云網(wǎng)融合背景下新型城域網(wǎng)架構(gòu)關(guān)鍵問題研究

莊玉娟

摘要：城域網(wǎng)在互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中具有重要地位，其能夠?qū)ヂ?lián)網(wǎng)專線及家庭寬帶等多項業(yè)務(wù)進行承載，滿足社會需求。但當前的城域網(wǎng)架構(gòu)已無法適應時代發(fā)展，導致社會效益與經(jīng)濟效益明顯降低。因此為有效解決上述問題，保障云業(yè)務(wù)與網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)發(fā)展，本文通過實際調(diào)查與分析文獻資料，圍繞運營商傳統(tǒng)城域網(wǎng)中存在的問題展開探討，并對新型城域網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計思路與技術(shù)手段進行分析，以期可以為工作人員開展工作提供可靠依據(jù)。

關(guān)鍵詞：云網(wǎng)融合;新型城域網(wǎng);問題;思路

引言：在云網(wǎng)融合持續(xù)推進的背景下，業(yè)務(wù)方面已對運營商承載網(wǎng)提出新要求。但當前運營商采用的傳統(tǒng)城域網(wǎng)中存在許多問題，導致社會需求無法得到滿足，致使用戶體驗感明顯降低。因此為適應時代發(fā)展，運營商在未來發(fā)展中有必要明確當前城域網(wǎng)中存在的問題，并對新型云網(wǎng)融合基礎(chǔ)設(shè)施進行建設(shè)，不斷優(yōu)化城域網(wǎng)架構(gòu)，提高自身云網(wǎng)融合能力，滿足云網(wǎng)融合需要，該點對實現(xiàn)業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型目標具有積極的促進意義。

1.云網(wǎng)融合對城域網(wǎng)提出的要求

隨著現(xiàn)代科學技術(shù)持續(xù)發(fā)展，云網(wǎng)融合已成為網(wǎng)絡(luò)運營商未來發(fā)展的必然趨勢，其能夠在滿足基礎(chǔ)業(yè)務(wù)協(xié)作處理需求的情況下，對具備完整性的融合控制架構(gòu)進行構(gòu)建，進而創(chuàng)設(shè)相應的城域網(wǎng)應用平臺。在云網(wǎng)融合持續(xù)推進的背景下，社會已對業(yè)務(wù)協(xié)同處理方面提出新要求。因此運營商為實現(xiàn)推動云網(wǎng)融合發(fā)展，必須與云業(yè)務(wù)模式進行匹配，確保彈性調(diào)整空間及自動化處理流程等方面均與云網(wǎng)運行需求具有一致性。應對網(wǎng)絡(luò)SDN化進行科學利用，進而為協(xié)同演進的實現(xiàn)提供保障[1]。此外，在未來發(fā)展中，運營商應對DC給予重視，將其作為融合組網(wǎng)的重要內(nèi)容，并對簡化網(wǎng)絡(luò)連接模式進行匹配，進而實現(xiàn)對相應的應用模式進行構(gòu)建，全面提升運營處理方面的有效性。

2.新型城域網(wǎng)架構(gòu)的優(yōu)勢

從現(xiàn)實角度出發(fā)，可發(fā)現(xiàn)新型城域網(wǎng)具有良好的應用價值，其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①通過對新型城域網(wǎng)進行深入分析，可發(fā)現(xiàn)在云網(wǎng)融合背景下的新型城域網(wǎng)結(jié)構(gòu)能夠從網(wǎng)架內(nèi)容與結(jié)構(gòu)的角度出發(fā)，創(chuàng)設(shè)輕型應用平臺，并對具備獨立性的運行管理系統(tǒng)進行建立，以此滿足業(yè)務(wù)具有的復雜發(fā)展需求，全面降低業(yè)務(wù)的開發(fā)難度，提高開發(fā)效率，進而實現(xiàn)對相應的應用體系與控制流程進行建設(shè);②新型城域網(wǎng)對提高成本控制水平具有重要作用，尤其在跨網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)處理方面，其能夠在節(jié)省成本的情況下，提高連接時效性。在實際工作中，通過對網(wǎng)絡(luò)云化全面演化升級進行配合，運營商將實現(xiàn)對與DC應用模式需求相匹配的流量業(yè)務(wù)控制體系進行構(gòu)建，進而為應用水平提供保障;③新型城域網(wǎng)能夠結(jié)合實際需求對面向云計算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等方面的綜合性應用模型進行創(chuàng)設(shè)，全面提高網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息交互方面的可靠性與科學性。此外，新型城域網(wǎng)能夠為網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)中心的結(jié)合提供保障，對Spine-Leaf形式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進行匹配，并從縱向深度及橫向擴容等方面出發(fā)，以此為業(yè)務(wù)流量的整合處理提供支持，確保網(wǎng)絡(luò)具有良好的流暢性。由此可見，對新型城域網(wǎng)進行構(gòu)建具有較強的必要性與現(xiàn)實意義，因此運營商必須對其形成正確認知。

