EVPN等技术,支持跨云业务访问及L2/L3专线的自动化开通需求。

边缘应用:边缘DC满足MEC边缘应用需求,与行业应用紧密结合,打造运营商MEC边缘计算生态圈。

流量工程:云间汇接网络支持流量工程、带宽保障、质量保障、快速故障倒换。

新华三多级电信云解决方案整体介绍

方案概述

新华三多级电信云解决方案基础架构提供包含DCSW、安全产品、ED设备、VIM、SNA控制器、计算虚拟化平台为一体的云网融合解决方案。

基于SDN/Cloud技术,具备良好的开放性和分层解耦能力。满足多种CT NFV网元的部署需求,支持NFV资源池弹性、自愈 和迁移等多种特性,并在业务之间按需、灵活地分配调度计算/存储/网络资源。为运营商的固移网络全面云化提供了一套标准 化可落地的整体方案,最终使得网络资源可以按需部署及更新,且极大地方便管理及维护,有效降低运营商的OPEX成本。

新华三多级电信云解决方案之基础架构提供的产品组合,可灵活满足不同运营商的建网要求。方案整合高性能硬件设备S12500系列、S6900系列硬件交换机,M9000系列硬件防火墙,L5000系列硬件负载均衡,H3C Cloud OS云操作系统,H3C CAS计算虚拟化平台,H3C SNA控制器。

方案亮点

高可靠架构

● 面向云网边协同的多级云化DC设计,根据网络规模 可采用“区域-核心网-边缘”的三级DC参考架构。

● 为固移网络的CT网元提供自愈和迁移的特性,通过 和NFVO协同编排,支持业务在资源池内灵活迁移, 虚机/容器平滑运行,满足业务连续性要求。

● 面向DC内的设计,采用Fabric架构,部署控制器。满足多种业务性能需求。对于CT业务,EVPN网络Ovelray。对于IT业务,主机Ovelray为主。面向DC间的设计,单独部署SDN控制器,通过采用SR协议,提供带宽保障,质量保障,快速故障倒换等功能。SR解决了传统MPLS技术,协议复杂,配置复杂,动态扩展差,难以大规模组网等问题。

● 对外提供开放的原生OpenAPI接口,与任何其他厂家可以进行方案对接与协 议互通。北向接口,提供丰富的可编程能力,满足业务部署和运维需求。

业务弹性扩展

● 可以根据不同业务类型提供多个NFV资源池,根据业务需求和策略,在业务间按需、灵活地分配基础架构资源。

● 根据CT业务资源负荷情况,可以和NFV协同,动态调整 业务对应资源,满足运营商业务发展需求。

可视化运维

● 提供三层TOPO互视,支持物理TOPO/逻辑TOPO/业 务TOPO。

● DC控制器和DCI控制器通过DCI编排器或统一云管平台 有机结合,满足DCI和DC内业务映射的可视化展示。

自动化部署

● 方案可以提供从Underlay网络→Overlay网络→业务部署的 端到端自动化能力,将整体部署周期大幅缩减。

● 通过NFVO协同编排,支持快速新建CT网元,实现分钟级的 业务上线。

● 基础架构在DC设计上,引入SDN控制器,实现数据中心部 署按需定义,维护全流程自动化。

● 基础架构在DC互联设计上,部署ED设备,实现IP互联。引 入ED控制器管理全网ED设备,提供统一管理,实现业务流 量灵活调度,DCI业务和DC内业务的映射,DCI业务的限速 优先级映射,DCI业务路由部署。

客户价值

● 5G商用:承载5G网元,助力运营商网络商用。

● 创新技术:基于SDN、NFV、云计算、SR、EVPN 技术。

● 创新架构:基于标准的ETSI NFV架构,可以提供完整的 NFV基础架构解决方案。

● 高可靠性:具备自愈和迁移等多种可靠性特性,满足业 务连续性要求。

● 更弹性:可以根据不同业务类型组成多个NFV资源池,根据业务需求和需求,在业务间按需、灵活地分配基础架构资源。

● 更敏捷:满足NFV资源池按需部署要求,支持和NFV联动实 现快速扩容,可根据业务需要按需部署,业务可快速上线。

● 更自动化:资源统一管理,提供配置管理/流量调动/DCI和DC 内业务映射等多样化功能。提供可视化能力,支持物理/逻辑/ 业务的三层拓扑互视。

最佳实践

为满足所有业务部门的云基础资源能力需求,构建统一的云基础资源能力平台,助力运营智能化、网络智能化、业务生态化,实现IT上云、网络上云、业务上云,浙江电信于2018年开始进行多级电信云的融合组网建设,目标形成全省“2+22+N”的集约云资源 池布局,为内部IT业务、CT业务以及属地化业务提供统一的基础资源承载能力。

