基于的虛擬化組網方案

1、基于 NFV 的虛擬化BRAS 組網方案一、 NFV 方案簡介基于 NFV 框架的虛擬化 BRAS 功能，可運用于電信級城域網業(yè)務網關、大中型園區(qū)網業(yè)務網關、校園網業(yè)務網關、創(chuàng)新型社區(qū)及家庭業(yè)務網關。NFV 場景下的虛擬 BRAS，從功能上來說與傳統(tǒng)數通領域的 BRAS 設備沒有什么差別，可以把它看作是一臺軟件定義的 BRAS 或者 SR 設備，可通過軟件模塊的靈活組合搭配，到基于不同硬件架構的傳統(tǒng)路由器。比如在x86 通用硬件平臺上加載 NAT 軟件，可以得到虛擬的運營級 NAT 設備；換而加載 BRAS 軟件，可以得到虛擬的家庭業(yè)務網關路由器設備。甚至在虛擬技術發(fā)展到一定階段，虛擬平臺包處

2、理的能力達到一定程度，理論上可以將路由器虛擬化。二、 NFV 組網方案IP 網絡正處在向智能化的電信級 IP 承載網的過程中，網邊緣設備的智能化是實現網絡的關鍵。基于 NFV 框架的 vBRAS 嚴格基于 ETSI 標準 NFV 架構來實現，系統(tǒng)層面能夠做到轉發(fā)與分離，層面可以節(jié)省網絡，提升網絡調度靈活性和利用率，網元層面由傳統(tǒng)的軟硬件網元變?yōu)榛诮y(tǒng)一云平臺的 NFV 虛擬網絡功能網元，并且在容災方案上考慮站點內虛擬機層面的 HA，運中硬件的內部可靠性等等。本章節(jié)重點介紹基于 NFV 框架的 vBRAS 所應用的組網場景。圖表 1 家庭寬帶 PPPoE 接入圖表 2 IPoE 接入Ø

3、 vCPE 每個子接口對應一個 PG，并配置接入網關地址及相應 IP POOL；Ø 每 PG 下的用戶通過 vCPE 動態(tài)獲取的上行出口地址以 NAT 的方式進行上網；Ø vRadius 對每個終端帳號進行 AAA；Ø 接入網元、vCPE、vBRAS 之間做雙機備份，提升網絡可靠性。圖表 3 IPTVØ 組播流量在 vBRAS 之上為三層組播；Ø vBRAS 終結用戶的 PPPOE 認證；Ø 用戶發(fā)出 IGMP 加入請求，在組播中；點 MSER 終結，并注入到相應組播路由Ø 業(yè)務流通過 DR 下發(fā)，通過接入二層網絡下發(fā)給相應

4、的用戶。圖表 4 綠色上網Ø 目前只做 LAC；Ø LNS 節(jié)點一般由集中式來完成；Ø vRadius 可以拆分為公眾 vRadius 和綠網 vRadius， vRadius 根據用戶用戶名是否是綠網用戶決定是否要轉發(fā)給綠網 vRadius。圖表 5 Service Chain結合其他 NFV 虛擬網元，如 vCPE、vFirewall、vLoadbalance 等，基于 SDN 實現 service chain，實現網絡的靈活部署及，同時可以向終端客戶提供 FWaaS、LBaaS 等增值業(yè)務，創(chuàng)造新的運營模式及利潤增長點。三、 業(yè)務功能實現方案NFV 場景下的

5、寬帶業(yè)務網關，從本質上來說也是一臺路由器，其架構設計也可以參考傳統(tǒng)數通路由器設備的架構，于是轉發(fā)分離的設計思想就成為了軟件架構設計的則。因此與傳統(tǒng)設備相類似，系統(tǒng)的軟件體系架構可分為平面（Control ne）與數據平面（Data Plane）兩大部分。并且基于功能組件可復用的考慮，系統(tǒng)中還設計了內核平面（Kernel Plane），對諸如內存管理，定時器，公用數據結構提供了統(tǒng)一的應用封裝。圖表 6系統(tǒng)組成如上圖所示，層（的管理平臺）主要負責配置、分析、業(yè)務分發(fā)及管理等功能，通過底層網絡驅動系列虛擬化服務器進行具體業(yè)務和數據轉發(fā)。圖表 7 內部架構從功能面分析，可分為管理平面和數據轉發(fā)平面，其

