Cloud CO參考架構(gòu)與中小企業(yè)入云的實(shí)踐

中國(guó)電信北京研究院|胡杰

BBF已經(jīng)啟動(dòng)WT-412 Cloud CO測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的制定，該標(biāo)準(zhǔn)不是單一的設(shè)備測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，而是從Cloud CO具體場(chǎng)景出發(fā)，形成具體化的測(cè)試用例。

目前全球運(yùn)營(yíng)商都在推動(dòng)具備條件的機(jī)房（Central Office，CO）向數(shù)據(jù)中心架構(gòu)(DC)化改造，CO機(jī)房重構(gòu)得到電信運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備廠商以及測(cè)試廠商的高度關(guān)注，BBF TR-384協(xié)議提出了Cloud CO（Cloud Central Office，運(yùn)營(yíng)商云化中心局）參考架構(gòu)模型，并啟動(dòng)WT-412等系列測(cè)試規(guī)范的制定，本文介紹了Cloud CO的背景及參考架構(gòu)，并結(jié)合中國(guó)電信中小企業(yè)入云業(yè)務(wù)說明了基于該架構(gòu)的業(yè)務(wù)探索與實(shí)踐。

網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施轉(zhuǎn)向以軟件為中心

AT&T發(fā)布Domain2.0已有4年多的時(shí)間，其目標(biāo)是2020年前徹底完成網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，屆時(shí)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)75%將由軟件組成，整個(gè)公司將變成一個(gè)“軟件公司”。在Domain2.0項(xiàng)目中網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)一個(gè)最大的變化就是云架構(gòu)，將網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施從“以硬件為中心”轉(zhuǎn)向“以軟件為中心”，并實(shí)現(xiàn)基于云架構(gòu)的開放網(wǎng)絡(luò)，Domin2.0被業(yè)界看作是全球運(yùn)營(yíng)商轉(zhuǎn)型的“風(fēng)向標(biāo)”。

圍繞Domain2.0的需求，AT&T希望通過CORD項(xiàng)目將運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中的傳統(tǒng)端局（交換中心）轉(zhuǎn)變?yōu)轭愃朴谠品?wù)提供商的數(shù)據(jù)中心。隨著全光IP網(wǎng)絡(luò)的推進(jìn)，傳統(tǒng)端局的職能進(jìn)一步退化，同時(shí)端局的維護(hù)需要較高的部署和運(yùn)營(yíng)成本開銷。以中國(guó)電信為例，2017年中國(guó)電信最后一個(gè)TDM程控交換端局下電退網(wǎng)，原PSTN機(jī)房大量空出。在這種背景下，全球電信運(yùn)營(yíng)商紛紛利用現(xiàn)有PSTN機(jī)房改造的機(jī)會(huì)，探索電信端局機(jī)房的云化演進(jìn)，通過云計(jì)算、NFV等技術(shù)把PSTN機(jī)房改造成既能承載IT業(yè)務(wù)，也可承載CT業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)中心，同時(shí)通過SDN把PSTN機(jī)房和廣域網(wǎng)拉通，實(shí)現(xiàn)資源的統(tǒng)一管理。

在CORD基礎(chǔ)上，國(guó)際寬帶論壇（BBF）2018年2月正式發(fā)布了Cloud CO架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將為運(yùn)營(yíng)商重構(gòu)寬帶網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)提供關(guān)鍵的架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)參考，同時(shí)定義了北向API，使運(yùn)營(yíng)商能夠有效對(duì)各種業(yè)務(wù)進(jìn)行自動(dòng)化的生命周期管理，具備業(yè)務(wù)自動(dòng)化發(fā)放、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化部署和維護(hù)自動(dòng)化能力。Cloud CO同時(shí)考慮到了現(xiàn)有系統(tǒng)平滑演進(jìn)升級(jí)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的有效兼容。

中國(guó)電信作為BBF的核心成員，積極推動(dòng)Cloud CO場(chǎng)景、架構(gòu)、接口、測(cè)試規(guī)范的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化，并參與BBF開放寬帶（OB）亞洲實(shí)驗(yàn)室，牽頭Cloud CO的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試和集成驗(yàn)證工作，積極推動(dòng)Cloud CO標(biāo)準(zhǔn)在現(xiàn)網(wǎng)中實(shí)踐，借助SDN、NFV以及云計(jì)算技術(shù)推動(dòng)傳統(tǒng)端局重構(gòu)，將Cloud CO打造成最靠近客戶的邊緣結(jié)點(diǎn)并集約管理，構(gòu)建具體開放接口的云化服務(wù)平臺(tái)，同時(shí)加速新型業(yè)務(wù)在Cloud CO的快速部署。

