2019年電信云研究報(bào)告

2019年電信云研究報(bào)告2019年7月目 錄概述 1背景介紹 1電信云概念 2電信云特征 4電信云發(fā)展歷程 7運(yùn)營商電信云進(jìn)展 7電信云要應(yīng)景 9核心網(wǎng) 9邊緣節(jié)點(diǎn) 業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng) 13電信云鍵技術(shù) 14電信云基礎(chǔ)架構(gòu) 14網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化 17軟件定義網(wǎng)絡(luò) 19NFV與SDN的聯(lián)動 21電信云型案例 25中國移動云資源池三層解耦案例 25中國電信PaaS云平臺承載IT系統(tǒng)案例 27華為CloudIMS在中國某運(yùn)營商大區(qū)集中制部署云化大網(wǎng)案例 28CloudEPC浙江移動建設(shè)高效可靠云化核心網(wǎng)案例31中興奧地利H3A核心網(wǎng)云化案例 33烽火下一代網(wǎng)絡(luò)智慧工場案例 34中通服浙江電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐平臺云化案例 36電信云展趨勢 37CT云與IT云將融合發(fā)展 37邊緣電信云建設(shè)成為關(guān)鍵 38AI使能電信云實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自治 40附錄：流廠信云解方案 421、 華為電信云解決方案 422、 烽火通信電信云解決方案 453、 中興通訊電信云解決方案 47PAGEPAGE10概述背景介紹ITIT借助以軟件定義和彈性伸縮計(jì)算模式等為代表的電信云解決方DCSDN/NFVVMVNF業(yè)務(wù)（VMVM消除網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)隨云動；全在線”體驗(yàn)。CT和IT電信云概念電信云基于虛擬化、云計(jì)算等技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)云化，基于NFV、SDNartrSS根據(jù)服務(wù)的對象不同，將電信云分為面向CT的云和面向IT的云。CT云側(cè)重于網(wǎng)絡(luò)的云化，意在建設(shè)云化的新型電信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)環(huán)境。IT圖1電信云架構(gòu)圖CT云將通信網(wǎng)元建設(shè)在云的架構(gòu)上，由于電信業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，使得CT云在功能和性能方面明顯區(qū)別于IT云。功能上，CT云除了有云資源管理，還有虛擬化網(wǎng)元生命周期管理和電信業(yè)務(wù)編排和管理，通信行業(yè)屬性顯著。性能上，由于通信網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)轉(zhuǎn)發(fā)大路由的特點(diǎn)和99.999%CT未來電信云中的IT云和CTIT云針對CTCTCTITIT/CTCTITCTIT并且實(shí)際情況IT/CTCTITIT/CTIT/CT電信云特征CTIT需要了解CT云和ITCT云和IT（1） IT云典型特征在ITIT（流量轉(zhuǎn)發(fā)、用戶internet），ITBSSOSSEmail系統(tǒng)、ERP等企業(yè)信息系統(tǒng)。VM特征：VM（如，路由/）；VMSLB（）不同VM，實(shí)現(xiàn)某類應(yīng)用的負(fù)載分擔(dān)及性能提升，應(yīng)用對網(wǎng)絡(luò)透明。業(yè)務(wù)發(fā)放方式：業(yè)務(wù)管理員登錄云管平臺Portal，根據(jù)應(yīng)用需求逐步創(chuàng)建DCNVMVMVMIP（如動態(tài)產(chǎn)生用戶路由），DCN內(nèi)路由量由服務(wù)器數(shù)量決定。QOSQOSEmail/OAIP可達(dá)。（2） CT云典型特征在CT云的環(huán)境中，VM部署虛擬化的電信網(wǎng)元，比如vEPC、vIMSvSBCPCRFVM其本質(zhì)和傳統(tǒng)PNFIT（比如vPCvMS、vMSE等。VM特征：VM如vEPCinternetVMDCN網(wǎng)關(guān)VMVM。