為對接推進中國電信集團CTNet2025戰(zhàn)略計劃,浙江電信正在研究部署網(wǎng)絡重構下各個平臺的未來網(wǎng)絡發(fā)展思路。資源池作為浙江電信未來網(wǎng)絡所有網(wǎng)元的惟一承載,如何進行發(fā)展建設是目前需要重點考慮的問題。
2016年,在“十年重構翼啟轉型”——《中國電信CTNet2025網(wǎng)絡架構白皮書》發(fā)布會上,集團公司全面啟動了網(wǎng)絡智能化重構工作。網(wǎng)絡重構是中國電信轉型升級新戰(zhàn)略的重要組成部分,“網(wǎng)絡隨選、彈性部署、快速配置”等行業(yè)技術被納入到網(wǎng)絡重構工作中,白皮書提出了以智能牽引網(wǎng)絡轉型,深化開源技術應用,積極引入SDN、NFV、云等新興技術,構建簡潔、集約、敏捷、開放新一代網(wǎng)絡運營系統(tǒng)的目標,以及實現(xiàn)網(wǎng)絡、IT融合開放,為快速部署業(yè)務、提升安全能力、促進業(yè)務創(chuàng)新提供有力支撐,為用戶提供可視、隨選、自服務的全新網(wǎng)絡體驗的要求。
同時,中國移動、中國聯(lián)通也相繼發(fā)布了關于各自未來網(wǎng)絡的技術白皮書,在向未來網(wǎng)絡演進中,SDN、NFV技術被多次提及;同時基于ON.Lab的CROD項目聯(lián)合了AT&T、SK電信、Verizon、中國聯(lián)通和NTT等運營商都已經(jīng)開始測試驗證工作,該項目將基于白盒設備、ONOS、OpenStack和XOS這些開源架構,結合了NFV、SDN和云等技術,分別提出E、M、R等應用場景。
從技術驗證切入點上看,隨著PSTN端局退網(wǎng)進程的加速以及SDN和NFV的應用,各大實踐者大多從網(wǎng)絡邊緣開始。本文根據(jù)中國電信浙江公司現(xiàn)有網(wǎng)絡的實際部署情況,結合白皮書對網(wǎng)絡重構的要求,探討未來浙江公司統(tǒng)一資源池如何滿足未來網(wǎng)絡的資源承載要求。
中國電信浙江公司DC現(xiàn)狀
浙江電信從2012年開始部署基于x86統(tǒng)一硬件平臺的云資源池系統(tǒng),截至目前,已經(jīng)建成了基于紹興和金華兩個核心節(jié)點的雙活云資源池,是一個集中提供計算、網(wǎng)絡、存儲資源的DC。這個DC目前已融合承載了浙江公司核心業(yè)務系統(tǒng)、IT信息化系統(tǒng)、行業(yè)應用和友好用戶的應用系統(tǒng)等各類系統(tǒng)500多個。2014年,浙江電信資源池內(nèi)軟件定義網(wǎng)絡(SDN)和軟件定義存儲(SDS)正式商用,并開發(fā)了圖形化客戶自服務平臺,實現(xiàn)了網(wǎng)絡可視、資源隨選、簡單配置、自助服務的初步目標。2014在完成大部分的業(yè)務平臺遷移到資源池外,浙江電信還完成了語音、信令類業(yè)務平臺iVPN和智能網(wǎng)的NVF,傳統(tǒng)語音類iVPN和智能網(wǎng)在2016年完全退網(wǎng),完成歷史使命。為了適應需求的變化,2016年建成依托于核心DC節(jié)點的試點義烏邊緣DC節(jié)點。
數(shù)據(jù)中心的重構
隨著云計算的深入發(fā)展,按需供給的理念深入人心,并且越來越多的遷入系統(tǒng)穩(wěn)定運行,越來越多不同類型的應用系統(tǒng)遷入云計算資源池DC。從承載的增值業(yè)務到核心業(yè)務,從計算型到存儲流量性業(yè)務,從集中部署業(yè)務到分布、快速響應部署業(yè)務等等——這些需求的變化讓資源供給的方式發(fā)生了很大的變化。需要在原來集中式數(shù)據(jù)中心(DC)模式的基礎上,依托網(wǎng)絡,以“軟件定義”為抓手,實現(xiàn)“云-網(wǎng)-端”的混合部署,演進到“集中+邊緣”DC的模式(如圖1),實現(xiàn)“縱向解耦、橫向打通”和“接入與應用的融合”。同時,可以利用和選擇一部分配套條件較好的、傳統(tǒng)交換退網(wǎng)后的空閑機房轉變成為邊緣DC節(jié)點。
圖1 “集中+邊緣”的DC模式
