虛擬化、云計算、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的興起和成熟，帶來(lái)了新的業(yè)務(wù)交付方式，也改變了舊的商業(yè)創(chuàng )新模式。在這一變革中，互聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商充分發(fā)揮了新技術(shù)的優(yōu)勢，靈活創(chuàng )新、快速交付，為用戶(hù)提供了豐富的業(yè)務(wù)和良好的體驗，在市場(chǎng)競爭中優(yōu)勢越來(lái)越大，而電信運營(yíng)商卻逐步變成了單純的網(wǎng)絡(luò )管道提供商，面臨著(zhù)越來(lái)越大的競爭壓力。

為適應互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展和市場(chǎng)競爭，運營(yíng)商需要引入互聯(lián)網(wǎng)模式，采用虛擬化、SDN、NFV等新技術(shù)，對整個(gè)網(wǎng)絡(luò )架構進(jìn)行革新，實(shí)現軟件定義城域網(wǎng)。

一、 軟件定義城域網(wǎng)的思路和步驟

隨著(zhù)SDN、NFV等技術(shù)的不斷發(fā)展，及產(chǎn)業(yè)鏈的逐漸成熟，將這些技術(shù)應用到POP點(diǎn)，對傳統的城域網(wǎng)POP進(jìn)行改造升級，實(shí)現軟件定義城域網(wǎng)，已經(jīng)成為運營(yíng)商的普遍共識。但是也應該看到，這個(gè)改造過(guò)程不可能一蹴而就，更不能將現有建設推倒重來(lái)，而是需要結合實(shí)際情況逐步進(jìn)行演進(jìn)，可以分為以下三個(gè)階段。

1. 采用NFV技術(shù)，實(shí)現POP硬件和軟件解耦

NFV由運營(yíng)商首先提出，主要目標就是為了解決運營(yíng)商面臨的網(wǎng)絡(luò )問(wèn)題和業(yè)務(wù)挑戰，它通過(guò)基于行業(yè)標準的x86服務(wù)器、存儲和交換設備，來(lái)取代運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )中的那些私有專(zhuān)用的網(wǎng)元設備。

CPE虛擬化

圖1 vCPE部署示意圖

如上圖所示，CPE的虛擬化是將原來(lái)部署在用戶(hù)家庭的物理CPE設備的3層以上功能上收到POP，形成一個(gè)新的vCPE產(chǎn)品形態(tài)，家庭側的物理CPE簡(jiǎn)化為簡(jiǎn)單的二層CPE，負責有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)等設備的接入，大大的降低了設備投資和維護成本，整個(gè)方案組成如下：

• 簡(jiǎn)化的二層CPE設備：低成本、易管理，部署在家庭側。

• 新增的vCPE設備：采用NFV技術(shù)，運行在標準的x86服務(wù)器上，部署在POP點(diǎn)，是用戶(hù)業(yè)務(wù)的關(guān)鍵入口。

• 智能管理平臺：統一的自助門(mén)戶(hù)，智能應用和增值業(yè)務(wù)推送平臺。

BRAS虛擬化

圖2 vBRAS部署示意圖

如上圖所示，vBRAS主要是利用NFV技術(shù)，將物理BRAS設備的硬件和軟件進(jìn)行解耦，實(shí)現：

• 虛擬化：BRAS設備虛擬化，用標準的x86服務(wù)器替代原有物理BRAS設備，負責用戶(hù)的接入認證、及業(yè)務(wù)功能。

• 高可靠性：兩臺vBRAS使用IRF技術(shù)進(jìn)行1:1堆疊，在提供業(yè)務(wù)級熱備和高可靠的同時(shí)，體現了傳統BRAS備份不可比擬的成本優(yōu)勢。

• 性能擴展：部署多臺vBRAS，各vBRAS間相互獨立；使用QinQ標簽標識用戶(hù)，交換機根據QinQ標簽進(jìn)行分流，將不同用戶(hù)的流量引入不同vBRAS。

