中兴通讯iSDN解决方案，构建“智慧型”高效低耗电信网络

       移动宽带网络高速发展，移动互联网新业务推陈出新，将我们带入了一个崭新的信息化时代。然而作为移动宽带网络提供者的运营商，其传统优势正遭受着OTT业务的冲击与蚕食。电信网络大量的专用设备建设，复杂的网络运营维护，造成了运营商居高不下的TCO开支，同时电信业务的封闭性和新业务引入周期过长的问题，也使运营商在面对OTT快速创新时显得捉襟见肘。“收”“支”两端的囧境，让运营商痛定思痛，开始考虑转型。构建新型的高效、低耗的电信网络，是运营商转型道路上的重中之重。

　　近几年兴起的虚拟化技术让运营商看到了希望。在电信网络中引入虚拟化（Network Function Virtualization，NFV），可使电信设备实现软硬件解耦，摆脱对专用硬件的依赖，促进电信网络硬件资源的IT化、通用化，极大地降低硬件采购成本，同时通过虚拟化可以促进电信网络物理资源的共享，提升硬件资源利用率。此外，电信硬件的IT化、通用化，也为第三方新业务的引入开启了方便之门。

　　但虚拟化技术的引入，也给运营商带来了新的问题。

　　●   目前虚拟化技术主要依赖的x86平台，报文转发处理的性价比和传统路由交换设备相比，存在较大的差距，导致运营商在推动用户面网元的虚拟化时，还存在较大的顾虑。

　　●   NFV技术可以构建出大量的虚拟化组件，但如何将这些组件有效组织形成灵活的网络服务，还有很多复杂的工作要做。

　　●   NFV技术为大量新的增值服务的引入提供了便利，但增值服务引入后，如何能够基于用户和业务流特征对这些增值服务组件进行灵活的按需调度，也是需要解决的问题。

　　IT业近几年发展迅猛的SDN技术可以解决这些问题。SDN通过将路由设备的控制和转发相分离，将网络路由管理由原来需要对网络中大量路由器进行独立配置的方式，转化成只需要通过集中的控制面生成并下发到各转发点执行的方式，从而使网络路由维护变得更简单、更灵活、更动态。此外SDN通过开放北向接口还提供了让第三方应用来控制业务路由的能力。

　　为了帮助运营商解决网络虚拟化过程中的问题，中兴通讯提出了将NFV和SDN技术相结合的iSDN解决方案。iSDN解决方案架构如图1所示。

　　该解决方案同时引入了NFV和SDN技术，将电信网络控制与转发相分离。控制层包含电信网络中的各种运维管理组件、业务控制组件和用户面复杂业务处理组件，采用虚拟化技术构建；转发面负责根据控制面的策略对报文进行高效的封装/解封装、转发和统计等操作。整个网络框架基于最新的ETSI NFV架构，在运维管理部分除BSS、OSS外，还引入了大数据平台、策略和能力开放几部分以实现整个网络运维的智能化。控制层的各种组件可以按照来自能力开放平台的外部需求和大数据平台获得的各种实时状态及信息按需构建，再通过SDN技术实现整个网络拓扑和业务路由的管理和动态自动化编排。

　　在iSDN解决方案中，SDN的应用主要体现在如下几个层面。

　　●   用户面网元（GW）的SDN化

　　用户面网元（GW）SDN化后，原有GW的控制面和转发面相分离，控制面GW-C可以通过虚拟化方式实现，相对集中部署，而GW的转发面可以分布式扁平化部署，实现快速分流。此外SDN化后，GW的转发面实现也可以不受限于x86平台实现，采用更具性价比的硬件芯片方案，如ASIC、MIPS等。这样就解决了用户面网元虚拟化后的报文转发性价比问题。

　　●   网络服务的SDN自动化编排

　　NFV架构中编排器Orchestrator将网络组件构建出来后，各网络组件还是一个个孤立的实体，并不能完成一个完整的网络服务。引入SDN后，Orchestrator可利用SDN Controller操作转发面OFS（Open Flow Switch），实现对组件的自动化网络编排。因为Orchestrator能够统一管理网络组件的生命周期和网络拓扑，结合能力开放平台的外部需求驱动，来自于大数据的网络/用户/业务现状和来自于策略平台的策略，最终形成了一个控制闭环，使整个网络服务的运营和维护更为灵活高效。

　　●   增值服务的按需调度（Service Chaining）

　　移动核心网中，针对用户业务的增值服务组件一般都部署在GW和业务网络之间的路径上，目前GW只能按照一个确定的路由策略进行报文转发，使其逐次通过相关的增值服务，这大大限制了增值服务提供的灵活性，使增值服务组件使用效率低下。引入SDN后，这些增值服务组件可以随机挂在OFS上，通过Orchestrator来集中管理这些增值服务组件的生命周期和选择规则。Orchestrator一方面将业务链选择规则下发到PCRF（Policy and Charging Rules Function），通过PCRF指导GW根据用户特征和业务流特征给业务流打标签，另一方面，将标签路由规则通过SDN Controller下发到OFS，指导OFS根据不同的流标签将业务报文按照一定的顺序路由到对应的增值服务组件。因为Orchestrator可以根据网络中增值服务的增减和状态及时进行选择规则调整并实时同步到OFS，因此整个增值服务组件的编排既可以实时体现用户和业务流特征，也可以及时反应增值服务组件的实际状态，大大增强了增值服务组件调度的效率。

　　iSDN解决方案将NFV和SDN技术完美结合，使电信网络真正成为了一个可以按照不同客户需求进行自适应定制，根据不同网络状态进行自适应调整，根据不同用户和业务特征，进行自适应增值的“智慧型”高效低耗网络。iSDN解决方案不但可以协助运营商完成快速转型，在引导现有电信网络向“更高带宽、更低时延、更强增值、更佳体验、更广泛应用”的5G网络演进的过程中，也将发挥巨大的作用。