2020年是5G大规模商用的一年,5G新业务层出不穷,应用本地化(数据不出园区)、内容分布化(CDN边缘部署)、计算边缘化(5GU下沉到边缘)等新需求改变了传统4G核心网集中式部署架构,三级分布式电信云架构(MEC、Edge DC和Core DC)被运营商广泛认可并逐级部署。

图1 三级分布式数据中心

与传统的集中式电信云不同的是,分布式电信云对承载网提出以下四大新需求:

(1)   数据中心资源池化调度,虚拟化网元能够跨DC或跨服务器灵活部署;

(2)   针对电信级业务99.999%的可靠性要求,能够实现基于VNF网元主/备虚机之间的快速故障检测和恢复;

(3)   IP网络与VNF网元一对一映射,能够实现从业务到网络的端到端编排;

(4)   网络必须具备自我分析和自我调整的能力。

中兴通讯依据多年的网络建设经验,已经建立了完整的电信云NFVI解决方案,在电信云市场积淀了深厚的底蕴。面对挑战,中兴通讯提出建设“分布式、电信级、智能化”的5G电信云网络,适应5G时代业务发展的需要,助力运营商构建新的未来。

图2 分布式5G电信云组网架构

下面就来具体看看中兴通讯5G电信云网络的关键技术:

一、丰富灵活的路由协议,实现资源池化调度

中兴通讯电信云解决方案支持创新的FDDR(Floating, Distributed, Dynamic Routing)技术,能够实现几十万到上百万条路由条目的发布和学习。以vGW为例,可以满足海量手机终端的服务需求。面对如此庞大的路由容量,传统静态路由配置无法满足需求,必须支持动态路由协议,如BGP和OSPF。同时动态路由协议也满足了vGW虚拟机动态迁移的天然特性,路由配置策略随着虚机移动而浮动,也即具备Floating的特性。

图3 FDDR功能示意图

二、海量BFD会话能力,满足功能网元快速故障检测,实现99.999%的电信级保护

不同于IT云网络,电信云网络可靠性要求极高,需要具备毫秒级的故障恢复能力。在虚拟化的电信云中,以xGW为例,功能网元通常部署在两个或多个VM虚机上,数据流量负荷分担在两个(或多个)虚机上,网络必须支持虚机故障情况下的检测机制和链路恢复机制。

中兴通讯电信云IP网络产品支持BFD双向链路检测功能。M6000-S作为数据中心VxLAN出口网关, 与vGW的虚机之间配置BFD会话,一旦主用虚机故障,DCGW快速检测到链路故障,并将流量切换到备用虚机。如果故障的主用虚机恢复,则会重新协商BFD会话,并将流量切回。整个过程能够做到业务不中断,用户无感知。

图4 BFD功能示意图

三、业务和网络的统一编排管理,实现真正的“网随云动”

中兴通讯电信云方案包含编排器、TECS Openstack统一云管理平台、ZENIC vDC控制器、Spine-Leaf交换机、SDN网关和其他组件(L4-L7层服务:FW、LB等)。其中云管理平台负责计算,存储和管理等虚拟网元需求及资源的统一调度和分配,SDN控制器负责IP网络端到端的路由协议的配置,编排器基于云平台提供的网元功能需求和控制器提供的网络资源,实现业务网元和IP网络的一对一映射,端到端编排,路由协议的自动化部署,从而实现真正的网随云动。

图5 云网联动方案

四、智能化运维,实现网络自学习和自恢复

电信云网络必须具备自我分析和自我调整的能力,以适应运营商自动化和智能化的要求。例如,网络通过统计手机用户的上网带宽需求信息,判断忙闲时间,从而对网络带宽做出智能调整和适配,在满足用户的业务需求同时提高了运营商网络的利用率。

中兴通讯的SDN方案在Openstack的TAAS(TAP as a Service)基础上,结合数据分析系统提供了自治网络闭环反馈和自适应功能。如下图所示,ANS navigator 通过镜像汇聚交换机获取IP层面的统计信息,例如流量实时采集;再通过控制器以及网管采集系统的日志告警等统计信息,综合两侧信息做出关联和对比分析,对网络拥塞等做出智能分析和调整,以及对故障做出根因分析,实现网络的自学习和自管理。

图6 TAAS流量分析和网络自学习

中兴通讯5G电信云解决方案基于上述关键技术,采用ZXR10 M6000-S作为数据中心网关出口路由器,ZXR10 9900作为Spine交换机,ZXR10 5960作为Leaf交换机,ZENIC vDC作为SDN控制器,目前已成功部署超过500个商用项目以及POC项目。未来,中兴通讯将继续与全球运营商加强合作,携手共建电信云网络,助力运营商构建5G新未来。

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