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以DC为核心重构本地网 中国电信上海公司LSN之实践与思考
[ 通信界 / 中国电信上海公司信息网络部 吴志明 / www.cntxj.net / 2018/11/13 21:19:02 ]
 

中国电信上海公司在对未来本地网络与平台的探索与研究中,充分认识到ICT技术在社会信息化的关键作用,特别是云计算、移动互联网物联网、大数据与人工智能等ICT技术发展 ,它们不仅在驱动着经济的发展方式、生产方式与生活方式发生改变,同时ICT系统的建设、运营以及ICT产品与服务的提供方与提供方式上也都将发生重大的变化。

ICT 1.0存在局限
为了满足对ICT的个性化、差异化的特性要求,传统建设方式一般是用户/客户在自己的场所CPN,不仅要投资购买ICT相关的软硬件产品与服务,还要构建这些系统运营的物理空间及电力空调运行环境;为了确保ICT的运行,用户还要配备开发、运营与管理团队。此类ICT建设运营方式存在几个特性或挑战:一是投资与运营相关成本较高;二是ICT的支持支撑的生产流程、业务流程、管理流程与数据都是动态变化,需要不断地开发、扩容与优化,因此ICT系统及开发运营的相关资源也是动态变化的;三是ICT系统长年运营积累数据资产有历史价值,而其他软件硬件都会随着技术的发展而资产快速贬值。

通过上述ICT系统的实现与提供方式,用户/客户需求可以在以下几方面达到满足:1、通过在所控场点部署ICT相关软硬件系统,具有一定的物理空间隔离的系统安全性;2、通过在场点内部署软硬件系统,可以满足业务与系统的实时响应。3、通过软硬件系统的独占性与定制开发满足相关的个性化差异化需求;4、通过专属开发运营团队,形成ICT支持支撑业务发展的领先优势;5、通过资金优势、ICT技术人员优势、ICT系统优势可以形成领先竞争对手的优势。

为了实现智慧城市甚至是更广义范围里的社会信息化,如按此方式发展,用户为了拥有被ICT支持的生产、生活、管理等相关的服务与产品,除了场点,用户还要考虑构建、交付、运营绝大部份的ICT系统,所涉及的物理空间环境、ICT的软硬件的投入方式与投入量、ICT人员的配置、前后端系统的现场运营方式等诸多问题。我们不妨将此类ICT的构建方式、运营方式、服务提供方式统称为ICT 1.0。我们认为以ICT1.0方式实现智慧城市或更广义上的社会信息化,不仅存在各类资源需求庞大、实现周期漫长、运营管理方式复杂的问题,同时随着技术与业务需求的变动,此类ICT系统架构及其产品与服务提供方式也存在着整体服务提供的不可持续性。

其实,业界一直在探究,电信运营商长久运营的在语音电话网/移动网/Internet等公共服务基础设施可否如水、电一样去服务,并构建出用来承载政府、社区、商圈、企业、家庭、个人各类ICT产品与服务的新一代的公共基础设施平台。

以GSN/LSN为核心重构本地网
上海电信自2013年以来,通过3年多来的研究与探索给出了预期结论:以数据中心为核心,重构本地网络平台,构建可综合承载社会ICT系统与服务的未来云网融合的本地网平台。

上海有别于其他省网的特点,属于特定的大型本地网,我们“未来已来”的本地网络平台,其主体是以GSN/LSN两类数据中心为核心,在LSN (Local Service Node)实现LSN与用户CPN的互联,终结就近区域用户的接入汇聚,并通过DCI等本地核心网实现与GSN的互联,在网络层次上,位于固定/移动无线接入网之上而在城域核心网之下;GSN(Global Service Node)在网络层次上是在城域网核心之上,在城域网上,此类GSN包括中国电信自建自用具有云资源能力的DC/IDC与中国电信自建但托管BAT资源能力的IDC;而在ChinaNet/CN2上,非上海电信城域网上的DC/IDC也是另一类GSN。总之,GSN/LSN的共同特点是Spine/Leaf的云数据中心。

以云数据中心资源为基础,通过计算虚拟化、存储虚拟化、网络虚拟化技术与智能化运营系统,实现用户ICT系统之间的安全隔离与资源共享。通过GSN/LSN平台,用户在实现ICT系统时,其构建ICT的所需ICT软硬件资源,一方面可以是从中国电信GSN/LSN租用物理与虚拟计算、存储、网络与应用软件,另一方面可以是自身购买的软硬件资源,甚至是其部署在用户侧CPN的资源,由此构建用户个性化/差异化的ICT系统。通过构建GSN/LSN平台架构,用户将以电信网络侧ICT物理/虚拟资源、用户侧CPN的ICT资源、电信接入网此3类资源为基础积木(Building Blocks),以新的资源提供方式构建实现用户所需的ICT系统,从而在用户ICT的提供方式、运营服务方式、Capex转Opex的投入方式实现改变,我们不妨将此类ICT系统实现与服务提供方式称为ICT 2.0。

GSN/LSN平台架构不仅实现了面向用户ICT的承载与运营,支持用户各类Intranet /Extranet/Internet的应用与通信服务;在功能上,GSN/LSN是动态的(Dynamic)、在线的(Online)、按需的(On Demand)的“ICT工厂”/“IT工厂”, 那里随时可按用户需求,动态地编排(回收)用户所需(退订)的服务器、存储设备、网络设备、商用软件与数据;此外,GSN/LSN在功能上自然地为用户租用资源提供相适应的运行执行环境(Runtime Execution Environment)与运维监测手段。