新华三多级电信云解决方案之基础架构

方案概述

新华三多级电信云解决方案之固网业务云(以下称固网业务云),是面向运营商城域网DC化重构,实现运营商城域网络向虚拟化转型的整网解决方案。固网业务云以H3C vBRAS业务系统为核心,提供包含NFV网元、DCSW、城域网POP交换机、CAS虚拟化平台、Cloud OS云平台、NFV-O编排器及DR5000运维平台为一体的云网融合解决方案。AD-MAN基于ETSI组织的国际标准架构进行设计,具备良好的开放性和分层解耦能力,通过NFV技术打造的固网业务云,结合云平台的能力,使资源池具备弹性扩缩容、1:1及N:1备份、对外归一化等特性,并可平滑兼容现网AAA和网管等平台。为运营商的城域网全面云化提供了一套可落地的整体方案,最终使得网络资源可以按需部署及更新,且极大地方便管理及维护,有效降低运营商的OPEX成本。

新华三固网业务云提供的产品组合,可灵活满足不同运营商的建网要求。方案整合高性能硬件设备S12500系列、 S7600系列硬件交换机,H3C/HPE机架式服务器,以及包含NFV、NFV-O、虚拟化平台、云平台、运维平台等一系列软件组件,涉及到vBRAS1000系列NFV网元、VBRAS SO业务编排器、Cloud OS云平台、CAS虚拟化平台、R5000运维管理平台等。

方案亮点

高可靠架构

● 固网业务云方案面向运营商城域网设计,根据网络规模可采用双核心DC或者双核心 DC+多边缘DC的架构,所有用户的业务均可在DC内及不同DC之间建立备份关系, 包含链路安全和业务安全都考虑了备份方案,整个方案架构具备超高可靠性。

● 固网业务云方案建议将传统城域网汇聚层改造成汇聚分流层,实现POP到DC的城域网整体结构扁平化。方案采用VxLAN技术进行Overlay组网,在平滑兼容现网QinQ规划的前提下,带来了网络的灵活调度能力,使得用户流量可以根据规划和业务需要进行分流。

● 固网业务云方案中的云平台、虚拟化平台及NFV-O平台等核心平台均采用集群或者热备技术,让DC内业务控制平面具备超强的可靠性,为城域网业务稳定 可靠运行带来保障。

● 固网业务云方案中的vBRAS资源池支持业务的1:1热备及N:1备份,可根据城域网不同业务选择不同的备份形式,突破了现网BRAS网元备份的缺失,增强了业务的可靠性的同时降低了业务备份的复杂度。

自动化部署

● 固网业务云方案可以提供从Underlay网络→Overlay网络→业务部署的端到端自 动化能力,将整体部署周期大幅缩减。

● Underlay网络层面,可利用NFV-O编排器对DC内DCSW、城域网POP交换机进行自动化配置,大大降低了现网的配置工作量。

● Overlay网络层面,利用NFV-O编排器根据规划完成全网的VxLAN隧道建 立,包括POP交换机、DC内部Pool-GW和vBRAS之间的Vx LAN映射和粘 贴,实现现网业务QinQ与VxLAN隧道和VNI的关联。最终通过全网VxLAN可 完成整个城域网的流量分类和调度,实现现网可根据不同业务送入不同的DC内 不同的固网业务云中进行承载的能力。

● 业务部署方面,利用NFV-O编排器可快速创建vBRAS,经过编排可以实现业务 的自动化上线。

可视化运维

● 固网业务云方案提供DR5000运维管理平台,作为运营商现网综合网管的补充工具,可提供多层面、多视角的可视化运维手段,可以对整个城域网DC内的所有资源(服 务器、存储、网络、虚拟化、NFV、链路、VxLAN等)和业务状态(宽带、IPTV、 专线等)进行监控,并以图表、数据的方式直观的呈现给用户,整体提升运维效率。

● DR5000可提供DC内部健康度一键体检能力,让用户从全局视角一目了然整个固网业务云内的健康水平,体检因素包括物理资源、虚拟资源、表项资源等的使用情况。 针对每一个指标项,用户均可以按照自己的历史习惯修改告警水线。同时,也提供一 些辅助排障的手段,帮助用户及时终准确定位可能出现故障或者瓶颈的具体位置。

● DR5000通过可视化,从整体层面可为用户提供:整网资源管理、整网业务管理、资源及业务多层次监视、设备故障告警及主动预警、隧道资源管理、快速故障定位。

业务弹性扩展

● 固网业务云方案可提供超强业 务弹性,客户可以通过NFV-O 平台快速创建新的vBRAS网 元,实现分钟级的业务上线。

● 通过NFV-O可动态调整固网 业务云内的业务部署实现业务快速倒换和迁移,满足用户对 业务迁移、倒换的需求。

● 可动态调整固网业务云中的虚 拟机资源和License,实现软件功能的平滑升级,随时满足 业务变化的需求。

按业务转控分离

● 固网业务云方案采用了先进的 转控分离的架构,可根据业务 类型选择不同的转发面网元。

● 对于大流量的IPTV视频类业务,由vBRAS做为IPTV业务的控制面(CP),利用汇聚分流层设备(POP交换机)的能力,使其兼做IPTV业务的 转发面(DP)。通过转控分离的设计,可大大提升vBRAS业务系统对于IPTV业务的支持能力,降低DC内X86系统的流量压力。