MANOVNFDCN路由構(gòu)成：VM需和DC網(wǎng)關(guān)使能動態(tài)路由，并將用戶路由發(fā)布給DC網(wǎng)關(guān)，DCN+VM路由+VMCloudOSVNFCPU云和ITQoSCT和IT（ITCTITCTIT云分開Fabric對CT和ITCT和IT圍繞面向CT電信云發(fā)展歷程IMS的虛擬化階段，將業(yè)務(wù)功能部署在Openstack業(yè)務(wù)驅(qū)動，因此對網(wǎng)絡(luò)的自動化沒有要求，這個(gè)部署往往是一個(gè)機(jī)VLAN獨(dú)立電信云階段，這一階段主要部署vIMS、vEPC、vBRAS、vCPEDCNSDN和VxLAN來實(shí)現(xiàn)大MANODCIDC是幾個(gè)，而區(qū)域DCDCDC分別DC,區(qū)域DC和邊緣DCDCI運(yùn)營商電信云進(jìn)展在國外，從AT&T發(fā)布的Domain2.0計(jì)劃開始，DT、Oriange、Telefonica等大量的電信運(yùn)營商邁向云化演進(jìn)的道路。在國內(nèi)，中國移動的NovoNet2020、中國聯(lián)通CUBE-Net2.0、中國電信的CTNet2025等一系列規(guī)劃和愿景，本質(zhì)上都是傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)的云化轉(zhuǎn)型，旨在構(gòu)建電信云服務(wù)環(huán)境來承載電信級業(yè)務(wù)。2016年發(fā)布CTNet2025平臺集約承載ITCTNFVIDCDCNFVI及MANOvIMSfirstcall、完成vBRAS城域網(wǎng)規(guī)劃、完成vEPCCUNFVINFVOVIM信云管平臺的VIMITCT云的IT正在基于自主研發(fā)的分布式技術(shù)實(shí)現(xiàn)具有高并發(fā)、高性能等特點(diǎn)的BSS核心系統(tǒng)的云化承載。中國移動于201414CT和ITIMS6201820198大區(qū)域中心啟動NFV電信云商用系統(tǒng)建設(shè)。中國聯(lián)通于2015年9月發(fā)布CUBE-NetETSI構(gòu)建基于NFV/SDN絡(luò)產(chǎn)品；成立中國CORDvBRASvCPEvIMS電信云主要應(yīng)用場景核心網(wǎng)DC將最終承載運(yùn)營商下一代核心網(wǎng)的業(yè)務(wù)/支撐/網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，成為運(yùn)營商ICT基礎(chǔ)設(shè)施的新核心。（CloudOS）作為NFVIMANO圖2電信云部署在核心網(wǎng)下一代核心網(wǎng)對電信云的關(guān)鍵需求包括：和開源相結(jié)合的新型開放模式，消減網(wǎng)絡(luò)和平臺服務(wù)單廠家鎖定風(fēng)險(xiǎn)。SDN控制器、云操作系統(tǒng)和業(yè)務(wù)編排59”的可靠性需要針對性的優(yōu)化方案。DC邊緣節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)中心無法滿足需求，因此需要將大量的業(yè)務(wù)部署在邊緣電信云3DC媒體面網(wǎng)關(guān)（MGW）作為語音交換的承載網(wǎng)元，主要功能是用vMGWMGW的虛擬化。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)一般都是在核心網(wǎng)側(cè)（區(qū)域數(shù)據(jù)中心）處理，同時(shí)接入Internet（BRAS設(shè)備作為用戶固網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的入口，其重要性不言而喻。在SDN/NFV網(wǎng)絡(luò)中，通過SDN&NFV技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)vBRAS設(shè)備控制轉(zhuǎn)發(fā)分離、軟硬件解耦視頻相關(guān)業(yè)務(wù)，在vBRAS架構(gòu)中vBRAS-C控制面負(fù)責(zé)用戶的管理和控制，控制覆蓋面較大，一般部署于區(qū)域數(shù)據(jù)中心或者中心數(shù)據(jù)中心，而vBRAS-UCDN業(yè)務(wù)4K內(nèi)容服務(wù)的要求越來越高，對CDNCDNCDN業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng)目前我國電信運(yùn)營商的業(yè)務(wù)運(yùn)營支撐系統(tǒng)已形成以省為中心集PC采用大量SANOracle、DB2、SQLServerIT到ITITITITS平臺上共享ITNFVO+VNF電信云關(guān)鍵技術(shù)電信云基礎(chǔ)架構(gòu)面向CT面向CT。