3.傳統(tǒng)城域網(wǎng)中存在的問題

在現(xiàn)代科學技術(shù)持續(xù)發(fā)展的背景下，運營商城域內(nèi)IP網(wǎng)絡(luò)已實現(xiàn)對多張承載網(wǎng)進行構(gòu)建，以此滿足移動回傳業(yè)務(wù)承載及固網(wǎng)加寬業(yè)務(wù)等方面具有的需求。隨著云時代到來，各領(lǐng)域已對運營商提出差異化保障需求，但當前運營商的城域網(wǎng)內(nèi)存在許多問題，導致各行業(yè)具有的需求無法得到滿足。針對問題而言，其主要包括以下幾項內(nèi)容：①多網(wǎng)承載，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)不具有良好的擴展性與靈活性。云應用能夠向城域網(wǎng)內(nèi)下移流量，并對邊緣DC進行就近訪問，第三方云、私有云及公有云將進行多云互聯(lián)，因此運營商必須在城域網(wǎng)內(nèi)對多張承載網(wǎng)絡(luò)進行對接，但對接方案具有較強的復雜性[2]。通過對多張承載網(wǎng)對接進行分析，可發(fā)現(xiàn)其涉及跨網(wǎng)運營支撐系統(tǒng)，且必須進行業(yè)務(wù)端到端的管理，不具有良好的運營效率，導致業(yè)務(wù)方面受到影響;②無法對資源進行科學利用，且具有較大的擴容壓力。當前運營商在城域網(wǎng)范圍內(nèi)對多張承載網(wǎng)進行對接時，無法實現(xiàn)對各項資源進行合理運用，且設(shè)備方面的利用效率相對較低，而為實現(xiàn)對業(yè)務(wù)熱點區(qū)域流量迅速增長的現(xiàn)象進行有效應對，城域網(wǎng)范圍內(nèi)容量的擴容壓力正在不斷增大;③設(shè)備與功能緊密耦合，新業(yè)務(wù)的上線速度相對較慢。通過調(diào)研可以發(fā)現(xiàn)，當前的業(yè)務(wù)控制層設(shè)備實施分布式部署，進行獨立控制與配置，未集中化統(tǒng)一管控平面，無法對資源進行統(tǒng)一規(guī)劃與調(diào)控，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方面具有較強的復雜性，且運行維護效率欠佳。在不同階段部署的寬帶遠程接入服務(wù)器，無法以軟件升級形式為基礎(chǔ)對相同功能進行實現(xiàn)。此外，能夠為設(shè)備新特性提供支持的軟件版本開發(fā)時間相對較長，在特定情況下需要對硬件進行更新，且新特性軟件對現(xiàn)網(wǎng)進行部署的效率欠佳，無法為業(yè)務(wù)創(chuàng)新提供支持;④成本較高。受到多張網(wǎng)絡(luò)的影響，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間具有大量背靠背連接現(xiàn)象。在此基礎(chǔ)上，對跨網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)連接成本正在持續(xù)增加。在網(wǎng)絡(luò)云化持續(xù)推進的背景下，通信云DC將成為業(yè)務(wù)中心，且主要的流量業(yè)務(wù)將通過多張網(wǎng)絡(luò)，導致成本浪費現(xiàn)象發(fā)生。

4.新型城域網(wǎng)架構(gòu)設(shè)計思路及技術(shù)

為實現(xiàn)對上述問題進行有效處理，必須結(jié)合時代發(fā)展及規(guī)范標準，對新型城域網(wǎng)進行設(shè)計。在開展新型城域網(wǎng)設(shè)計工作時，應對未來發(fā)展進行綜合考量，充分貫徹新運營、先進性、新架構(gòu)等多項原則，進而實現(xiàn)對網(wǎng)業(yè)分離、云網(wǎng)融合新型承載網(wǎng)絡(luò)進行構(gòu)建，并為用戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)，全面提高其體驗感。對新型城域網(wǎng)進行設(shè)計時，應結(jié)合實際狀況對以太網(wǎng)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)及靈活以太網(wǎng)等多項技術(shù)手段進行科學利用，將創(chuàng)設(shè)智能化且具備良好簡潔性與敏捷性的承載網(wǎng)絡(luò)作為主要設(shè)計目標。此外，應對城域Spine-Leaf架構(gòu)進行利用，以此構(gòu)建橫向靈活擴展，科學部署虛實共管及池化組網(wǎng)業(yè)務(wù)控制層，進而為網(wǎng)業(yè)分離的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。應結(jié)合規(guī)范要求，對相應的簡化承載協(xié)議進行部署，積極引入新型技術(shù)手段，進而為用戶提供差異化保障。新型城域網(wǎng)架構(gòu)如下（如圖1所示）。D6E3C915-CFB5-486F-BE0B-63CC3ECE88D4

