vBNG：NFV浪潮的下一個熱點

時間：2015-05-26 13:36:07 來源：通信產業網 點擊量：517

　　【通信產業網訊】（中興通訊 王懷濱）當前，互聯網新業務層出不窮，各種業務對帶寬資源的要求越來越大、對業務推出速度的要求越來越快、對網絡的可靠性要求也越來越高。傳統的電信網絡已逐漸不能適應快速發展的互聯網業務的需求。BRAS設備作為寬帶接入網路的門戶，已經由單純的用戶接入設備，演變成了多業務融合的寬帶網絡網管設備(BNG)。這些多業務的融合體現在BRAS與SR的融合、與CGN的融合、與FW的融合、與DPI的融合。

　　多業務的融合導致BRAS設備的軟件越來越復雜，直接后果是軟件不穩定、軟件開發成本急劇上升、軟件升級周期長，并且嚴重影響網絡性能。NFV技術的推出能夠很好地解決這些問題，BRAS的SDN和NFV化是業界的熱點研究之一。但是，僅僅是BRAS的虛擬化是遠遠不夠的，因為BRAS只是BNG功能集合中的一個子功能，BNG設備的虛擬化(包含BRAS的虛擬化、CGN的虛擬化、DPI的虛擬化等)是未來更長期的發展方向。本文僅僅就運營商網絡vBRAS到vBNG演進進行一個初步的探討。

　　BRAS虛擬化的研究

　　BRAS基于NFV架構的虛擬化(vBRAS)的研究是目前在業界比較熱門的一個方向。目前比較熱門的vBRAS方案主要有兩類：一類是傳統的CT廠商的方案，一類是IT廠商的方案。

　　圖1所示的vBRAS方案，是傳統CT廠商普遍采用SDN+NFV的一種方案。這個方案的典型特點是傳統的BRAS設備控制與轉發進行分離：控制面基于NFV架構實現虛擬化;轉發面基于專用的物理轉發設備進行相關的業務轉發。就設備形態來講，控制面是基于通用服務器之上安裝的vBRAS控制面的APP，轉發設備就是支持BRAS特性的SDN交換機。

　　這種方案的優勢是：

　　●轉發面可以利用現有的BRAS設備，充分利用現有資源，從而保護運營商的現有投資。

　　●部署容易，現有網絡架構沒有改變。轉發面可以在現有的BRAS設備上進行軟件升級，控制面基于云平臺，在云平臺上按照vBRAS的控制軟件。

　　●對外能力開放，新業務開展便捷。控制面對外開放能力接口，能夠快速滿足新業務的需求。控制面將相關的能力通過Openflow接口控制轉發面，從而實現端到端的業務控制。

　　●網絡改造少，轉發流量的路徑還是傳統的流量轉發路徑，沒有因為部署了vBRAS而導致數據流量的迂回，轉發性能高。

　　當然，這種方案也有局限性：

　　●硬件平臺不通用，依然是專用的轉發設備做轉發，系統封閉。

　　●資源利用率不能有效提高，資源沒有完全池化，不能做到有效的負荷分擔、備份等。

　　●轉發面虛擬化程度不高，由于專用的硬件平臺很難納入云平臺的統一控制，從而很難在NFV統一架構下實現虛擬化。

　　圖2所示的vBRAS方案，是IT廠商更喜歡采用SDN+NFV的一種方案。這個方案的典型特點是BRAS控制與轉發都基于NFV架構實現虛擬化，部署在數據中心。另外這種方案虛擬化程度高，采用通用的硬件平臺，能夠充分享受NFV新技術帶來的好處。

　　這種方案的缺點是：

　　●部署困難，需要對現有網絡進行大幅改造。

　　●基于通用服務器的轉發并不能完全滿足BRAS業務的相關需求，比如BRAS普遍開展的基于用戶的HQOS業務，在通用服務器上實現還是比較困難的。

　　●本虛擬化方案只是BNG設備局部的虛擬化，并不能帶來整個網絡性能、可靠性等的提升，給運維、網絡建設、業務部署等也并未帶來明顯的好處。比如BNG設備內有BRAS功能、CGN功能等，BRAS虛擬化后，所有的流量全部導入數據中心處理。但是處理完之后呢?因為沒有完全的虛擬化，流量還需要從數據中心處理完之后重新回到城域網處理，這種處理轉發路徑太長，轉發效率低下，并且業務復雜。

　　vBNG方案探討

　　vBNG就是將BNG設備的業務功能全部虛擬化，包含了vBRAS、vCGN、vDPI、vFW等。

　　圖3是vBNG的一個架構，這個架構主要體現的是：1.BNG中的業務功能全部虛擬化：vBRAS、vCGN、vFW等，這些vXX虛擬業務功能采用業務鏈(SFC)的方式進行組織;2.傳統的城域網邊緣的BRAS/BNG設備變成了一個流分類設備。vBNG對城域網將帶來革命性的變革，傳統城域網架構將發生很大的改變，傳統的SR/BRAS做匯聚，上行到城域網CR的架構可能發生改變。數據流量可能是從邊緣匯聚設備將流量全部導入數據中心，經過數據中心的vBNG進行相關的業務處理，處理完之后，數據直接從數據中心到核心網。

　　對vBNG的網絡部署和方案目前還處在研討階段，還很不成熟，但是可以肯定的是，vBNG必定是NFV浪潮下的一個熱點和未來的方向之一。

　　演進意見

　　目前，業界正在進行vBRAS、vBNG方面的研發，從vBRAS到vBNG的演進過程還會有很長的路要走。在方案上我們可以大膽地討論，但是在具體的網絡部署上還是需要三思而后行，既要考慮傳統的網絡部署，也要考慮后續新業務的演進SDN&NFV是一個革命性的思路，但我們也不能放棄當前的網絡架構，必須要有適應當前網絡架構下長期演進和升級的方案。

　　對國內運營商來講，第一步可以先實現圖1的vBRAS架構，這個方案可以很好地解決目前實際部署的BRAS設備資源利用不充分、可靠性不高、運維復雜、業務開發周期長等問題，更能符合當前運營商的利益。通過這個方案進行適當的商用部署，可以為運營商在BRAS/BNG設備虛擬化上積蓄經驗。vBNG方案是激進的方案，是未來的方向，還需要較長時間的研討和研發。