在ETSI-NFV標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)中，面向CT由NFVIVNFMNFVO以及VIMVNFMNFVO和VIM構(gòu)成MANONFVNFVI包括硬VNFM圖4電信云NFV基礎(chǔ)架構(gòu)NFVNP和FPGANFV化，將網(wǎng)絡(luò)功能拆分為虛擬化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署在云平臺上，VNF和CloudOS需要支持異構(gòu)CPU通過SDNSDNNFV面向IT面向IT面向IT層和基礎(chǔ)設(shè)施層。應(yīng)用層可以包括BSS域的OAERP源管理層包括云操作系統(tǒng)和云化能力接口，為上層應(yīng)用提供能力接圖5 面向IT的信云礎(chǔ)架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化NFVETSINFVNetworkFunction已經(jīng)成為運(yùn)營商建設(shè)電信云的關(guān)鍵400項(xiàng)NFV100多個(gè)NFV商用局點(diǎn)，覆蓋EPC、IMS電信云中引入NFV關(guān)鍵技術(shù)，旨在：本。礎(chǔ)。圖6NFV邏輯模型圖上圖是電信云中網(wǎng)路功能虛擬化的邏輯模型示意，VNF是一個(gè)SBCIPUOMUSPU單元SDUVNF操作維護(hù)單元OMU：是VNFIPU色，提供外部IPSPU3GPP3GPPSDUSPUSDU負(fù)保障。經(jīng)過近年NFVNFVNFV軟件定義網(wǎng)絡(luò)2006年，SDN誕生于美國GENICleanSlateNickMcKeownOpenflow的概念，并基于Openflow技術(shù)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的可編程能力，Defined引入SDNNFVSDN控制SDNSDN網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)分為三層：應(yīng)用層、控制層和轉(zhuǎn)發(fā)層。控制器層由SDNSDN 控制器北向接口是 RestFul。南向接口為Netconf/BGP/PCEP//SNMP/CLI等。SDN控制器在開源領(lǐng)域主要有ODL和ONOSODL于2013ONOS2014等ODL圖7SDNvSwitchvSwtich口Openflow/OVSDB接收SDNEOR以及其他網(wǎng)Netconf/BGP/PCEP//SNMP/CLI/BGPSDN控制VNF。NFVSDN的聯(lián)動VNFVNFSDNNFV與SDN協(xié)同作用以降低DCN網(wǎng)絡(luò)的手工配置復(fù)雜度。圖8電信云網(wǎng)絡(luò)自動配置在電信云網(wǎng)絡(luò)中存在三層網(wǎng)絡(luò)，分別是Underlay物理層網(wǎng)絡(luò)、Overlay層邏輯網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)層網(wǎng)絡(luò)。通過SDN+VxLAN技術(shù)，在VxLANunderlaySDN實(shí)現(xiàn)VxLANoverlayVM圖9電信云三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)NFV和SDN的協(xié)同作用意味著VNF部署和虛擬網(wǎng)絡(luò)配置聯(lián)動起來，NFVI能夠自動化配置虛擬網(wǎng)絡(luò)。兩者的協(xié)同避免了大量人工配置，降低了交付成本，為電信云帶來以下優(yōu)勢：1、提高業(yè)務(wù)部署靈活性當(dāng)前運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)采用的典型組網(wǎng)為VLAN式限制了業(yè)務(wù)部署的靈活性。電信云網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)部署的靈活性，比如數(shù)據(jù)中心已經(jīng)部署了vEPCvEPCvIMS規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)VLANVLAN，配置SDN＋VxLAN2、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)部署自動化當(dāng)前VNFMVNFDVNFSDNMANO進(jìn)VNF部署和邏圖10網(wǎng)絡(luò)部署自動化架構(gòu)圖3、提升整體運(yùn)維能力SDNIP快速問題定位。4、支撐下一代網(wǎng)絡(luò)切片和云化增值業(yè)務(wù)鏈等行業(yè)應(yīng)用創(chuàng)新排的自動化?