5G時代的一切創新業務都將以網絡為載體,通信網絡的架構、運營維護、產業生態等都將發生重大而深遠的變革,未來將會有越來越多的服務部署在網絡和數據中心端。而NFV所倡導的網絡開放化、虛擬化、智能化、融合化的技術理念則是撬起網絡轉型的支點,它是促進現網升級重構、未來網絡技術創新的重要技術途徑,並將進一步加速網絡產業生態的全方位調整。
在日前召開的「2019 ODCC開放數據中心峰會」上,英特爾表示,NFV所倡導的網絡重構的理念已經得到了全球運營商的廣泛認同,也得到了規模部署。NFV的性能一直是英特爾著力優化的重點,今年還推出第二代的至強可擴展處理器,其中還有專門針對NFV進行優化加速的產品型號,不斷提升產品性能。
例如,2019年2月,日本樂天(Rakuten)成功試驗了全球首個ICT融合雲原生(Cloud Native)4G網絡,並宣布今年10月商用;美國運營商AT&T有75%的網元已經完成了雲化,網絡效率得到了大幅提升。毋庸置疑,5G將為行業帶來基因突變式的進化,而網絡轉型則是進化的必經之路。
雲網邊端全覆蓋,加速5G網絡轉型
網絡轉型絕非一蹴而就,作為5G技術與網絡轉型的行業先鋒,英特爾一直致力於加速網絡轉型與推進5G商業化部署進程。英特爾把通信和計算能力融合起來,為5G網絡賦能,打造虛擬化、軟體定義和面向雲的網絡架構,引領網絡轉型的浪潮。
在產品和技術方面,英特爾能夠提供從雲、核心網、接入網,到無線技術以及智能設備的端到端5G解決方案。今年以來,英特爾連續發布了一系列重量級的5G相關產品和解決方案,覆蓋多個應用場景,能夠滿足不同場景的性能、功耗和IO接口需求。
5G核心網將是未來網絡轉型支持5G服務的重要組成部分。據了解,英特爾與應科院合作研究、開發及優化5G SA 核心網性能,尤其是確保用戶面功能(User Plane Function)的吞吐量可以滿足5G業務需求,共同合作帶來的結果是在單一伺服器上、零丟包的情況下,5G SA核心網用戶面可以處理超過200Gbit/s的數據吞吐量。UPF可以支持小規模的獨立硬體平臺,也可以支持大規模分布式雲端部署。在這個案例中,底層資源池採用的是H3C OTII伺服器,其具有模塊化設計/更小的規格尺寸/寬溫支持/標準管理接口以及均衡的I/O設計等多項創新,完全可以滿足5GC對於在邊緣部署時對硬體基礎設施的需求。
在小基站方面,基於開放參考設計平臺的小站方案正在成為一種高性價比的室內覆蓋方案。由京信、英特爾、浪潮等聯合推出的小站產品,採用接入-擴展-遠端的組網方式,單臺接入單元最大支持64遠端單元。在接入單元採用了符合OTII規範的開放的硬體平臺設計,支持Xeon-D 和Xeon-SP,通過均衡的I/O設計,支持FPGA加速卡的集成和高性能的無線協議棧處理。該方案通過搭載2顆英特爾至強可擴展處理器,具備了強大的邊緣計算能力,可以廣泛適用於邊緣雲計算、邊緣小站方案、邊緣AI、視頻加速、邊緣NFV等應用場景。
以英特爾攜手合作夥伴興漢(Nexsec)聯合推出的全系列uCPE白盒為例,用戶根據應用場景,網絡和算力的不同需求,可以靈活的選擇內置英特爾至強可擴展、至強D2100 SoC和凌動C3000 SoC等不同處理器產品組合。這些設備可以提供超過50Gbps的網絡性能,集成計算和存儲功能,並將虛擬網絡功能(VNF)如SD-WAN、虛擬防火牆等整合到單臺設備中,解決企業分支組網複雜,多設備維護困難的痛點。雙方率先在ODCC期間推出集成了最新的無線技術5G和Wi-Fi 6的uCPE,可以提供全無線,高帶寬,低延時接入的需求,進一步延展了uCPE的應用場景。開發者無論是為雲、企業邊緣還是小型企業分支提供解決方案,英特爾平臺都可以提供一致開發體驗和「設備隨選」的部署優勢。
