运营商云网协同组网架构演进初探

运营商云网协同组网架构演进初探

马超群

吉林吉大通信设计院股份有限公司  吉林省长春市  130012

摘要：云网融合是信息技术与通信技术实现深度融合的必经之路。低时延、大带宽无法继续满足企业当前存在的多业务、多场景、多系统的上云需求。运营商在此类业务场景的持续驱动下，应当加快网络架构变革节奏，改变云与网相互独立的情况，使网和云能够实现高度协同。运营商积极推动云网体系架构由云网协同下的网络重构向以实现云网一体化发展为目标的融合架构的方向演进。本文首先探讨了运营商云网协同现状，明确现阶段存在的主要问题，而后从云网相互对接一体化组件的构建与多云协同组网架构的角度探讨了云网协同组网架构的发展与演进情况，以期为云网协同规划提供参考方向。

关键词：运营商；云网协同；组网架构；演进

在“新基建”战略发展进程中，运营商面向各类客户存在的云间互联、入云上云等多样化的业务场景需求，逐步推动以云和网为核心驱动和关键要素的云网协同基础设施规划设计与建设运营，打造以算力、新技术、网络等全新信息基础设施为主要代表的“端、边、网、云”一体化融合生态模式。运营商在完善云网协同架构时，需要快速接入云，并满足终端用户与云、云之间的弹性、高效互联需求。现围绕运营商云网协同组网架构的发展与演进展开探讨。

1运营商云网协同发展现状

1.1多云协同力度不足

多云互联需求逐渐增多，客户对于多云的使用意愿越来越强烈，不少企业都引入了混合多云架构，这种架构也呈现出常态化应用的趋势。混合云涵盖多个公有云、私有云，涉及多点组网以及点至点互联，同时存在多种接入与单一接入方式，已经形成了极为复杂的业务形态。多云需要将最为合适的业务服务选择与能力提供给客户，以此防范供应商锁定的情况。多云还需要在存储信息的过程中提供所需的保护与冗余服务，防治安全风险。多云组网面临着相对较多的新要求。

当前阶段，云资源池显现出分散化布局形态，形成的接入能力参差不齐。运营商网络与公有云进行对接时，欠缺符合标准化要求的架构，省级和集团级别的网络还没有形成合力，同一运营商和公有云出现了同时接入城域网与骨干网的状况，违背了云网架构中的一点对接的要求[1]。

1.2云网分立

云计算与通信技术不断取得技术突破，云网络与通信承载网的联结程度持续加深，由云网深度融合朝着云网一体化的方向发展。然而，由于云、网的规划、布局、建设以及交付呈现出分散、割裂的情况，对接专线网络与云资源池往往需要经过较为漫长的建设周期，对于业务开展工作形成了阻碍。具体问题体现在以下几方面：

其一，云网规划较为割裂化，未以客户场景为切入点，推进统一规划。规划没有将业务与客户视作工作中心，没有对云网场景展开深度分析。只考虑单个云网产品的使用需求，欠缺跨越若干云资源池、面向服务应用的云内流量设计与分析。

其二，业务开通时间相对较长。跨域段、入云对接段网络基础资源需求分析结果准确性较差，难以快速开通现网有资源。缺少针对物理电路的维护扩容等流程。未形成清晰明确的VPN共享业务通道，责任机制不够明晰，云公司未及时获取开通VPN电路CRM下单等重要权限。

2运营商云网协同组网及架构演进

2.1构建云网对接一体化组件

构建能够实现承载网与云网络有效对接的一体化组件，有助于扩大入口优势，满足网络随云部署需求，有效推进云网业务体系一体化发展进程。以云间、入云典型用户场景为聚焦点，围绕当前的云资源池类别，打造云网对接模块化、标准化、一体化组件。可在IDC/DC机房中统一部署网络边缘/云出口设备，根据云资源池的情况，对承载网络网元直接实施整机柜部署方案，以此达成一体化上线目标。预设逻辑电路以及网络物理资源，并将其和云资源池进行统一交付。结合各个类别的云资源池的具体功能需求，打造差异化的云网POP功能模块。云网POP架构图见图1。

