山东联通vBRAS成功实践:软件可靠性是最大问题

近年来,SDN/NFV技术是业界讨论的热门话题,三大运营商纷纷开始推进相关研究和现网实验。

中国联通集团公司于2015年9月对外发布了新一代网络架构CUBE-Net 2.0白皮书,与20多家合作伙伴共同启动了“新一代网络”合作研发计划。山东联通作为联通集团规模最大的省级宽带运营商,主要任务是按照集团白皮书的指导,开展一些具体的技术落地实践工作。

一切新技术引用都是应市场需求

《新运营》:山东联通在NFV领域是否有一些创新实践?对于运营商普遍关注的vBRAS,诸如浙江电信等都在尝试,贵公司在2016年是否也有这方面的布局?

刘立刚:山东联通首先在青岛数据中心开展了SDN/VxLAN技术落地工作。在NFV技术落地上,我们也在密切关注中国电信的每一步实践。毕竟从技术角度看,vBRAS要相对复杂一些。如果主流设备商推出了相对成熟的vBRAS/VBNG解决方案,我们也会快速跟进。2016年我们考虑在中小城域网进行小规模技术试验。

《新运营》:虽然运营商高度认可SDN/NFV的发展趋势,但目前还没有太多的现网应用,您认为该项新技术迎来规模推广临界点的关键要素有哪些?

刘立刚:运营商并非为了单纯引进SDN/NFV技术而轻易改变现网架构,一切都是应市场的发展、节省建设投资和简化运维管理的需要。比如我们首先在数据中心引入SDN技术,正是因为随着云计算发展,原来的数据中心网络架构已无法满足现在的需求,因此必须使用SDN/VxLAN,重构网络内部架构。数据中心引入SDN/VxLAN技术支持了VDC等新业务落地,提升数据了中心业务的灵活性。

SDN/NFV集中控制特性让运营商又爱又怕。运营商需为用户提供电信级的可靠连接性服务,原有架构汇聚机房的vBRAS出了问题一般会影响几万用户,在SDN/NFV架构下的软件故障可能会影响几十万用户,如果解决了软件可靠性问题,大规模推广的临界点也就快到了。

《新运营》:以城域网为例,实现NFV是否存在难度,这是否会对运营商的IT能力提出一定要求?或者说运营商在城域网实践NFV是否也存在一些顾虑?

刘立刚:确实存在一些难度。国内的运营商的人才结构和网络软件自主开发能力比不上诸如AT&T等海外运营商的水平,网络建设还是过多地依赖传统的CT设备供应商,目前主要精力还是放在4G基站建设和宽带接入全光网的改造上。

正如电信技术泰斗韦乐平所言,SDN/NFV不仅是网络架构重构的主要技术路径,而且将同步涉及到组织架构、运营重构、流程重构乃至产业链重构等,需要下大决心和“动大手术”才可能全面成功。这需要集团管理层“Top-Down Thinking”和基层“Bottom-Up Acting”。

vBRAS引用不可回避的三大问题

《新运营》:在互联网时代,现有BRAS设备在现网部署上还存在哪些瓶颈?vBRAS的研究目前是运营商、通信设备厂商的热点之一,如果能实现vBRAS,城域网将得到哪些改观?

刘立刚:现在国内宽带运营商的城域网架构基本上都是2005年左右确立的,BRAS作为业务控制点承上启下,设备经过十几年的演进,端口密度越来越高,功能越来越强,但始终有几个关键的问题没有解决。

一是整机热备问题。虽然有相应解决方案,但都因为配置过于复杂难以被运维部门接受,热备硬件成本高昂难以被建设部门接受。

二是资源池组化问题。BRAS一般部署在运营商的汇聚机房内,部分运营商因为光纤资源的问题还有少量下沉点。目前主流的BRAS用户的并发能力都在10万以上的,但实际上运营商的每台设备平均并发只有1~2万,而且利用率冷热不均,造成了巨大的资源浪费。

三是升级周期长,以南方电信某大省为例,全省600套BRAS做一次大版本升级,地市维护人员到现场升级时间总计约上千小时,难以适应集中化维护的需要。

vBRAS技术从理论上刚好把传统BRAS的这几个痛点解决了,处理PPPOE刚好是通用PC服务器的强项,热备问题、资源池组化问题、升级周期问题理论上都可以得到很好地解决。另外vBRAS将大大缩短孵化型创新业务的引入周期。

《新运营》:除了vBRAS,城域网还有哪些环节可以采用NFV技术?运营商应该如何选择NFV的应用场景?

刘立刚:vBRAS是在城域网引进NFV技术的第一步,也是最关键的一步。在此基础上,可陆续开展vOLT、vCPE、vDPI、vNAT技术实验。

总体思路还是围绕转发与控制分离,控制层面的业务网元(vOLT、vBRAS、vCPE)集中部署在DC,DC池组化形态将提高承载能力和资源利用率;转发层面采用支持SDN/VxLAN的简化设备,从而降低建设成本。

新技术引入和现网成本保护并不矛盾

《新运营》:将通信机房改为数据机房或者将更多的通信能力搬至数据中心上,成为趋势热点,NFV只是第一步,山东联通未来这一块将如何规划呢?

刘立刚:山东联通全光网建设已完毕,传统的PSTN和SDH传输设备下电后,腾退出汇聚机房空间如何使用是一个值得重视的问题。我们认为,一部分适合做IDC业务的机房可以为OTT服务商服务增加收入,另一部分可用做CDN边缘节点使用,以满足4K高清IPTV业务用户就近访问的需要。总之,这些汇聚机房最终都会表现为边缘DC的形态。

《新运营》:在业界的普遍认知中,NFV打破了封闭的通信网络,实现了网络功能的软件化、开放化和标准化,且带来了IT资源的高效共享,不过面对着大量的现网设备,运营商如何平衡新技术引入与现网投资成本保护之间的关系?

刘立刚:运营商最重要的任务是智能管道的承载,NFV技术大大降低了CAPEX投入,这是不争的事实。现网的CT设备随着宽带提速的不断升级,生命周期也会大大缩短。新技术引入和现网投资成本保护并不矛盾,在实际规划中可以将现网设备扩容投资拿出一部分用于新技术引入,在实践中对传统建设方式和新的SDN/NFV建设方式的CAPEX和OPEX进行详细对比,从而决定升级换代的进度。

城域网架构调整是渐进式还是革命式?

《新运营》:在引入vBRAS同时,是否要对现有城域网架构做调整?比如VxLAN汇聚交换机如何部署?城域网要引入NFV,有些电信省份在升级改造汇聚交换机要支持VxLAN,为NFV集中部署做准备,您怎么看?

刘立刚:城域网架构调整是肯定的,只不过是采用渐进式还是革命式的问题。考虑到目前通用服务器的处理能力和vBRAS软件的成熟度,可考虑先分离现网的部分PPPOE业务到vBRAS,传统的电信级业务仍在传统BRAS上承载(见图1)。


图1 城域网NFV演进初期拓扑图

后期vBRAS完全成熟后,城域网将形成以下拓扑(见图2):


图2 后期vBRAS形态的城域网拓扑图

城域网汇聚交换机支持VxLAN技术是发展趋势,应该放到集团集中采购规范里。原有的汇聚交换机如能通过升级支持VxLAN当然最好,如不能升级支持VxLAN则将其利旧到乡镇农村等综合业务节点做OLT端口汇聚使用。


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2016-10-14
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山东联通vBRAS成功实践:软件可靠性是最大问题,近年来,SDN NFV技术是业界讨论的热门话题,三大运营商纷纷开始推进相关研究和现网实验。中国联通集

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