6、結構如上圖所示。從軟件系統(tǒng)模塊來分，可以分為：配置、報文處理子系統(tǒng)、協(xié)議支撐子系統(tǒng)、設備、數據轉發(fā)子系統(tǒng)。具體模塊組成如下圖所示：四、 運維方案在運營方面，可以由 NFV 的支撐系統(tǒng)（MANO）來完成。ETSI 中的 MANO 指的是 NFV 的 Management and Orchestration，主要包含三大模塊，分別是 NFVO、VNFM 以及 VIM。下圖包含了 MANO 的，它產生的背景主要是基于對網絡功能虛擬化做通用管理的訴求，MANO 具體的功能模塊是圖中的右半部分。圖表 8 ETSI NFV 標準架構其中 VNFM（VNF Manager）作為對虛擬網絡功能的管理，主要包含

7、以下功能：Ø VNF 的創(chuàng)建和終結Ø VNF 的設置Ø VNF 配置Ø VNFØ VNF 故障的自動治愈恢復和擴展伸縮，即 Scale in/outNFVO（NFV Orchestration）的功能：Ø 網絡服務的編排，即編排管理一系列的 VNFs 和轉發(fā)圖（Forwarding Graph）Ø 調用 VNFM 來做跨多個 VIM 的 NFV 安置檢查和分配ØØ 使用 SDN 技術（Graph器或 SFCAPI）來實現 VNF Forwarding圖表 9 Vbras MANO使用 MANO 的優(yōu)勢：&

8、#216; 防止設備廠商鎖定，可以靈活部署多個廠商提供的 VNF，NFVOrchestrator 編排的流程基本是與具體的 VNF無關的；Ø 各個廠家的 VNF 具體的差異可以通過業(yè)界標準的 plugin 插件和驅動來實現；Ø 最后，可以鼓勵 NSD（Network Service Descriptor）和 VNFD（VNF Descriptor）的標準化。MANO 的具體功能如下Ø 負責 VNF、NS 實例的管理，包括 NS、NS 回收操作，NS 實例化等 NS 實例的生命周期管理中完整的流程，還包括了 NS 生命周期內業(yè)務鏈與 VNF 實例關聯關系的管理。NS

9、 在實例化過程中的狀態(tài)：部署中，部署失敗，部署。只有，否則Ø每個元素中至少有一個實例，才認為 NS 部署即為部署失敗。NS 在回收過程中的狀態(tài)：回收中，回收失敗，回收。只有每Ø個 VNF 實例都回收敗。，才認為 NS 回收，否則即為回收失NFVO 層提供 NS 實例拓撲圖的 rest api 接口供 GUI 調用，基于拓Ø撲圖完成拓撲管理，包括 NS 實例創(chuàng)建、啟動、更新、止。和終NFV 平臺的管理和則從不同層次提供對 NS、VNFD、VNF 的Ø狀態(tài)、告警。NFV 平臺收集虛擬池所有可用，記錄創(chuàng)建和銷毀 NS 實例過程中對虛擬的使用和，形成整個和告警。

10、管理域內的虛擬視圖，有效完成對虛擬的NFVO 匯總 VIM 收集底層硬件和虛擬VNF 告警信息。告警信息、VNFM 收集ØNFVO 從 VNFM 收集 VNF 實例使用的硬件和虛擬故障告警與ØVNF 實例故障告警進行關聯。根據用戶制定的策略可以支持故障自動恢復。五、 性能指標Ø vBRAS 設備性能指標6-3-vBRAS三層接口轉發(fā)性能測試.pdf6-4-vBRAS路由轉發(fā) 6-5-vBRAS用戶側轉性能測試.pdf發(fā)性能測試.pdf指標值備注vBRAS PPPoE 上線速率600 個/秒vBRAS PPPoE 最大并發(fā)連接32K三層接口轉發(fā)性能詳見附件路由轉發(fā)性能詳見附件用戶側轉發(fā)性能詳見附件Ø vBRAS 設備 HA 性能指標協(xié)議類型故障類型上行丟包下行丟包BGP上行鏈路故障974ms974ms下行鏈路故障1.01s1.01s