图1云网POP架构图

针对5G、OTN、CN2-DCI、城域网等多种网络边缘设备展开统一化部署、建设以及运营使用。云网POP可对各种用户的云间以及入云服务需求进行有效满足，使接入第三方云、云间、混合云的操作得以完成。以云网POP为基础，还可以确保网络边缘以及云出口设施实现一体化设计与建设，使网络边缘设施呈现出模块化的分布特点，并满足同机柜、同机房部署需求。依照实际的业务需要，以分批次、滚动化的方式执行建设任务。随着边缘云建设部署逐步落实，云网POP将向地市下沉，既可被看作云间网络系统的端点，也可被视作入云终结点。

云网边缘设备呈现出服务功能简洁化、外部形态归一化、体积缩小化的变化趋势，可满足标准化机架安装需求。根据业务需要，可对设备进行灵活化部署。日后还需针对灰盒等成本相对较低的设备探求应对方案，使网络系统形成更强的灵活性，并实现对建网成本的有效把控。

在云网POP预配的标准化逻辑与物理通道的支持下，完成云资源池建设后，可对云网间的逻辑与物理通道进行有效开通，以此在较短的时间内达成网络能力上线目标。根据各种云网POP业务需求以及相应的形态，构建标准化模板体系。其中，基础配置应涵盖安全防护配备、设备名称、syslog、NTP、管理配置等；接口配备应涵盖VLAN ID、MTU、端口地址等；协议配置应涵盖DHCP、BFD、LDP、MPLS、OSPF等；逻辑通道配置应涵盖接口地址、ACL、带宽与策略配置以及接入协议等

[2]。

2.2多云协同组网架构

面向国内业务，为各种客户提供混合云、公有云、私有云、分支/总部站点的组网是当前阶段多云协同组网的主要目标。客户本地侧站点能够提供的接入方式有5G切片专线、SD-WAH、OTN、光纤直驱、PON等。网络演进呈现出如下特征：其一，可扩展、弹性化。网络结构可实现灵活扩展，可对多种组网拓扑以及业务规模进行有效支持，可实现多元化的网元形态。其二，开通自动化业务。编排器架构呈现出规范化的特点，可对接CN2网络专线、IP城域网、IP RAN的开通流程，能够支持来自多个云服务提供商构建的不同合作模式。网络系统具有较高的自动化配置水平。其三，一点对接，统一架构。能够统一接入多种不同的云间互联与云专线业务，采用不同的接入途径的涉云业务同样能够实现统一接入。

多云协同组网架构的构成部分包括省级Super-Spine、云网POP、城域POD等多个模块。其中，省级Super-Spine的建设节点是中心为IDC/DC的组网体系，对升级大规模云资源池、5G通信网络云资源池等进行有效接入，以此对各个地市中的城域POD到省的4G、5G核心网流量展开汇聚，疏导省内跨越专线等产生的流量，融合与承载省内的2B/2C业务。按照省内的资源池与光缆网情况实施分布式部署，优化业务访问路径，缩减传输资源损耗，进而使2B/2C业务相互融合以及不同的承载需求得到充分满足。

城域Super Spine/B-Leaf节点能够满足多个POD之间存在的跨域组网需求。云网POP在随云规划部署与建设中，DC-Leaf可满足云资源池与网络系统之间标准化对接需求。城域POD按照边缘云的实际部署情况设置节点，对内部所有业务的融合承载需求进行满足。A-Leaf节点可被视作云网融合、2B/2H/2C等业务的接入锚点以及 SRv6 隧道的初始起点。城域Spine可满足Leaf汇聚以及转发流量的需求[3]。

3结论

云网协同中的网是通信网络，云是云计算。云网协同要求通信承载网围绕多元化的云服务需求，面向用户与应用，有效开放网络能力，使云与网之间实现按需互联、敏捷打通，并逐步增强灵活、高速、自服务、智能化特性。组网技术是推进云网高度协同的基础，利用多云协同组网架构以及一体化组件，可以有效满足快速接入云资源池以及标准化建设需求，并为企业的多云组网以及上云服务提供必要的网络支持。

参考文献

[1]程瑞营,张攀,肖雨,等.基于时序数据的云网协同平台人工智能运维体系[J].电信科学,2022,38(11):24-35.

[2]杨振东.面向云网一体的分层解耦的运营支撑系统架构演进方法研究[J].邮电设计技术,2022,(06):82-87.

[3]张陶冶,王宏鼎,肖伟,等.关于运营商云网融合发展策略的一点思考[J].邮电设计技术,2022,(04):59-63.