2. 引入SDN技術(shù)，實(shí)現POP資源池化和彈性擴展

第一階段通過(guò)NFV技術(shù)對POP點(diǎn)的設備進(jìn)行虛擬化、標準化之后，這些設備還是一臺臺x86服務(wù)器，整個(gè)POP點(diǎn)的部署還不能自動(dòng)化、性能不能彈性擴展、資源也無(wú)法共享，這個(gè)時(shí)候就需要引入SDN技術(shù)。

圖3基于NFV和SDN架構的POP

如上圖所示，基于NFV和SDN架構的POP完成以下功能：

• 自動(dòng)部署：VNF Manager完成vBRAS和vCPE等設備的自動(dòng)部署及初始配置的加載。

• 彈性伸縮：實(shí)時(shí)監控vBRAS/vCPE的資源占用情況，結合用戶(hù)設定的彈性策略，按需增加或減少vBRAS/vCPE資源，并將vBRAS/vCPE和SDN Controller、POP應用、交換機聯(lián)動(dòng)，實(shí)現vBRAS/vCPE等資源的靈活分流和彈性伸縮。

• 資源共享：POP點(diǎn)內實(shí)現資源池化，可以面向用戶(hù)、面向業(yè)務(wù)靈活調整資源。

3. 引入VXLAN技術(shù)，實(shí)現POP資源集中化和業(yè)務(wù)鏈

第二階段已經(jīng)實(shí)現單個(gè)POP點(diǎn)的資源池化，可以按業(yè)務(wù)需要隨時(shí)彈性擴展，但還僅限于一個(gè)POP點(diǎn)內的資源調度，無(wú)法跨POP進(jìn)行共享，因此要將POP點(diǎn)的資源集中上收，建設云POP，實(shí)現整個(gè)城域網(wǎng)的資源共享和統一調度。

圖3云POP示意圖

如上圖所示，云POP以云計算、數據中心的模式建設，通過(guò)引入統一的控制器，實(shí)現了業(yè)務(wù)管道根據業(yè)務(wù)需求隨需而動(dòng)，使得運營(yíng)商在新的互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代能夠更為靈活的應對業(yè)務(wù)挑戰。

• 資源集中化：BRAS資源集中部署形成大POP點(diǎn)資源池，方便資源的動(dòng)態(tài)調整和調度；使用VXLAN技術(shù)，解決VLAN標簽不足的問(wèn)題，實(shí)現跨多個(gè)POP局點(diǎn)甚至整個(gè)城域范圍POP點(diǎn)整合。
• 服務(wù)鏈：通過(guò)控制器配合VXLAN構建業(yè)務(wù)鏈（FW、DPI、CDN、上網(wǎng)控制等），實(shí)現業(yè)務(wù)的靈活定制和快速交付，為用戶(hù)提供個(gè)性化的增值業(yè)務(wù)；
• 個(gè)性化服務(wù)：用戶(hù)撥號上網(wǎng)后，vBRAS基于每用戶(hù)每終端（含移動(dòng)終端）推送個(gè)性化Portal頁(yè)面，進(jìn)行深度營(yíng)銷(xiāo)、定向營(yíng)銷(xiāo)，增加用戶(hù)黏性，提高運營(yíng)商的收入。

結束語(yǔ)

面對互聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商的競爭，如何快速向用戶(hù)提供新業(yè)務(wù)就成為運營(yíng)商急需解決的課題。城域網(wǎng)POP作為用戶(hù)接入和認證、流量匯聚和控制的關(guān)鍵點(diǎn)，是互聯(lián)網(wǎng)入口，對運營(yíng)商來(lái)說(shuō)是為用戶(hù)提供增值業(yè)務(wù)的最佳平臺，因此，通過(guò)軟件定義城域網(wǎng)對城域網(wǎng)POP點(diǎn)改造升級，解決當前存在的問(wèn)題，基于SDN和NFV技術(shù)搭建一個(gè)資源彈性、業(yè)務(wù)豐富、靈活定義、穩定可靠的具有云特征的大POP，就成為運營(yíng)商和互聯(lián)網(wǎng)廠(chǎng)商爭奪用戶(hù)和入口的關(guān)鍵，只有具備了這樣的平臺，才具備了互聯(lián)網(wǎng)的創(chuàng )新基因，成功實(shí)現互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的業(yè)務(wù)轉型。