Cloud CO參考架構(gòu)

圖1 Cloud CO參考架構(gòu)

圖2 基于Cloud CO架構(gòu)的新型CPE業(yè)務(wù)

BBF提出的Cloud CO參考架構(gòu)如圖1所示，內(nèi)部業(yè)務(wù)、控制與轉(zhuǎn)發(fā)三層分離，支持網(wǎng)絡(luò)抽象，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)智能控制、業(yè)務(wù)靈活調(diào)度，加速網(wǎng)絡(luò)能力開放。其中編排器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)部署和敏捷運(yùn)營(yíng)的關(guān)鍵技術(shù)，可支持跨域、跨層以及跨廠家的資源自動(dòng)化整合，有助于提升網(wǎng)絡(luò)能力的開放性以及服務(wù)的端到端自動(dòng)化水平，為客戶帶來更好的用戶體驗(yàn)。

在該參考架構(gòu)中編排器分為兩級(jí)架構(gòu)，分別是運(yùn)營(yíng)商集約的端到端編排器（E2E Service Orchestrator）和Cloud CO內(nèi)部的域編排器（Cloud CO Domain Orchestrator），其中集約的編排器開放了北向接口供上層業(yè)務(wù)按需進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置并調(diào)用網(wǎng)絡(luò)資源，南向打通與多個(gè)域編排器的接口，實(shí)現(xiàn)了跨域的統(tǒng)一調(diào)度。這樣一來，客戶、管理員和其他可能的第三方不需要直接訪問單個(gè)域的域編排器，大大加快了新業(yè)務(wù)跨Cloud CO部署和上線的速度。

在Cloud CO內(nèi)部實(shí)現(xiàn)了SDN和NFV架構(gòu)的組合，底層采用NFVI（network function virtualization infrastructure）解決方案，北向兼容多廠商VNFM、VNF，南向兼容業(yè)界主流服務(wù)器、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等設(shè)備，同時(shí)利用SDN技術(shù)構(gòu)建轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離的架構(gòu)，具備基于PNF與VNF混合業(yè)務(wù)資源池的管理和控制能力。

基于Cloud CO架構(gòu)的新型CPE業(yè)務(wù)

CPE是電信運(yùn)營(yíng)商部署在家庭或企業(yè)側(cè)的接入設(shè)備，最初用來解決客戶的接入問題，但是隨著光進(jìn)銅退的推進(jìn)，CPE實(shí)現(xiàn)了接入和語(yǔ)音功能的融合，也成為運(yùn)營(yíng)商切入企業(yè)內(nèi)部組網(wǎng)、與企業(yè)ICT集成的重要抓手。同時(shí)，中小企業(yè)云化服務(wù)能力的提升也推動(dòng)著CPE架構(gòu)的變化，將過去部署在駐地側(cè)的功能遷移至云側(cè)，一方面簡(jiǎn)化了駐地側(cè)CPE的功能，降低了終端的處理能力要求，減少運(yùn)營(yíng)和維護(hù)的成本，另一方面借助虛擬化技術(shù)在云側(cè)部署vCPE，加快了新業(yè)務(wù)的部署速度。

2014年中國(guó)電信開展了全球首個(gè)NFV架構(gòu)下的虛擬企業(yè)用戶駐地設(shè)備現(xiàn)網(wǎng)試驗(yàn)，全面測(cè)試了企業(yè)vCPE多種接入方式下的多項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)功能及性能，測(cè)試結(jié)果滿足各項(xiàng)指標(biāo)要求。在試驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，vCPE在網(wǎng)絡(luò)中不同的部署位置直接影響了網(wǎng)絡(luò)流量流向模型的變化，如果vCPE直接部署在全國(guó)集約的云計(jì)算中心中，實(shí)體CPE與vCPE之間的流量轉(zhuǎn)發(fā)將大大加重?cái)?shù)據(jù)中心及外部網(wǎng)絡(luò)的壓力。Cloud CO的推進(jìn)，為vCPE的云化部署提供了載體，同時(shí)借助編排器跨域調(diào)度的能力，構(gòu)建一個(gè)具有開放接口的云服務(wù)平臺(tái)，使運(yùn)營(yíng)商可以有效提供新型業(yè)務(wù)，縮短新業(yè)務(wù)上線時(shí)間。

