浅谈运营商智能云网多场景解决方案.pdf

C o m m u n i c a t i o n&I n f o r m a t i o n T e c h n o l o g y N o.4.2 0 2 3通信与信息技术2 0 2 3 年第4 期(总第2 6 4 期)浅谈运营商智能云网多场景解决方案杨建，王应，曹伟中通服咨询设计研究院有限公司，江苏南京2 1 0 0 1 9摘 要：运营商智能云网建设已经被视为未来网络建设的主要目标之一，不仅能有效地解决企业上云给运营商带来的挑战，还能有效地应对互联网企业O T T 的竞争，使运营商具备“一网多云,契合“云网融合”抓住企业用户数字化转型的窗口期和机会点。通过详细分析智能云网的云间、上云和云内S D N O v e r l a y 的网络方案架构以及S R v 6、网络切片的关键技术，提出不同场景下的运营商智能云网解决方案。关键词：智能云网；云网架构；S R v 6;网路切片中图分类号：T N 9 2 9.5文献标识码：A文章编号：1 6 7 2-0 1 6 4(2 0 2 3)0 4-0 0 6 9-0 42 智能云网方案架构1 引言运营商云网架构分为三层，如图1 所示，第一层是云网基础设施层，这一层包含云资源池、底层物理网络等物理资在企业数字化转型、云服务和国家政策等多重因素驱动下，越来越多的企业、行业和政府机关将业务迁移到云上。运营商单一化的联接模式已经不能满足现代企业 多系统、多场景、多业务”的上云需求，而是要求云和多样化网能力高度协同，能够支持多云互联，提供确定性业务体验、安全保障和自助敏捷等服务，云网一体的概念应运而生，并促进云和网共同发展。源；第二层是云网编排管理层；第三层是云网业务创新层。2.1 云间网络架构网随云动，通过新建专用云间高速传输(按需)、优化云专网骨干网络架构、建设S D-W A N 网络，实现高质量、高容量云间互联，云间组网架构图如图2 所示。具体措施为：智能云网，是面向云时代，第四次工业革命的全新业务网，为千行百业输送充沛算力。运营商解决方案提供网络即服务、多云灵活联接、确定性体验、云网安一体能力，助力运营商为企业提供云网一体化调配、云网一致性体验和云网安一体化防御等上云体验，支撑运营商提升行业D I C T D T、I T 和C T 的深度融合整体服务能力1。(1)打造高质量、端到端智能控制、城市覆盖率高、架构先进的云专网；(2)打造N+3 1+X 高速D C I 网络，形成全程全网覆盖；(3)多点接入、业务按需加速的U n d e r l a y+O v e r l a y 混合组网，具体混合组网架构如图3 所示。省公司内部系统公共用户云网融合能力开放A P I 网关上云网络云间网络云内网络云网增值类云网安全P T 云博O T N a 专P O N 运专填8 u a弹性公同P云解析D 0 0 8 4 第5 0 24 0 公专线S O-W A N云里务共事用算全同流量测W 全核防护云网业务编排层云网网络编排层云网融含编排云网基础设施层图1 云网一体架构图收稿日期：2 0 2 2 年1 1 月3 0 日；修回日期：2 0 2 3 年6 月1 9 日6 9通信与信息技术2 0 2 3 年第4 期(总第2 6 4 期)坛性专线/专网事回跨云专网e s图2 云间组网架构图图3 混合组网架构图首政企门户集团移动云门户省政企追营平台集团政企业务编排省云网编持集团云网编排相户租产S D N 控制图内网路自动配置P T N/S P N/O T N N5 0 网塔省云管理平台富量云边通自动配置省域网I P-S C集团云专网自动配置a n省级移动云幕动边缘云入云编排云资障自动配置合营云图4 多样化接入组网架构图N e u t r o nA Z 1S D N 管理面S D N 的制器速群N A T W美v c w负V P N同美o sS D N网美V T E PA Z NS D N 管理面S D N 控制器集群美w o w震o v s同关帮图5 云内S D N 数据面架构图2.2 上云网络架构3 智能云网关键技术充分利用运营商大网丰富的接入能力，将P T N、P O N、3.1 S R v 6 技术S P N、O T N、5 G 等高品质接入能力引入，同时引入S D-W A N低成本便捷入云能力，提供差异化竞争优势的入云解决方案和面向客户不同Q o S 保障的接入方式，多样化接入组网架构图如图4 所示，实现云网一体全场景承载；提高云专网覆盖率和容量，建设S D-W A N 网络，优化各接入方式的入云时延和质量。智能云网解决方案中，主要利用了S R v 6 的跨域能力，如图6 所示，实现业务一跳入云；S R v 6 的路径编程能力，如图7 所示，实现了基于时延的差异化云路径；S R v 6 T I L F A 保护技术，实现了全网全业务的保护，降低了业务保护部署的难度 2 。S R v 6 协议具有四大优势：简化现有网络协议，降低网络管理复杂度，更好的应对云网发展带来的挑战；2.3 云内S D N O v e r l a y 网络架构智能云网大规模数据中心S D N 网络的组网逻辑采用O p e n s t a c k 架构，每个R e g i o n 内一套O p e n s t a c k,一套N e u t r o n S e r v e r,对应多套S D N 方案，由N e u t r o n 提供统一的网络功能编排给上层平台调用，云内S D N 数据面架构图如图5 所示。