網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)下浙江電信資源池數(shù)據(jù)中心發(fā)展實踐

為對接推進中國電信集團CTNet2025戰(zhàn)略計劃，浙江電信正在研究部署網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)下各個平臺的未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展思路。資源池作為浙江電信未來網(wǎng)絡(luò)所有網(wǎng)元的惟一承載，如何進行發(fā)展建設(shè)是目前需要重點考慮的問題。

2016年，在“十年重構(gòu)翼啟轉(zhuǎn)型”——《中國電信CTNet2025網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書》發(fā)布會上，集團公司全面啟動了網(wǎng)絡(luò)智能化重構(gòu)工作。網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)是中國電信轉(zhuǎn)型升級新戰(zhàn)略的重要組成部分，“網(wǎng)絡(luò)隨選、彈性部署、快速配置”等行業(yè)技術(shù)被納入到網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)工作中，白皮書提出了以智能牽引網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，深化開源技術(shù)應(yīng)用，積極引入SDN、NFV、云等新興技術(shù)，構(gòu)建簡潔、集約、敏捷、開放新一代網(wǎng)絡(luò)運營系統(tǒng)的目標(biāo)，以及實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、IT融合開放，為快速部署業(yè)務(wù)、提升安全能力、促進業(yè)務(wù)創(chuàng)新提供有力支撐，為用戶提供可視、隨選、自服務(wù)的全新網(wǎng)絡(luò)體驗的要求。

同時，中國移動、中國聯(lián)通也相繼發(fā)布了關(guān)于各自未來網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)白皮書，在向未來網(wǎng)絡(luò)演進中，SDN、NFV技術(shù)被多次提及；同時基于ON．Lab的CROD項目聯(lián)合了AT＆T、SK電信、Verizon、中國聯(lián)通和NTT等運營商都已經(jīng)開始測試驗證工作，該項目將基于白盒設(shè)備、ONOS、OpenStack和XOS這些開源架構(gòu)，結(jié)合了NFV、SDN和云等技術(shù)，分別提出E、M、R等應(yīng)用場景。

從技術(shù)驗證切入點上看，隨著PSTN端局退網(wǎng)進程的加速以及SDN和NFV的應(yīng)用，各大實踐者大多從網(wǎng)絡(luò)邊緣開始。本文根據(jù)中國電信浙江公司現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的實際部署情況，結(jié)合白皮書對網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的要求，探討未來浙江公司統(tǒng)一資源池如何滿足未來網(wǎng)絡(luò)的資源承載要求。

中國電信浙江公司DC現(xiàn)狀

浙江電信從2012年開始部署基于x86統(tǒng)一硬件平臺的云資源池系統(tǒng)，截至目前，已經(jīng)建成了基于紹興和金華兩個核心節(jié)點的雙活云資源池，是一個集中提供計算、網(wǎng)絡(luò)、存儲資源的DC。這個DC目前已融合承載了浙江公司核心業(yè)務(wù)系統(tǒng)、IT信息化系統(tǒng)、行業(yè)應(yīng)用和友好用戶的應(yīng)用系統(tǒng)等各類系統(tǒng)500多個。2014年，浙江電信資源池內(nèi)軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）和軟件定義存儲（SDS）正式商用，并開發(fā)了圖形化客戶自服務(wù)平臺，實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)可視、資源隨選、簡單配置、自助服務(wù)的初步目標(biāo)。2014在完成大部分的業(yè)務(wù)平臺遷移到資源池外，浙江電信還完成了語音、信令類業(yè)務(wù)平臺iVPN和智能網(wǎng)的NVF，傳統(tǒng)語音類iVPN和智能網(wǎng)在2016年完全退網(wǎng)，完成歷史使命。為了適應(yīng)需求的變化，2016年建成依托于核心DC節(jié)點的試點義烏邊緣DC節(jié)點。

數(shù)據(jù)中心的重構(gòu)

隨著云計算的深入發(fā)展，按需供給的理念深入人心，并且越來越多的遷入系統(tǒng)穩(wěn)定運行，越來越多不同類型的應(yīng)用系統(tǒng)遷入云計算資源池DC。從承載的增值業(yè)務(wù)到核心業(yè)務(wù)，從計算型到存儲流量性業(yè)務(wù)，從集中部署業(yè)務(wù)到分布、快速響應(yīng)部署業(yè)務(wù)等等——這些需求的變化讓資源供給的方式發(fā)生了很大的變化。需要在原來集中式數(shù)據(jù)中心（DC）模式的基礎(chǔ)上，依托網(wǎng)絡(luò)，以“軟件定義”為抓手，實現(xiàn)“云－網(wǎng)－端”的混合部署，演進到“集中＋邊緣”DC的模式（如圖1），實現(xiàn)“縱向解耦、橫向打通”和“接入與應(yīng)用的融合”。同時，可以利用和選擇一部分配套條件較好的、傳統(tǒng)交換退網(wǎng)后的空閑機房轉(zhuǎn)變成為邊緣DC節(jié)點。

圖1 “集中＋邊緣”的DC模式

通過高效的IP網(wǎng)絡(luò)，連通核心DC和邊緣DC之間的網(wǎng)絡(luò)，并通過業(yè)務(wù)編排器、云管理平臺和SDN控制器對整個DC資源池（核心DC＋邊緣DC）進行控制、資源調(diào)度、配置和運營管理。核心DC主要承擔(dān)大部分計算型業(yè)務(wù)，邊緣節(jié)點主要承擔(dān)接入和流量型業(yè)務(wù)。從應(yīng)用角度，不管是核心DC還是邊緣DC都是一個邏輯上統(tǒng)一的資源池。根據(jù)不同業(yè)務(wù)需求，核心DC節(jié)點之間、核心DC節(jié)點與邊緣DC節(jié)點之間、邊緣DC節(jié)點之間與邊緣DC節(jié)點之間都可以部署為“雙活”、“多活”模式。

