隨著家庭寬帶用戶數(shù)量的激增,4K、云服務(wù)、物聯(lián)網(wǎng)等新業(yè)務(wù)的高速發(fā)展,傳統(tǒng)BRAS(Broadband Remote Access Server, 寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器)作為寬帶業(yè)務(wù)接入的網(wǎng)關(guān)設(shè)備面臨著新的挑戰(zhàn):
(1)資源利用率不均衡:傳統(tǒng)BRAS既作為用戶接入認(rèn)證計費(fèi)的網(wǎng)關(guān),又作為城域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接入邊緣,有些用戶場景對用戶控制和會話功能要求多,而有些場景需要快速的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā),由于BRAS設(shè)備的用戶控制和路由轉(zhuǎn)發(fā)功能緊耦合在一起,導(dǎo)致在性能處理上互相影響,比如有些高并發(fā)、大會話的場景消耗了大量的控制面資源,而轉(zhuǎn)發(fā)能力卻仍有較大余量,加劇了資源利用率的不均衡性,網(wǎng)絡(luò)利用效率低。
(2)新增業(yè)務(wù)部署周期長:設(shè)備軟硬件的高度耦合,使得設(shè)備能力的提升往往需要通過硬件的更新?lián)Q代來實(shí)現(xiàn),且新業(yè)務(wù)上線涉及到網(wǎng)絡(luò)中多臺設(shè)備的同步更新,和與業(yè)務(wù)系統(tǒng)的聯(lián)動調(diào)測, 通常需要幾個月才能完成,很難滿足日新月異的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)需求。
(3)人工運(yùn)維配置復(fù)雜:傳統(tǒng)BRAS設(shè)備策略配置獨(dú)立且分散,大量復(fù)雜的用戶策略通常需要預(yù)先配置,并且不同廠家配置不一致,更是增加了運(yùn)維的復(fù)雜度,同時用戶地址無法集中化管理也造成了一定的地址浪費(fèi)。
基于虛擬化的轉(zhuǎn)發(fā)面和控制面分離的云化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)方案可以很好的解決以上的問題,核心思路是通過NFV(network function virtualization,網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)實(shí)現(xiàn)控制面軟件與硬件解耦,將多臺BRAS設(shè)備上的用戶管理功能抽取出來并且集中,實(shí)現(xiàn)控制面集中化和虛擬化,BRAS設(shè)備上用戶面保留路由和流量轉(zhuǎn)發(fā)功能。
如下圖所示為中興通訊vBRAS系統(tǒng)架構(gòu)圖,vBRAS系統(tǒng)由控制面vBRAS-CP、轉(zhuǎn)發(fā)面vBRAS-UP以及C/U之間的接口組成, vBRAS-CP負(fù)責(zé)用戶的控制與管理,vBRAS-UP負(fù)責(zé)用戶數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā),執(zhí)行傳統(tǒng)BRAS設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)面的功能;C/U之間的接口之間接口包括C/U業(yè)務(wù)接口、C/U控制接口和管理接口,C/U業(yè)務(wù)接口通過VXLAN傳遞PPPoE、IPoE等協(xié)議報文,C/U控制接口實(shí)現(xiàn)vBRAS-C向vBRAS-U下發(fā)業(yè)務(wù)流表項(xiàng)以及vBRAS-UP向vBRAS-CP上報業(yè)務(wù)事件,C/U管理接口使用Netconf實(shí)現(xiàn)vBRAS-CP對vBRAS-UP的配置下發(fā)。
中興通訊vBRAS系統(tǒng)架構(gòu)圖
在這種新的轉(zhuǎn)發(fā)面和控制面分離的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)下,控制面以云的方式集中部署,充分利用云的強(qiáng)大的計算能力,打破了傳統(tǒng)BRAS設(shè)備上的主控板的資源限制,使硬件轉(zhuǎn)發(fā)池在同等條件下支持的用戶會話數(shù)得到大幅提升,提高了網(wǎng)絡(luò)在資源利用率。在新的vBRAS架構(gòu)下,對于新業(yè)務(wù)的引入,vBRAS只需要控制面與業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對接,再通過控制面集中下發(fā)策略至轉(zhuǎn)發(fā)面,因此對新業(yè)務(wù)的支持僅需要對vBRAS-CP進(jìn)行軟件升級,縮短了業(yè)務(wù)部署周期,使更多創(chuàng)新業(yè)務(wù)在網(wǎng)絡(luò)上得以快速實(shí)現(xiàn)。
在7月份捷克布拉格召開的IETF(Internet Engineering Task Force,國際工程任務(wù)組)第99次會議上,中國移動研究院聯(lián)合中興通訊提交多篇BRAS CU轉(zhuǎn)控分離的標(biāo)準(zhǔn)草案(draft-hu-rtgwg-cu-separation-yang-model-00.txt:https://datatracker.ietf.org/doc/draft-hu- rtgwg-cu-separation-yang-model/,draft-huang-nvo3-vxlan-gpe-extension-for-vbng-00:https://datatracker.ietf.org/doc/draft-huang-nvo3-vxlan-gpe-extension-for-vbng/),包括:BRAS控制面和轉(zhuǎn)發(fā)面分離的框架標(biāo)準(zhǔn)、業(yè)務(wù)接口的規(guī)范、以及管理面接口的接口模型等標(biāo)準(zhǔn),在會上引起了廣泛的關(guān)注和討論,多家運(yùn)營商表示希望參與該系列標(biāo)準(zhǔn)的制定。
在國內(nèi)CCSA(中國通信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)標(biāo)準(zhǔn)組織上,中國移動研究院聯(lián)合中興通訊牽頭正在制定行標(biāo)《轉(zhuǎn)控分離的虛擬化BRAS》已經(jīng)進(jìn)入第二次送審,同時跟中國電信等合作多項(xiàng)行標(biāo),支持多種形態(tài)的vBRAS云化。
中興通訊作為全球領(lǐng)先的設(shè)備制造商,近年來,中興通訊為加大了標(biāo)準(zhǔn)研究工作力度和投入,在國際標(biāo)準(zhǔn)研究領(lǐng)域由跟隨者向引導(dǎo)者轉(zhuǎn)變。中興通訊目前已經(jīng)成為70多個國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和論壇的成員,包括:ITU、ETSI、3GPP、NGMN、GSMA、ONAP、OPNFV、OpenStack、OpenDaylight、Openfog、5GAA、oneM2M、IETF、IEEE SA、BBF、TMF等。