智慧管道方案：IP+光 vPIPE

管道智能化一直是运营商追求目标之一。近些年，随着新业务不断涌现，如5G、超高清视频、VR、物联网等，运营商网络的流量增速已经超过了摩尔定律的定义，对管道的智能化需求越来越强烈。特别是在业务云化的时代，流量模型发生了巨大变化，事件性、突发性日益突出，灵活调整网络、快速响应业务变化已经成为网络变革的关键。中兴通讯推出的IP+光vPIPE解决方案，能够更有效地利用网络资源，提升网络效率，让网络真正的智慧起来，帮助运营商构建端到端的智慧管道。

中兴通讯IP+光vPIPE解决方案网络架构如图1所示。方案以SDN技术为核心，虚拟化架构为手段，通过管道资源池化、网络虚拟化，凭借优势算法让网络自动按需适应业务变化，实现网络资源与业务适配。

vPIPE方案的基础是管道资源池化，主要包含路由器的端口资源和整个光网络资源。

系统去除了每个物理端口的方向性，每个物理端口都可以被多个方向的IP连接所用，控制器能调度每个方向的IP连接所占用的端口资源，从而形成路由器端口资源池。

通过OTN实现子波长级别业务的调度，通过控制器调度每个方向占用的波长资源，从而把光网络整体作为一个资源池，按需满足IP层的连接需求。控制器获取全网的资源信息，灵活调度路由器的端口及光网络资源，实现管道网络资源的池化。

vPIPE方案的网络虚拟化功能，是将现有软件中IP层（L3层）以上相关的部分与下层完全解耦，使三层端口可以任意绑定物理接口或子接口，赋予网络端口动态属性。

控制器通过南向接口收集设备间的物理连接信息，形成网络资源池，这些物理连接信息不包含任何相关的L3信息。网络中所有L3及以上的配置信息，由APP定义出来，配置在虚拟的路由节点和虚拟链路上，部署在云端。基于此实现，网络的物理连接整体可以看成是一个资源池，云端定义的虚拟IP网络信息通过控制器下发，并由控制器实现与物理资源的映射（见图2）。

vPIPE的智慧来源于大数据算法，通过大数据业务模型预测和人工智能业务模型自学，信息整合深度分析，让网络精确匹配业务。vPIPE资源可视，网络中每一台路由器，每一台OTN设备，最多使用多少单板，哪些单板是冗余的，一清二楚，冗余资源可灵活调配。同时，vPIPE实现每台设备按照季度显示资源的需求变化，按照季度分析趋势，提供量化投资建议。为了确保网络基础资源充足，系统周期性进行故障自检，预先确保网络的健壮性，当UNI Link&光纤中断，确保网络可自恢复。

中兴通讯IP+光vPIPE解决方案改变了承载的固有模式，让管道具有自我管理、自我调节能力，其优势主要体现在三个方面。

● 网随云动，提升资源利用率
传统的承载网管道是静态的，在IP层调整流量流向。这种刚性管道承载方式是按照流量最大的需求占用管道资源，无法有效利用管道资源，一直以来运营商IP网络带宽的平均使用率只有20%~30%。中兴通讯IP+光vPIPE解决方案将管道资源池化，管道具备弹性，按照流量的实际需求占用管道资源，根据流量大小实时动态调整，解决网络拥塞、流量不平衡的问题，不需要改变业务流量的流向就可以实现网络优化，满足云时代业务的发展需求。方案提升网络资源的利用率最高到60%~80%，极大地降低了CAPEX。

● 自动化运维，提升运维效率
网络L3以下资源实现共享，构建可平滑扩展的资源网络，软件中L3以上部分与硬件解耦，构建可定义、可自愈的虚拟IP网络，从而实现：云端一键式业务开通部署，业务开通时间从数天到数分钟；云端业务配置和设备硬件安装分离，设备实现即插即用；人力资源优化，设备板卡级故障，业务可自动迁移，网络自愈功能让维护人员零工作量；设备级故障，只需替换故障设备，软件零配置重生；网络优化，云端部署，可一键完成。

● 智慧网络，可视极简
资源被池化后，承载网作为一个整体的资源池可以被量化、统计，网络中有多少资源，用了多少资源，还剩多少资源以及资源的方位，都一目了然。资源可视，不仅能让我们对当前网络资源的使用情况了然于胸，也能根据资源的需求变化，分析趋势，量化投资，进一步降低CAPEX。

中兴通讯IP+光vPIPE解决方案借助大数据分析和优势算法让网络具备了智慧，改变了承载模式，解决了传统网络多年来一直未解决的痛点问题。我们期待与运营商携手合作，共建智慧网络，迎接新业务挑战！