每个R e g i o n 由多个A Z 组成，A Z 由多个P O D 组成，P O D 定义模块化、标准化、一体化交付单元如计算资源。基于N a t i v e I P v 6 特质，S R v 6 能更好地促进云网融合、兼容存量网络、提升跨域体验；具备网络编程能力，业务使用S R v 6 进行路径编程，实现时延选路，满足业务的S L A 诉求；网络节点统一使用T I L F A 保护技术，实现任意故障5 0 m s 保护，无需全网部署B F D 检测。7 0解决方案浅谈运营商智能云网多场景解决方案整T o B eM a s t e r N C E图6 S R v 6 跨域能力低制延业务主器量2 m s0 5 m s2 m s0.5 m s7 m s1 0 m s7 m s1 0 m s0.5 m s云P O P低时建业务备器径5 m s0 5 m s5 m s图7 业务路径编排3.2 网络切片技术网络切片是一个端到端的概念，涉及业务的每个部分，如图8 所示为网络切片示意图。智能云网解决方案在网络中主要使用F l e x E 技术来做切片部署。F l e x E 接口技术实现了业务独占逻辑的业务硬件资源。在业务转发最关键的拥塞控制流程中，不同业务走不同的硬件资源，避免了拥塞和排队，保证了切片间业务各不影响。另外，F l e x E 接口技术支持1 0 M粒度，整个端口可以支持1 0 0 0+的数量，充分满足各类用户的承载需求，不会造成切片资源浪费。传统Q o s 技术和F l e x E接口技术转发过程的差异对比如图9 所示。智能云网解决方案还支持基于F l e x E 切片级智能管理，实现了切片自动化、S L A 可视化和敏捷运维。默以片业以与紫群图8 切片示意图生务1 1 3 2努业务立接口板控制招控国号处理世号处建传Q 0 5 技术2 分1 1 8 2H e a t 孩口技木第如蝴制图9 Q o S 和F l e x E 接口技术转发过程差异对比4 智能云网多场景解决方案4.1 新建行业专网针对运营商A 现有的两张政企网上开通业务无法满足互联网+医疗、互联网+教育等行业政企用户对网络的要求，要新建一张政企专网，采用端到端独家组网，发挥单厂家最强网络特性能力。新建一张政企专网具体方案如图1 0 所示，分别为：全网部署S R v 6,实现业务快速开通；根据业务情况部署L 2/L 3 V P N,满足点到点，点到多点，多点到多点的灵活访问；通过I F I T 实现随流检测，实现业务流真实性能监控；基于I F I T 分钟级故障定位；通过切片技术实现各行业用户专网级的业务体验。云网运营系统 2 E I F I T医护现片考同行业切片专网2盟C 2 E S R v 6图1 0 新建行业专网架构该方案具有灵活互通、云网自动化、一网多云、一网多用以及一体安全的诸多优点。有助于运营商打造医疗、教育、政府高品质专网，服务民生，满足全区教育用户2 4 0 0+个点位、医疗机构1 8 0 0+个点位的联接需求。政务切片专网实现政府结构的全覆盖，真正做到发挥行业专网的价值，带来稳定可观的收益。4.2 N G M N 智能切片专网针对运营商B 当前使用P O N+城域网络以及N G M N 网络承载上云，省会城市建设有少量的云P E 节点，地市上云流量汇聚到省会的云P E 节点。当前现网存在以下挑战：(1)多云接入/互联能力有待加强。云骨干网络结构待优化，地市流量绕行省会城市；公有云等部分云资源池未接入；未来边缘云、属地云接入未规划考虑。(2)网络切片能力待提升：现网N G M N 网络设备不支持切片能力，无法保证未来行业切片能应对确定性时延的业务。(3)云网服务能力需要提升：业务编排层通过集团P o r t a l协同云资源，A P I 对接复杂；业务需要通过集团订购，便捷性不高；业务可视化、运维智能化能力对外呈现困难；网络能力向第三方开放困难。针对该N G M N 网络的改造方案建议如下：N G M N 网络引入网络切片技术，新建云骨干网络以及对运维和运营域的改造。运营商B 通过建设N G M N 智能切片行业专网，具体专网架构如图1 1,能够规划丰富的云网产品。在现有云专线的基础上，运营商B 能够新增和规划云专网和5 G 专线，满足用户多场景业务诉求，实现在2 B 市场的业务增长目标。企业用户实现了云网业务“天级”快速开通，业务带宽随需调整。专属的切片承载业务，业务永久在线，S L A7 1通信与信息技术2 0 2 3 年第4 期(总第2 6 4 期)可管可视。单点入云、一线入多云等多种业务场景随需选择。首合脚脚鞋P P N+城域N G M N致企去公有云该方案具有企业快速接入、多云/多网预集成、业务敏捷开通以及高可靠性等诸多亮点。运营商可以基于I P R A N推出云专线产品，向企业用户提供快速上云业务。基于该方案能够提供云间高速互联，具备企业用户一线入多云的能力，还能提供实时在线、按需增值服务。5 结语饰N G M N2 t网阵云公营云图1 1 N G M N 智能切片行业专网架构服务A P P(业务题选、带宽道选8 0 D)多云管理平台(互联同订购P o r t a l/云池协同)M#云已干m-)企业干B阅重云金0 24D u收动读云X X a 性B.u图1 2 敏捷多云专线目标方案智能云网的本质还是一张业务网络，通过赋予它特殊的云网融合能力，深化与云的融合，便捷实现 云调网”“网调云”和“云调云”。对运营商而言智能云网建设已经迫在眉睫，通过跟踪热点技术，并进行深入的分析研究，取得的网络部署建议和成功案例分享的成果，可以为运营商云网建设提供经验分享，有效应对行业数字化转型过程中带来的挑战。