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        浙江電信乘“虛”前行 破解城域網(wǎng)困境

        2015-06-01 21:53:24洪蕾
        中國(guó)信息化周報(bào) 2015年13期
        關(guān)鍵詞:城域網(wǎng)交換機(jī)虛擬化

        洪蕾

        在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)資源領(lǐng)域,電信運(yùn)營(yíng)商絕對(duì)是“大鱷”,它占據(jù)了絕大部分資源,網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化和改造也因此成為電信運(yùn)營(yíng)商需要長(zhǎng)期堅(jiān)持且不斷創(chuàng)新的重要工作。繼FTTH光進(jìn)銅退,骨干傳輸擴(kuò)容、數(shù)據(jù)中心云化等多種改造工作之后,受大規(guī)模視頻和新業(yè)務(wù)增長(zhǎng)需求影響,電信運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)面臨新一輪挑戰(zhàn)。

        其中,城域網(wǎng)的改造與優(yōu)化是運(yùn)營(yíng)商關(guān)注的重心。長(zhǎng)久以來(lái),為了實(shí)現(xiàn)更好的寬帶體驗(yàn)和通信質(zhì)量,運(yùn)營(yíng)商不斷在無(wú)線通信、寬帶接入以及核心控管層面重點(diǎn)發(fā)力,希望通過(guò)技術(shù)的更新?lián)Q代、帶寬速率的逐步提升,或是統(tǒng)一開(kāi)放的平臺(tái),來(lái)改善和優(yōu)化現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和性能。

        于是,一些全新的技術(shù)趨勢(shì)和方向也走入城域網(wǎng)的視野:一度被認(rèn)為普遍應(yīng)用于云數(shù)據(jù)中心的虛擬化數(shù)據(jù)交換機(jī),如今也被應(yīng)用于運(yùn)營(yíng)商的城域網(wǎng)改造中。

        為應(yīng)對(duì)嚴(yán)峻數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)挑戰(zhàn),浙江電信做出了將虛擬交換機(jī)引入城域網(wǎng)建設(shè)的戰(zhàn)略決策,在國(guó)內(nèi)電信運(yùn)營(yíng)商領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)了虛擬化技術(shù)在城域網(wǎng)二層范圍內(nèi)的首次成功應(yīng)用,為電信業(yè)務(wù)的云化、業(yè)務(wù)資源池化打響了“第一炮”。

        數(shù)據(jù)中心思維改造城域網(wǎng)

        在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,城域網(wǎng)普遍采用二層交換機(jī),而電信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)多年建設(shè)、沉積,在設(shè)備層面已積累了諸多問(wèn)題。如機(jī)房設(shè)備由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng),單點(diǎn)故障率較高;很多老舊網(wǎng)絡(luò)設(shè)備亟需下線,而現(xiàn)有二層交換機(jī)卻沒(méi)有額外槽位供割接使用;一旦二層業(yè)務(wù)發(fā)生故障,需要進(jìn)行人工倒換,導(dǎo)致業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng),也給網(wǎng)管部門(mén)帶來(lái)巨大運(yùn)維壓力。

        當(dāng)前國(guó)內(nèi)城域網(wǎng)面臨重重挑戰(zhàn)。有數(shù)據(jù)顯示,城域接入和匯聚網(wǎng)上的數(shù)據(jù)流量到2017年將增長(zhǎng)560%。大規(guī)模城域網(wǎng)的匯聚層,都面臨著端口不足、業(yè)務(wù)可靠性差和維護(hù)工作量大等問(wèn)題。

        就浙江電信而言,原有城域網(wǎng)二層匯聚設(shè)備存在性能差、槽位緊張、單點(diǎn)故障多、業(yè)務(wù)保護(hù)能力差、運(yùn)維壓力大等諸多問(wèn)題,同時(shí)由于無(wú)法解決BAS和SR以下二層網(wǎng)絡(luò)的環(huán)路問(wèn)題,導(dǎo)致BAS/SR和匯聚交換機(jī)之間的互聯(lián)鏈路和端口利用率普遍較低,BAS/SR端口資源無(wú)法共享備份。

        要破解這些困難,并非易事。大規(guī)模的寬帶應(yīng)用和用戶(hù)流量,對(duì)浙江電信城域網(wǎng)的性能、可靠性、運(yùn)維都提出了很高要求。另一方面,由于杭州市網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行,故障率頻頻升高,現(xiàn)有交換機(jī)性能已無(wú)法滿足當(dāng)前應(yīng)用環(huán)境,單設(shè)備故障點(diǎn)頻出、業(yè)務(wù)恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)、運(yùn)維壓力大、萬(wàn)兆板卡極度缺乏等運(yùn)維困境讓杭州電信城域網(wǎng)二層網(wǎng)絡(luò)不堪重負(fù)。

        為尋求有效方式解決IT運(yùn)維難題,浙江電信瞄準(zhǔn)虛擬化技術(shù),將其引入城域網(wǎng)改造,衍生了作為網(wǎng)絡(luò)資源傳送和接入的城域網(wǎng)組網(wǎng)的數(shù)據(jù)中心化,為日后進(jìn)行云改造、迎接云時(shí)代拓展了道路。而浙江電信的“數(shù)據(jù)中心思維”是此次城域網(wǎng)改造的關(guān)鍵和核心。

        虛擬化讓難題“迎刃而解”