在邊緣節(jié)點中，業(yè)務(wù)承載可以分為三大類，一類為接入型業(yè)務(wù)，如vOLT、vBRAS等；一類為帶寬型業(yè)務(wù)，如CDN、監(jiān)控存儲、虛擬桌面等；一類是計算時延敏感型或本地特殊需求型，如地方政務(wù)云等行業(yè)應(yīng)用。

圖2 城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)x86架構(gòu)虛擬化

邊緣DC的業(yè)務(wù)構(gòu)成，是根據(jù)機房（CO）的位置、網(wǎng)絡(luò)接入情況和配套條件、業(yè)務(wù)需求等因素決定的，可以承擔(dān)一類或者多類業(yè)務(wù)。

機房重構(gòu)（CORD）將運營商網(wǎng)絡(luò)中的傳統(tǒng)端局（交換中心）轉(zhuǎn)變?yōu)槊艚莸幕�礎(chǔ)資源數(shù)據(jù)中心。以SDN／NFV為抓手，部署集中控制、分布部署的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同軟件定義的網(wǎng)絡(luò)控制器（SDN）；部署承載計算x86服務(wù)器；部署基于x86服務(wù)器的分布式軟件定義的文件、對象和塊存儲（SDS）；部署承載于x86服務(wù)器上NFV化的網(wǎng)絡(luò)、接入能力如vOLT和vBRAS能力。機房重構(gòu)后的網(wǎng)絡(luò)、接入能力，本身也是邊緣DC的基礎(chǔ)能力。

我們在2015年驗證了城域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)x86架構(gòu)虛擬化vBRAS與VxLAN技術(shù)的城域網(wǎng)控制層云化工作。其中vBRAS主要包括MANO和數(shù)據(jù)中心匯聚交換機／Pool GW兩大組件構(gòu)成。在這個體系架構(gòu)下，資源池需要部署在城域網(wǎng)邊緣的vBRAS業(yè)務(wù)提供x86服務(wù)器，用于承載MANO的相關(guān)組件，如圖3。

圖3 對端局OLT、匯聚交換機、BNG的解耦

規(guī)劃通過對端局里OLT、匯聚交換機、BNG的解耦，將傳統(tǒng)的接入網(wǎng)絡(luò)改造成基于SDN／NFV架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，接入網(wǎng)的數(shù)據(jù)平面由低價的開放硬件和VSG處理，OLT控制平面和BNG控制平面的功能通過vOLT app處理，如圖4。

圖4

CDN節(jié)點設(shè)備包括流媒體服務(wù)器、緩存服務(wù)器、調(diào)度服務(wù)器、內(nèi)容管理服務(wù)器。網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)通常采用兩級結(jié)構(gòu)，將媒體服務(wù)器部署在邊緣DC，將調(diào)度、管理服務(wù)器部署在核心DC上。邊緣DC的資源池為媒體服務(wù)器提供了有很強計算能力；就近、高帶寬的網(wǎng)絡(luò)資源；能靈活配置、低成本的基于分布式對象存儲的存儲資源。結(jié)合DC資源池內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)接入能力和核心DC的調(diào)度、管理能力，可以為用戶提供最短路徑的內(nèi)容分發(fā)服務(wù)。

2016年，我們在金華、紹興核心節(jié)點的基礎(chǔ)上試點建設(shè)了義烏邊緣DC節(jié)點。滿足和響應(yīng)義烏作為世界小商品集散中心向互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)型中對基礎(chǔ)IT、網(wǎng)絡(luò)資源的要求，可以實現(xiàn)IT資源、接入資源和業(yè)務(wù)資源的快速融合，為義烏電商云、義烏全市的監(jiān)控集中存儲以及其他應(yīng)用類需求提供就近接入、快速計算、本地存儲的能力。

在資源層面，整體上通過高效IP網(wǎng)絡(luò)部署邊緣DC資源，將所有DC資源納入“黑盒化”資源管理，通過軟件定義（SDx）的管理工具等手段統(tǒng)一管理、分配基礎(chǔ)資源。通過服務(wù)化改造，增強資源服務(wù)能力，通過抽象、標(biāo)準(zhǔn)化、自動化、動態(tài)優(yōu)化混合IT 實現(xiàn)隨選網(wǎng)絡(luò)、敏捷開通，降低配置門檻。讓“用戶”到“資源超市”根據(jù)自身需求選擇相應(yīng)資源，并為自己構(gòu)建出一張獨特的邏輯應(yīng)用拓?fù)洹?/p>

在管理配置層面，在業(yè)務(wù)編排器、云管理平臺、SDx控制器基礎(chǔ)上構(gòu)建一套面向全DC、業(yè)務(wù)運營、業(yè)務(wù)交付服務(wù)的“云操作系統(tǒng)”�！霸撇僮飨到y(tǒng)”要求能采用自助式的IT服務(wù)，實現(xiàn)服務(wù)標(biāo)準(zhǔn)化的交付，提供可定制的基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用服務(wù)，同時實現(xiàn)基于策略的控制和管理，控制用戶的訪問權(quán)限（如圖5）。

圖5 云操作系統(tǒng)