4.1.可彈性擴展城域網(wǎng)

應在模塊化數(shù)據(jù)中心相關(guān)理念的基礎(chǔ)上對城域Spine-Leaf進行構(gòu)建，進而為城域流量迅速疏導及橫向彈性擴展的實現(xiàn)提供保障。應對源于CLOS架構(gòu)設(shè)計理念進行合理運用，在程序內(nèi)對Spine-Leaf架構(gòu)進行構(gòu)建，以此確保城域網(wǎng)范圍內(nèi)Spine-Leaf的任意節(jié)點流量能夠迅速轉(zhuǎn)發(fā)。Spine在城域網(wǎng)內(nèi)以POD成對為基礎(chǔ)進行設(shè)置。運營商應通過標準化設(shè)置方法，對不同類型的Leaf節(jié)點進行設(shè)置，實現(xiàn)用戶及業(yè)務(wù)控制節(jié)點等便捷接入與附近網(wǎng)絡(luò)互通。在實際工作中，首先應對接入葉節(jié)點進行設(shè)置，以此負責固移用戶的統(tǒng)一化接入，并對覆蓋用戶/業(yè)務(wù)規(guī)模及分布范圍進行綜合考量，成對水平對城域的邊緣DC部署進行擴展。其次，應對邊界互通葉節(jié)點進行科學設(shè)置，以此為附近網(wǎng)絡(luò)互通提供保障。此外，應在核心DC成對部署，進而為節(jié)點與其他外部網(wǎng)絡(luò)及傳統(tǒng)城域網(wǎng)的跨域互通提供保障。最后，應對業(yè)務(wù)接入葉節(jié)點進行設(shè)置，以滿足城域網(wǎng)內(nèi)云資源標準化接入具有的各項需求，促使其與資源池的部署實現(xiàn)同步建設(shè)，并對入云與云間業(yè)務(wù)錨點進行統(tǒng)一。

4.2.部署轉(zhuǎn)控分離vBRAS云化網(wǎng)元

該點主要包括以下兩項內(nèi)容：①對集中云化部署方式進行利用，以此部署vBRAS網(wǎng)元，并對面云化、轉(zhuǎn)發(fā)面池化采取有效的控制措施，進而為虛實共管與控制面用戶集中化管理的實現(xiàn)提供保障。針對區(qū)分業(yè)務(wù)而言，分別對云化與實體化轉(zhuǎn)發(fā)面進行利用，并N：1池化部署，以此對不同業(yè)務(wù)具有的差異化承載需求進行滿足。應積極引入虛擬化轉(zhuǎn)發(fā)面網(wǎng)元，并對大會話小流量業(yè)務(wù)進行大規(guī)模卸載，vBRAS-UP池化組網(wǎng)負責對大流量轉(zhuǎn)發(fā)業(yè)務(wù)進行承載，以此提高設(shè)備帶寬利用效率，促使單設(shè)備接入用戶規(guī)模增大。對控制面集中化管控與vBRAS-UP池化N：1溫備進行利用，實施框架保護。在云化控制面對用戶狀態(tài)數(shù)據(jù)信息進行集中，并在故障問題發(fā)生后，通過集中控制面實施用戶表備份，其切換時間是秒級。在實際切換中，用戶將始終保持在線狀態(tài)，進而實現(xiàn)用戶接入無感知切換，該點對保障用戶體驗感，提高寬帶接入業(yè)務(wù)科學性具有重要作用;②圍繞vBRAS池化組網(wǎng)對EVPN VPLS over SRv6方案進行設(shè)計部署，采取相應措施促使均方誤差采用的點到點固定物理連接方式發(fā)生轉(zhuǎn)變，成為點到多點的彈性邏輯連接方式，進而提高業(yè)務(wù)承載方面的靈活性。應對介質(zhì)訪問控制及MAC地址漂移等多項技術(shù)手段進行利用，以此處理EVPN VPLS中存在的多項問題。