；贜FV與SDN圖11下一代網(wǎng)絡(luò)切片應(yīng)用NFV快速部署和上線需求，SDN化。圖12云化增值業(yè)務(wù)鏈NFVSDN效率。電信云典型案例中國移動云資源池三層解耦案例1、需求和當(dāng)前的痛點(diǎn)為抓手全面推動NFV網(wǎng)NFV迭代開發(fā)，探索可行的管理(規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)維)機(jī)制和方案，為核心網(wǎng)NFVCloudOS產(chǎn)品和MANO編排器產(chǎn)2、解決方案的實(shí)現(xiàn)（MANO編排器NFVO+NFVBC-CloudOS。BC-CloudOS基于OpenStackVNF提供虛擬資源，為NFVO向RESTAPIBC-CloudOS在開源基BC-SDSMANONFVO+是NFV網(wǎng)絡(luò)能夠NFVO+ONAPONAPNFVNFV網(wǎng)絡(luò)管理特點(diǎn)全新開發(fā)用戶界面和FCAPS具備架構(gòu)開放靈活、部署升級快速的Devops特性VNFvIMS/vEPC；1、 效果描述試點(diǎn)中，首先完成了中國移動自研虛擬層BC-CloudOS產(chǎn)品和MANO編排器NFVO+IMS、EPCVNFNFVNFVMANOPaaSIT系統(tǒng)案例1、需求和當(dāng)前痛點(diǎn)中國電信的IT7IT2、解決方案的實(shí)現(xiàn)PaaS平臺組件DevopsIT系統(tǒng)進(jìn)行PaaS的API開發(fā)組件工具擴(kuò)展；3、效果描述ITPaaS開發(fā)ITITPaaS能力集成到“天翼云”服務(wù)中，為公有云客戶提供PaaS服務(wù)。CloudIMS大網(wǎng)案例1、需求和當(dāng)前痛點(diǎn)4GNFV架構(gòu)，IMS網(wǎng)6:VNF層與NFVI2、解決方案的實(shí)現(xiàn)領(lǐng)先的Cloud-NativeCloudIMS39的59N-way冗余，從而避免單VNF多DCPool2多級KPI-basedKPI:CD/CT:以NFVOEMS和MANO（MANO）3、效果描述201815+1000為CloudIMSCD/CT303可從設(shè)備上電完成FirstCall8570%NFVIMS系統(tǒng)分層解構(gòu)后帶來的運(yùn)維挑戰(zhàn)，簡化CloudIMS90%故CloudEPC浙江移動建設(shè)高效可靠云化核心網(wǎng)案例1、需求和當(dāng)前痛點(diǎn)NFV電信級可靠性：云平臺基于通用COTS2、解決方案的實(shí)現(xiàn)華為CloudEPC解決方案以CloudNative華為CloudEPC華為CloudEPC構(gòu)建了分層云化的在線故障定位分析系統(tǒng)FAC（FaultAnalysisCenter），提供自動故障檢測機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了從I層到業(yè)務(wù)網(wǎng)元的跨層故障管理。華為CloudEPCN-wayOMUBypass等IT同時(shí)華為CloudEPC1+11100%的業(yè)務(wù)接續(xù)。3、效果描述華為CloudEPC解決方案幫助浙江移動實(shí)現(xiàn)在NFVCOTS基礎(chǔ)之上的云化平臺和網(wǎng)元的故障檢測和隔離等手段，達(dá)成云化網(wǎng)絡(luò)5個(gè)9的電信級可靠性。H3A核心網(wǎng)云化案例1、需求和當(dāng)前痛點(diǎn)Cloud將CMA（ConvergedMessageArchitecture，融合消息架構(gòu)）,vEPCEvolvedPacketCentralizedServices）從傳統(tǒng)電信專用設(shè)備搬遷到此云平臺上，實(shí)現(xiàn)CMA和vEPCICS2、解決方案的實(shí)現(xiàn)H3ATelecoCloud完全采用ETSINFV架構(gòu)，目前共建設(shè)了6個(gè)數(shù)據(jù)中心，共200+節(jié)點(diǎn)。硬件采用中興自研服務(wù)器和Dell服務(wù)器，云平臺采用基于OpenStack的中興TECS，支持虛機(jī)，容器和物理機(jī)資源的統(tǒng)一管理。存儲采用CephHyper-ConvergenceOpenDaylight的SDN控制器平臺ZENIC以及中興自研ZXR10SDN采用S+S-IVSR-IOV+SR-IOV303、效果描述H3A50施建設(shè)成本，使得H3A流量傳輸要求的VNF電信云降低了第三方應(yīng)用的部署難度，并可以通過現(xiàn)有的NFVMANO烽火下一代網(wǎng)絡(luò)智慧工場案例1、 需求和前痛點(diǎn)502、 解決方的實(shí)現(xiàn)++得基于下一代網(wǎng)絡(luò)的工業(yè)控制互操作在工廠智慧化管理中成為可能。