● 具体部署时,vBRAS CP部署在DC内部,一般采用1:1热备的方式提高可靠性,由CP和AAA、DHCP Server系统进行交互,完成用户的上线认证、地址分配等工作。POP交换机部署在城域网边缘,同时兼做IPTV业务的DP设备,和DC内的CP网元采用VxLAN建立控制隧道,通过OpenFlow协议实现CP和DP之间交互,最终用户完成认证之后,所有的下行流量均由DP直接承载,CP上没有业务流量。

客户价值

● 创新技术:基于SDN,NFV和云计算技术。

● 创新架构:基于标准的ETSI NFV架构,可以提供完整的NFV解决方案。

● 更弹性:固网业务云可以根据不同业务类型组成多个资源池,资源池可以弹性伸缩,通过NFV-O统一管理和编排。

● 更开放:Cloud OS云平台基于标准开源OpenStack开发,CAS虚拟化平台基于开源KVM开发,具备分层解耦能力。

● 更敏捷:固网业务云可根据业务需要按需部署,vBRAS可快速扩容,业务可快速上线。

● DC归一化:Pool-GW作为DC的入口和出口,对CR和POP屏蔽DC内组网和资源的变化,减少对现网的影响。

● 转控分离:使用vBRAS作为IPTV视频业务的控制面(CP),城域网POP交换机兼做视频业务的转发面(DP),实现 IPTV视频业务的转控分离,解决大流量视频业务对网络的冲击,降低扩容的成本。

最佳实践

山东联通作为联通集团规模最大的省级宽带运营商,16-19年持续进行城域网重构的探索,在枣庄构建了中国联通最大规模的固网业务云样板,同时是全球最大规模的全业务承载vBRAS X86转发商用局。当前正按计划有序实现整个地市40万用户的全面割接。

新华三多级电信云解决方案之边缘云

方案概述

多级电信云解决方案之边缘云(以下简称边缘云)隶属于多级电信云解决方案,着力于整体方案的边缘侧,对业务进行 本地分流和计算下沉,以保障低时延、高带宽的本地化业务需求。

伴随着AR、VR、大视频、监控视频等业务高速发展,传统的中心化移动网络通信难以适应多并发、高带宽等特性的数据传输需求;与此同时,5G的发展给运营商带来了新要求,MEC已经融入3GPP标准。在业务带来的需求和技术发展带来的新要求下,边缘云诞生。

边缘云解决方案对于水利监控、公安监控、园区综合治理等大流量视频业务的安防场景具有普适性;保障园区、学校、 工厂、海关等私密场景下的业务流量本地化处理;此外,对于无人驾驶、车路协同、AR/VR、工业物联网等低时延需 求强烈的场景也有广泛应用。

方案特点

标准架构,接口中立开放

● MEC平台架构按照ETSI标准统一执行,包含MEP网元、电信级云平台和能力开放平台。

● 采用开放接口,与任何其他厂家可以进行方案对接与协议互通。

丰富的方案构件

● 提供从基础设施、云、MEC网元、(小)基站、MEC应用等完全的MEC解决方案构件。

● 基础设施包含微型智能模块、UIS一体机、OTII服务器、分布式边缘云平台,视频云应用,微云服务器等。

● 网元包含虚拟边缘计算云平台、5G小基站。

硬件优势

● 满足站点机房、综合接入机房尺寸受限,普通标准化机架服务器(80-100c径深)安装困难的场景。

● 满足普通数据中心温度不达标等站点环境差的场景。

完善的配套设施

● 联合紫光华智,提供丰富的端侧设备,如摄像机、无线模块、物联终端。

● 平台层提供接口中立开放、分层解耦的视频云平台。

● 行业生态丰富,拥有各类生态合作伙伴,提供公安应用、视频算法等硬件、软件。

客户价值

● 业务分流,尤其是大视频业务:降低对核心网络及骨 干网的带宽占用,有效提升运营商网络质量;计算逐级下沉,减少中心计算压力,便于不同层级针对不同 计算需求合理分配资源。

● 核心业务本地处理:对于园区、学校、工厂等场景实 现业务不出公网,保证业务的安全性,实时性。

最佳实践

都江堰水利,是全国首创的5G MEC智慧水利业务,方案融合了5G、视频监控、MEC边缘云和AI人工智能,同时中心云与边缘云功能协同,实现全方位水环境监测预警。