基于Cloud CO架構(gòu)的新型CPE業(yè)務(wù)如圖2所示，集約的端到端編排器對(duì)于CPE、接入設(shè)備以及CCO中的vCPE進(jìn)行集中的管理和控制，端到端編排器通過ACS（接入控制服務(wù)器）TR-069協(xié)議配置和管理CPE，通過EMS控制接入設(shè)備，同時(shí)通過域編排器控制位于CCO中的vCPE。CCO內(nèi)部參照?qǐng)D1的參考架構(gòu)進(jìn)行部署和實(shí)施，底層采用NFV架構(gòu)，并通過SDN技術(shù)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)和控制分離，同時(shí)具備基于PNF與VNF混合業(yè)務(wù)資源池的管理和控制能力。

中小企業(yè)入云業(yè)務(wù)的探索與實(shí)踐

為順應(yīng)中小企業(yè)“云化”程度不斷提高的趨勢(shì)，中國(guó)電信積極探索借助云計(jì)算技術(shù)增強(qiáng)云服務(wù)平臺(tái)集約化服務(wù)能力、簡(jiǎn)化企業(yè)接入終端并加速云端服務(wù)能力整合提升、創(chuàng)新業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)新模式，引領(lǐng)中小企業(yè)服務(wù)向SMBaaS模式進(jìn)化。

通過在Cloud CO中部署基于NFV和SDN架構(gòu)的vPOP點(diǎn)，為中小企業(yè)提供云接入、云加速（vCDN）、虛擬防火墻（vFW）以及虛擬Wi-Fi AC等云服務(wù)，企業(yè)側(cè)和POP點(diǎn)之間采用VPN建立VPN連接，幫助中小企業(yè)客戶快速地建立端到端、安全可信的入云通道，并進(jìn)而簡(jiǎn)化企業(yè)內(nèi)部的組網(wǎng)，降低企業(yè)的固定資產(chǎn)投入成本。

該業(yè)務(wù)受到了大量初創(chuàng)型中小企業(yè)的歡迎，借助SMBaaS模式為企業(yè)提供“拎包入住”服務(wù)，解決了中小企業(yè)入云“難”的問題，同時(shí)可以根據(jù)企業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行彈性擴(kuò)充。

目前全球運(yùn)營(yíng)商都在推動(dòng)具備條件的機(jī)房向數(shù)據(jù)中心架構(gòu)化改造，CO機(jī)房重構(gòu)已得到電信運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備廠商以及測(cè)試廠商的高度關(guān)注。但是，目前全球相關(guān)測(cè)試機(jī)構(gòu)提供的都是針對(duì)某個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或某個(gè)解決方案進(jìn)行的測(cè)試，缺乏面向Cloud CO專有的測(cè)試工具及用例。基于上述情況，BBF已經(jīng)啟動(dòng)WT-412 Cloud CO測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的制定，該標(biāo)準(zhǔn)不是一個(gè)單一的設(shè)備測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，而是從Cloud CO具體場(chǎng)景出發(fā)，形成具體化的測(cè)試用例。

隨著物聯(lián)網(wǎng)和“互聯(lián)網(wǎng)+”業(yè)務(wù)的發(fā)展，越來越多的內(nèi)容和計(jì)算需求被推向邊緣，越來越靠近用戶，經(jīng)過DC化改造的Cloud CO的作用將越來越明顯，并受到產(chǎn)業(yè)鏈的高度重視。通過系列化的Cloud CO參考架構(gòu)及接口標(biāo)準(zhǔn)可以將Cloud CO打造成一個(gè)開放的平臺(tái)，并通過分層的架構(gòu)實(shí)現(xiàn)跨Cloud CO之間的編排與調(diào)度，并在此基礎(chǔ)上將一個(gè)個(gè)零散的邊緣數(shù)據(jù)中心組成一個(gè)可以運(yùn)營(yíng)的網(wǎng)絡(luò)，更加凸顯其價(jià)值。在未來的幾年，可以預(yù)見技術(shù)和業(yè)務(wù)雙輪驅(qū)動(dòng)將進(jìn)一步推動(dòng)Cloud CO的發(fā)展，進(jìn)而構(gòu)造“云計(jì)算”+“邊緣計(jì)算”+“網(wǎng)絡(luò)”的新型ICT業(yè)務(wù)。