探尋更強軟體堆棧,打造開放邊緣平臺
在傳統電信網絡架構中,應用與服務的數據處理能力主要集中部署在數據中心機房中,數據必須從網絡邊緣傳輸到中心機房進行處理後,再返回網絡邊緣。囿於地理位置、網絡結構和傳輸能力的限制,因應用和服務變得複雜和多樣化導致的時延和帶寬問題也愈發突出。
作為應對以上問題的有效手段,邊緣計算可在面向最終用戶的網絡邊緣側構建起強大的計算、存儲和傳輸能力,有效減輕網絡傳輸帶寬壓力、降低業務時延,並進一步提高內容分發效率,提升用戶體驗。
但這一新事物也帶來了一系列新的挑戰。
首先,針對邊緣計算構建的分布式基礎設施,例如在中心雲和邊緣雲之間,往往存在不同的體系架構。如何有效地對中心雲和邊緣雲進行異構協同,對現有雲管平臺提出了挑戰;其次,與部署在核心網絡中的中心雲相比,邊緣雲在運維管理上,需要更多的自動化操作和遠程運維功能;另外,邊緣雲雖然部署在網絡末端,但同樣需要具備完整的控制、計算和存儲能力;最後,直面用戶業務第一線的邊緣雲需要更好的可用性和可靠性,以提供電信級的可靠性、延遲,以及豐富的開放接口能力。
英特爾在軟體方面進行了大力的投資和推動,涵蓋多款開源軟體,如Linux軟體和加速網絡處理的DPDK軟體。近幾年英特爾也在開源組織中公布了多款軟體,為了給邊緣計算探尋更強基礎架構軟體堆棧,英特爾開展了基於StarlingX的邊緣計算節點部署技術驗證與預演。
作為一個完整的邊緣計算基礎架構軟體堆棧,StarlingX 不僅繼承了 OpenStack 成熟完備的雲服務管理能力,還與例如 Ceph、OVS、Kubernetes、DPDK 等眾多優秀開源項目所提供的核心能力相結合,具備了從控制、計算到存儲的全方位邊緣雲部署和管理能力。同時,其靈巧便捷的特性,也更適於在網絡邊緣進行部署。為更好地驗證 StarlingX 在邊緣計算環境中的特性和表現,英特爾已在實驗室環境中對基於 StarlingX 進行部署和配置的多種邊緣節點網元,例如 vBRAS 等,進行了大量技術驗證和部署預演,從中積累了豐富的第一手實踐經驗。
英特爾表示,StarlingX不僅融合了大量OpenStack及其它優秀開源軟體的核心能力,同時提供了配置管理、軟體管理等一系列新服務組件,從而在網絡邊緣形成了完整、靈活和高可用的基礎架構軟體堆棧,能夠助力電信運營商更高效地實施邊緣節點網元的部署、配置和管理。
例如中國電信、英特爾、賽特斯和浪潮合作的vBRAS,引入了英特爾DDP等技術,對報文解析和處理性能進行了全面優化,最大化利用埠帶寬和CPU資源,在ACL規則和QoS策略全開啟的情況下,上行的轉發性能得到了很大提升,接近線速。
在邊緣側,英特爾也推出了多個軟硬體解決方案,以開源的方式助力企業部署業務和應用。據英特爾技術專家介紹,英特爾目前所推出的全新設計的白盒5G uCPE是基於開放架構的解決方案,支持最新的WiFi 6和5G等多種連接方式,進一步拓展了軟硬體方案組合,具備高可擴展性、低成本、高性能、靈活接入等特點。該平臺軟硬解耦,同時支持豐富的開源軟體以及高性能網絡協議棧(DPDK/VPP),以SD-WAN網絡部署服務加速企業應用和邊緣平臺創新,可廣泛應用於雲專線、雲VR、雲遊戲、8K視頻、物聯網等應用場景中。
作者:梅雅鑫
責編/版式:王禹蓉
校對/審核:申晴
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