参考文献 1 孟晓斌，卞英音.面向云网融合的运营商网络架构 J .信息通信技术，2 0 1 9,1 3(2):3 2-3 7.2 李莹，张乐，徐晓蕾，马洪源.面向5 G 的云网融合发展探讨 J .电信工程技术与标准化，2 0 1 9,(1 1):9-1 0.4.3 构建敏捷多云专线针对运营商C 网络现状以及医疗行业用户的实际需求，提出多样接入+极简承载+网络智能的解决方案，打造多云联接生态的方案设计目标。如图1 2 所示为针对运营商C 打造的敏捷多云专线的目标方案。首先通过新建支持S R v 6 的云骨干网络，实现多云预联接；再用智能网络管控平台i M a s t e r N C E-S u p e r 对接云管理平台，实现云网协同；最后M a s t e r N C E-S u p e r 通过集成的北向A P I,实现运营商运维和运营域集成，新型C P E 即插即用，快速业务开通。3 刘佳，石红晓，李瑜.面向I P v 6+时代的运营商智能云网解决方案研究 J .通信与信息技术，2 0 2 2,(3):7 1-7 4.作者简介杨建(1 9 8 6-),男，硕士研究生，工程师，主要研究方向：5 G 网络接入与承载。王应(1 9 9 2-),男，硕士研究生，工程师，主要研究方向：移动通信和网络规划设计。曹伟(1 9 8 6-),男，学士本科生，高级工程师，主要研究方向：通信传输与接入。A n a l y s i s o n m u l t i-s c e n a r i o s o l u t i o n s o f o p e r a t o r s i n t e l l i g e n t c l o u d n e t w o r kY A N G J i a n,W A N G Y i n g,C A O w e iC h i n a I n f o r m a t i o n C o n s u l t i n g&D e s i g n i n g I n s t i t u t e C o.,L t d.,N a n j i n g 2 1 0 0 1 9,C h i n aA b s t r a c t:O p e r a t o r s i n t e l l i g e n t c l o u d n e t w o r k c o n s t r u c t i o n h a s b e e n r e g a r d e d a s o n e o f t h e m a i n g o a l s o f t h e f u t u r e n e t w o r kc o n s t r u c t i o n,n o t o n l y c a n e f f e c t i v e l y s o l v e t h e c h a l l e n g e s t o o p e r a t o r s o f e n t e r p r i s e e n t e r t h e c l o u d n e t w o r k,a l s o c a n e f f e c t i v e l yc o p e w i t h t h e I n t e r n e t e n t e r p r i s e O T T c o m p e t i t i o n,m a k e o p e r a t o r s h a v e o n e n e t w o r k m u l t i p l e c l o u d ,f i t c l o u d-n e t w o r ki n t e g r a t i o n s e i z e t h e w i n d o w p e r i o d o f d i g i t a l t r a n s f o r m a t i o n a n d o p p o r t u n i t y.T h i s p a p e r a n a l y z e s i n d e t a i l t h e n e t w o r k s c h e m ea r c h i t e c t u r e b e t w e e n c l o u d s a n d c l o u d s,u p p e r c l o u d a n d i n s i d e t h e c l o u d S D N O v e r l a y a n d t h e k e y t e c h n o l o g i e s o f S R v 6 a n dn e t w o r k s l i c i n g,a n d p r o p o s e s t h e i n t e l l i g e n t c l o u d n e t w o r k s o l u t i o n f o r o p e r a t o r s i n d i f f e r e n t s c e n a r i o s.K e y w o r d s:I n t e l l i g e n t C l o u d N e t w o r k,C l o u d N e t w o r k A r c h i t e c t u r e,S R v 6,N e t w o r k S l i c i n g7 2