4.3.多業(yè)務(wù)融合承載

新型城域網(wǎng)部署SRV6/EVPN，促使原有的城域網(wǎng)Underlay控制協(xié)議實現(xiàn)簡化，并對原有的多種復雜協(xié)議交互進行清除，將其收編為僅需要BGP與IGP。IPv6+SRv6能夠為全部業(yè)務(wù)提供統(tǒng)一化轉(zhuǎn)發(fā)平面，面向用戶與業(yè)務(wù)提供端到端網(wǎng)絡(luò)，進而對網(wǎng)絡(luò)跨域存在的對接難度較高的問題進行解決。此外，SRV6能夠提供拓撲無關(guān)迅速收斂能力，以此處理網(wǎng)絡(luò)故障相關(guān)保護問題。EVPN能夠為全部業(yè)務(wù)提供相應的統(tǒng)一化控制平面交互，進而為相應業(yè)務(wù)承載融合的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。新型城域網(wǎng)承載協(xié)議具有統(tǒng)一性，均為SRV6/EVPN，其不僅能夠減少網(wǎng)絡(luò)復雜性，而且還能為網(wǎng)絡(luò)可編程及網(wǎng)絡(luò)智能化等方面的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。針對新型城域網(wǎng)簡化承載協(xié)議而言，其主要內(nèi)容如下（如圖2所示）。

在實現(xiàn)多業(yè)務(wù)融合承載的過程中，應對以下內(nèi)容進行適當參考：①以軟硬結(jié)合網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)為基礎(chǔ)，進而為不同業(yè)務(wù)流量調(diào)度實現(xiàn)最優(yōu)化提供保障。在實際工作中，應對業(yè)務(wù)不同服務(wù)等級協(xié)議保障需求進行充分結(jié)合，科學利用FlexE+QoS保障帶寬，實現(xiàn)物理隔離，并結(jié)合實際狀況對城域網(wǎng)內(nèi)部的端到端SLA保障體系進行構(gòu)建，進而為各領(lǐng)域提供差異化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)。針對網(wǎng)絡(luò)切片的部署模型而言，其具體如下（如圖3所示）;②對新型城域網(wǎng)統(tǒng)一化控制與云網(wǎng)融合編排器進行科學利用，以此為分鐘級業(yè)務(wù)開通與智能化運維的實現(xiàn)提供支持。

針對新型城域網(wǎng)統(tǒng)一化控制器而言，其北向能夠與不同廠家設(shè)備進行對接，南向能夠與網(wǎng)絡(luò)編排器進行對接，進而為業(yè)務(wù)自動編排與網(wǎng)絡(luò)配置自動化下發(fā)的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。在網(wǎng)絡(luò)能力模型開放編程的基礎(chǔ)上，可對差異化業(yè)務(wù)種類進行靈活適配，該點對規(guī)模業(yè)務(wù)端到端自動化部署的實現(xiàn)具有重要作用。此外，應對Telemetry技術(shù)手段進行科學利用，以此實現(xiàn)動態(tài)化采集現(xiàn)網(wǎng)數(shù)據(jù)信息，并為網(wǎng)絡(luò)資源的集中化可視管理提供支持，提供智能化選路，促使業(yè)務(wù)實現(xiàn)動態(tài)優(yōu)化。若業(yè)務(wù)路徑各方面與標準不符，應進行動態(tài)化分析，采取相應措施，將秒級引入優(yōu)質(zhì)路徑，進而為客戶提供業(yè)務(wù)故障的自我修復服務(wù)。

結(jié)束語：綜上所述，優(yōu)化城域網(wǎng)架構(gòu)是運營商未來發(fā)展的重要方向，其能夠?qū)Ξ斍俺怯蚓W(wǎng)中存在的問題進行有效處理，滿足云網(wǎng)融合具有的各項需求。因此運營商在未來發(fā)展中應對新型城域網(wǎng)形成正確認知，不斷加強研究力度，全面提高網(wǎng)絡(luò)支持水平，進而為業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型目標的實現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]喬建，李忠超，高麗華.面向云網(wǎng)融合的新型城域網(wǎng)架構(gòu)關(guān)鍵問題研究[J].電信快報，2021，47（08）：22-25.

[2]楊蔭宇.基于5G業(yè)務(wù)承載的新型智能城域網(wǎng)重構(gòu)分析[J].無線互聯(lián)科技，2021，18（14）：5-6.D6E3C915-CFB5-486F-BE0B-63CC3ECE88D4