        但虛擬交換機(jī)在電信運(yùn)營(yíng)商城域網(wǎng)改造中的應(yīng)用,并不簡(jiǎn)單。

        傳統(tǒng)城域網(wǎng)由于采用層層匯聚,往往存在著層次多、設(shè)備量大的問(wèn)題,比如在控制層和接入層中間的匯聚層面,經(jīng)常包含了好幾層匯聚,且鏈路也比較復(fù)雜。為此,浙江電信將城域網(wǎng)改造的重點(diǎn)放在匯聚層面。

        首先,浙江電信城域網(wǎng)設(shè)備普遍存在性能不足問(wèn)題,不支持高密10GE,業(yè)務(wù)量較大節(jié)點(diǎn)現(xiàn)有設(shè)備槽位緊張,急需替換或新增大容量交換機(jī);其次,每個(gè)節(jié)點(diǎn)只部署一臺(tái)交換機(jī),業(yè)務(wù)保護(hù)能力差,可靠性亟須保障。此外,組網(wǎng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,運(yùn)維壓力大。因此,設(shè)備性能、可靠性、運(yùn)維繁瑣成為浙江省城域網(wǎng)改造需要攻破的三大關(guān)鍵難題。

        為此,浙江省電信在城域網(wǎng)二層網(wǎng)絡(luò)中引入IDC中的數(shù)據(jù)交換機(jī),使二層匯聚層性能得到提升,不僅支持10G/40G/100G等高速端口,滿足高帶寬接入的要求,而且基于新一代架構(gòu)的設(shè)備也提升了轉(zhuǎn)發(fā)速率;二層網(wǎng)絡(luò)的可靠性得以保障,解決了此前二層匯聚設(shè)備的單點(diǎn)故障高,以及業(yè)務(wù)無(wú)保護(hù)狀態(tài);同時(shí)簡(jiǎn)化了運(yùn)維配置,2臺(tái)設(shè)備被虛擬為1臺(tái),通過(guò)簡(jiǎn)化配置,使得需要管理的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備數(shù)量也有所減少。同時(shí),也為日后業(yè)務(wù)資源靈活擴(kuò)容和調(diào)用做好準(zhǔn)備。

        城域網(wǎng)的“虛擬化”猜想

        虛擬交換機(jī)在電信城域網(wǎng)改造中的創(chuàng)新應(yīng)用,為國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商開(kāi)辟一條全新的技術(shù)革新道路。同時(shí),與電信網(wǎng)絡(luò)中骨干、核心抑或接入側(cè)的技術(shù)更迭和標(biāo)準(zhǔn)演進(jìn)不同的是,運(yùn)營(yíng)商的城域網(wǎng)改造并沒(méi)有統(tǒng)一且明確的發(fā)展方向,所面臨的技術(shù)問(wèn)題也往往是綜合且多元化的。其原因在于,在過(guò)去,城域網(wǎng)基本是以省為單位而單獨(dú)建設(shè),各省網(wǎng)絡(luò)資源和地理地形不盡相同,導(dǎo)致了各地的城域網(wǎng)建設(shè)也是自成一派,不僅網(wǎng)絡(luò)層級(jí)復(fù)雜多樣、在網(wǎng)設(shè)備的種類(lèi)和配置也是千差萬(wàn)別,因此在過(guò)去相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間里,運(yùn)營(yíng)商集團(tuán)層面都無(wú)法給出統(tǒng)一規(guī)劃方案。

        基于目前的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,運(yùn)營(yíng)商的城域網(wǎng)改造一般分為三個(gè)階段,一是網(wǎng)絡(luò)虛擬化,減少網(wǎng)絡(luò)層級(jí),讓城域網(wǎng)更加扁平和簡(jiǎn)單;二是構(gòu)建資源池,經(jīng)過(guò)第一階段虛擬化,原本分散式的節(jié)點(diǎn)被聚攏為幾個(gè)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn),已經(jīng)具備一定的成池能力,二階段可以引入NFV和云計(jì)算技術(shù),比如虛擬化防火墻、虛擬化BRAS(寬帶接入服務(wù)器)以及虛擬化SR等等,逐漸實(shí)現(xiàn)城域網(wǎng)的云化和軟件化;三是基于城域網(wǎng)中大POP節(jié)點(diǎn)做進(jìn)一步的性能增強(qiáng),比如解決原有節(jié)點(diǎn)收攏集中后的業(yè)務(wù)標(biāo)簽不足問(wèn)題,進(jìn)一步引入網(wǎng)絡(luò)虛擬化、功能虛擬化以及動(dòng)態(tài)虛擬通道技術(shù)等等,以此完善城域網(wǎng)中大POP節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)能力。

        同時(shí)也應(yīng)該看到,數(shù)據(jù)交換機(jī)引入城域網(wǎng)也有其適用范圍,現(xiàn)階段并不是所有節(jié)點(diǎn)都適合引入數(shù)據(jù)中心交換機(jī),其初期適用范圍應(yīng)該是覆蓋用戶(hù)數(shù)多、流量收斂比大的節(jié)點(diǎn),而后期則需根據(jù)用戶(hù)及流量增長(zhǎng)的實(shí)際情況再進(jìn)行分析。

        不過(guò),相信隨著接入業(yè)務(wù)種類(lèi)的逐漸明晰,運(yùn)營(yíng)商在移動(dòng)互聯(lián)以及寬帶業(yè)務(wù)中的定位也會(huì)逐漸明確,虛擬化技術(shù)在運(yùn)營(yíng)商城域網(wǎng)改造中將大有可為。

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