同時(shí)，通過引入烽火FitOS電信級云平臺產(chǎn)品和解決方案，成功的解決了當(dāng)前面臨的安全性低、可靠性差和運(yùn)維難得問題。可靠性方面,FitOS云平臺致力于打造立體式分層可靠性設(shè)計(jì)解決方案。業(yè)務(wù)層面，可實(shí)現(xiàn)虛擬機(jī)/容器故障秒級恢復(fù)；通過獨(dú)有的59以上。云平臺的引入了基于AIOps3、效果描述FitOS30%中通服浙江電信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐平臺云化案例12、解決方案的實(shí)現(xiàn)整個(gè)平臺采用基于IaaS虛擬機(jī)技術(shù)和容器技術(shù)相結(jié)合的PaaS云PaaS平臺提供了DevOps3、效果描述42倍；電信云發(fā)展趨勢CTIT云將融合發(fā)展電信網(wǎng)元業(yè)務(wù)從傳統(tǒng)架構(gòu)演變成電信云架構(gòu)，云平臺共部署多VNF業(yè)務(wù)，這極大地解決了運(yùn)營商提出的軟硬件分層解耦、加快業(yè)ITBSSOSSOA等IT支撐應(yīng)用，IT電信云CT業(yè)務(wù)與IT業(yè)務(wù)融合的趨勢也越來越明顯，形成真正的ICTCTCTNFV由于電信云CT業(yè)務(wù)和ITICTIT和CTICTCT業(yè)務(wù)和IT業(yè)務(wù)DCSDN邊緣電信云建設(shè)成為關(guān)鍵UPF300CRAN-CU3ms新興的邊緣計(jì)算類業(yè)務(wù)除以上需求外，對本地快速處理能力需求較包括ONAPETSIMECOPNFVOpenStack等20182月聯(lián)合IntelRiver）公司在LinuxFoundation（Linux項(xiàng)目Akraino2018年4月在CCSA（中國Intel、ARM10OPNFV主導(dǎo)成立Edge邊緣云NFV/SDNAI使能電信云實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自治AIAI可以實(shí)現(xiàn)基于預(yù)測的未來?xiàng)l件來調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)故障發(fā)生前規(guī)避故在電信云建設(shè)中引入AI技術(shù)，可以從以下四個(gè)方面實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的自動化運(yùn)維：（RootCauseAnalysis）AI技AI等。AI附錄：主流廠商電信云解決方案1、華為電信云解決方案華為在統(tǒng)一的軟硬件平臺上提供符合ETSIISGNFV相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)圖13華為電信云解決方案架構(gòu)圖X86ARM異構(gòu)）和EVS/OVS/SR-IOVIMS、EPC等云化業(yè)務(wù)提供支撐；NFVO是NS、VNFEMS/S-VNFM提供VNF與社區(qū)保持同步，集成最新能力，輕易對接第三方應(yīng)用，eSight/IES-AssuranceDC華為電信云承載網(wǎng)解決方案提供下一代網(wǎng)絡(luò)Ready電信云承載能力，方案包括應(yīng)用層、控制層、轉(zhuǎn)發(fā)層：應(yīng)用層CloudOS：基于OpenStack平臺架構(gòu)的云操作系統(tǒng)，對計(jì)算、存儲、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)同管理。分析器：FabricInsightAPT（AdvancedThreat）攻擊?？刂茖泳W(wǎng)絡(luò)控制器：采用Agile轉(zhuǎn)發(fā)層CloudEngine（CloudEngine1800VVXLANNSH圖14華為電信云解決方案特點(diǎn)如下：Cloud-NativeVNF敏捷運(yùn)維:NFVO自動化：網(wǎng)絡(luò)自動感知業(yè)務(wù)的變化，按需提供網(wǎng)絡(luò),分鐘級業(yè)務(wù)開通特點(diǎn)，DC-GWBGP會話、硬件BFDVM級負(fù)載分擔(dān)：VM可以在任意位置擴(kuò)容，不受限制，100%負(fù)載均衡，最大限度降低業(yè)務(wù)受損概率。業(yè)務(wù)級保護(hù)：VNF灰度升級保證業(yè)務(wù)“零”中斷。控制節(jié)點(diǎn)HA設(shè)計(jì)；應(yīng)用內(nèi)部N-way設(shè)計(jì)和應(yīng)用級地理容災(zāi)資源池；NF