通過高效的IP網(wǎng)絡,連通核心DC和邊緣DC之間的網(wǎng)絡,并通過業(yè)務編排器、云管理平臺和SDN控制器對整個DC資源池(核心DC+邊緣DC)進行控制、資源調(diào)度、配置和運營管理。核心DC主要承擔大部分計算型業(yè)務,邊緣節(jié)點主要承擔接入和流量型業(yè)務。從應用角度,不管是核心DC還是邊緣DC都是一個邏輯上統(tǒng)一的資源池。根據(jù)不同業(yè)務需求,核心DC節(jié)點之間、核心DC節(jié)點與邊緣DC節(jié)點之間、邊緣DC節(jié)點之間與邊緣DC節(jié)點之間都可以部署為“雙活”、“多活”模式。
在邊緣節(jié)點中,業(yè)務承載可以分為三大類,一類為接入型業(yè)務,如vOLT、vBRAS等;一類為帶寬型業(yè)務,如CDN、監(jiān)控存儲、虛擬桌面等;一類是計算時延敏感型或本地特殊需求型,如地方政務云等行業(yè)應用。
圖2 城域網(wǎng)標準x86架構虛擬化
邊緣DC的業(yè)務構成,是根據(jù)機房(CO)的位置、網(wǎng)絡接入情況和配套條件、業(yè)務需求等因素決定的,可以承擔一類或者多類業(yè)務。
機房重構(CORD)將運營商網(wǎng)絡中的傳統(tǒng)端局(交換中心)轉變?yōu)槊艚莸幕A資源數(shù)據(jù)中心。以SDN/NFV為抓手,部署集中控制、分布部署的網(wǎng)絡協(xié)同軟件定義的網(wǎng)絡控制器(SDN);部署承載計算x86服務器;部署基于x86服務器的分布式軟件定義的文件、對象和塊存儲(SDS);部署承載于x86服務器上NFV化的網(wǎng)絡、接入能力如vOLT和vBRAS能力。機房重構后的網(wǎng)絡、接入能力,本身也是邊緣DC的基礎能力。
我們在2015年驗證了城域網(wǎng)標準x86架構虛擬化vBRAS與VxLAN技術的城域網(wǎng)控制層云化工作。其中vBRAS主要包括MANO和數(shù)據(jù)中心匯聚交換機/Pool GW兩大組件構成。在這個體系架構下,資源池需要部署在城域網(wǎng)邊緣的vBRAS業(yè)務提供x86服務器,用于承載MANO的相關組件,如圖3。
圖3 對端局OLT、匯聚交換機、BNG的解耦
規(guī)劃通過對端局里OLT、匯聚交換機、BNG的解耦,將傳統(tǒng)的接入網(wǎng)絡改造成基于SDN/NFV架構的網(wǎng)絡,接入網(wǎng)的數(shù)據(jù)平面由低價的開放硬件和VSG處理,OLT控制平面和BNG控制平面的功能通過vOLT app處理,如圖4。
圖4
CDN節(jié)點設備包括流媒體服務器、緩存服務器、調(diào)度服務器、內(nèi)容管理服務器。網(wǎng)絡組網(wǎng)通常采用兩級結構,將媒體服務器部署在邊緣DC,將調(diào)度、管理服務器部署在核心DC上。邊緣DC的資源池為媒體服務器提供了有很強計算能力;就近、高帶寬的網(wǎng)絡資源;能靈活配置、低成本的基于分布式對象存儲的存儲資源。結合DC資源池內(nèi)的網(wǎng)絡接入能力和核心DC的調(diào)度、管理能力,可以為用戶提供最短路徑的內(nèi)容分發(fā)服務。
2016年,我們在金華、紹興核心節(jié)點的基礎上試點建設了義烏邊緣DC節(jié)點。滿足和響應義烏作為世界小商品集散中心向互聯(lián)網(wǎng)轉型中對基礎IT、網(wǎng)絡資源的要求,可以實現(xiàn)IT資源、接入資源和業(yè)務資源的快速融合,為義烏電商云、義烏全市的監(jiān)控集中存儲以及其他應用類需求提供就近接入、快速計算、本地存儲的能力。
在資源層面,整體上通過高效IP網(wǎng)絡部署邊緣DC資源,將所有DC資源納入“黑盒化”資源管理,通過軟件定義(SDx)的管理工具等手段統(tǒng)一管理、分配基礎資源。通過服務化改造,增強資源服務能力,通過抽象、標準化、自動化、動態(tài)優(yōu)化混合IT 實現(xiàn)隨選網(wǎng)絡、敏捷開通,降低配置門檻。讓“用戶”到“資源超市”根據(jù)自身需求選擇相應資源,并為自己構建出一張獨特的邏輯應用拓撲。
在管理配置層面,在業(yè)務編排器、云管理平臺、SDx控制器基礎上構建一套面向全DC、業(yè)務運營、業(yè)務交付服務的“云操作系統(tǒng)”!霸撇僮飨到y(tǒng)”要求能采用自助式的IT服務,實現(xiàn)服務標準化的交付,提供可定制的基礎架構和應用服務,同時實現(xiàn)基于策略的控制和管理,控制用戶的訪問權限(如圖5)。
圖5 云操作系統(tǒng)