LSN场景优先选择CO改造的IDC机房
GSN/LSN类的本地网络平台架构将为电信运营商的产品与服务创新、生态圈构建乃至重回生态价值圈的核心地位奠定了差异化的基础,也为电信运营商拓展在社会信息化与智慧城市中的作用与服务领域,摆脱“管道化”地位、价值“边缘化”的困境,强化电信运营商在社会信息化的主力军地位。

GSN/LSN架构不仅在面向支持客户/用户的ICT构建上提供了新的选项,而且GSN/LSN架构形态与IMT-2020的Central/Edge Cloud的架构类似,通过使用SDN/NFV技术对相关的电信固定接入网、移动无线接入网在LSN上实现MEC及基础电信网元NFV化的融合承载;5G核心网 NFV与GSN/LSN融合,也可以实现既支持固定计算也支持移动计算的面向用户ICT系统的承载服务的GSN/LSN新一代本地网络平台,最终实现支持社会计算的本地网公共基础平台。

基于GSN/LSN的本地网络架构平台,不仅在面向单体客户自身的ICT实现与承载上提供新的方式,而且在不同客户的ICT之间的互联方式也发生重大变化。将传统的单体客户ICT系统实现方式转化为GSN/LSN的ICT实现方式后,原有不同客户ICT之间的以用户CPN之间的物理链路互联将转为等效的所对应的电信侧用户系统之间的虚电路互联。基于此形态的互联可极大地方便商务楼、小区、社区、园区、商圈等多用户场所内的智能/智慧互联。基于此组网形态,可极其简便地实现社会组织之间的层级化组网架构的需求。而层级化组网的ICT系统是智慧城市/社会信息化的最基本要求。正因此,我们相信通过以数据中心为核心的本地网络架构,构建GSN/LSN形态的下一代可承载用户ICT系统的公共基础设施平台,将有效推进智慧城市建设进程与社会信息化的进程。

中国电信上海公司在LSN的测试、试商用、商用上,优先选择原有CO改建的IDC机房,并选择一批具备条件的CO机房改造为支持Spine/Leaf架构的云数据中心并实现全网的OLT的光纤PON对接,据我们所知,这应该是全球电信运营商的本地网首例。

GSN/LSN架构主力实现ICT 2.0
LSN目前已发展的客户类别有科创园区类、会展园区、医疗行业、商务楼等。LSN在技术架构上与2015年业界所提CORD相似,但在两方面有重大差异:一是LSN不以接入网的NFV,特别是OLT的虚拟化为前提,或者广义来说,以电信的基础网络的SDN/NFV为前提;二是由于上述原因,服务目标不一样:CORD主要讨论通过SDN/NFV降低运营商的建设运营成本(除非自己开发,否则难以实现),以及通过基础网元的SDN/NFV化提高开通与运营效率;LSN的首要目标是构建用户的“ICT工厂”并提供运行执行环境与监测手段,与此同时考虑电信基础网元如何SDN/NFV化并适配于新的业务场景。目前阶段政企类客户成为通过GSN/LSN实现云网融合的ICT承载为优先目标。

以数据中心为核心的GSN/LSN本地网络新架构,目标是构建可支持用户(政府、企业、家庭、个人)ICT系统承载的公共基础设施平台,为智慧城市建设与社会信息化提供既经济可靠又可持续的共享的平台化ICT解决方案。上海公司的LSN项目在实施过程中,得到了中国电信集团公司领导的关心与支持,技术实现方案与成果也多次向中国电信集团科技委相关领导汇报并获得支持。上海公司的GSN/LSN的未来本地网络架构的探索与试验,是中国电信CTnet2025的具体实践。我们深深体会到技术演变与客户需求满足方式的变化对网络重构、业务重构、组织重构、生态重构的影响之深之远。

在3年多的探索与实践中,我们得到许多厂商的支持。尽管概念与架构思想,不断在实践运行中得到验证,但同时还存在多个领域尚待拓展。在应用领域拓展方面,2017年上海电信将进一步探索试验固定接入网与移动无线接入网在LSN上的融合,特别是MEC、vBRAS等方面的应用与融合;LSN在智慧家庭/智慧小区的应用解决方案与试点、LSN在智慧商圈内应用解决方案与试点。在技术与产品方面,NFV存在产品化标准化问题,大规模用户二层网络虚拟化技术、端到端SLA的定义与控制等还有待解决。此外,在构建可运营、可管理的运营管理平台上,也有待进一步完善。

在支持社会信息化与智慧城市建设中,数字化、网络化、智能化是核心。ICT系统本质上就是构建从数据生成、流动、处理、反馈与执行的闭环的机制系统,至少可通过Intranet/Extranet/Internet三大类的ICT实现方式,它们都具备数字化、网络化、智能化的特性,并满足数据信息资产的安全隔离、数据信息的局域特性(locality)以及信息处理的局域性要求。智慧城市与社会信息化的规模性、分布性、实时性的特点最终决定了数据信息存储处理、数据信息网络传输、以及智能信息反馈现场执行的分布特点,而社会组织之间管理与交互层级化特性,共同决定了未来可承载用户ICT的公共基础设施平台必然是分布式与层级化的数据中心与分布式与层级化的网络共同组成的架构,此架构所具备的横向与纵向可扩展性能够满足社会信息化的规模性、分布性、实时性的需求。实现从ICT1.0式的以用户CPN为核心的极端分布计算模式的独占方式到GSN/LSN/CPN的层级化与分布化的ICT2.0计算模式平台化方式转型,在满足个性化、差异化、可安全隔离的用户级ICT需求同时,实现互联与共享的社会级高效节约的平台化运营与管理。

在人类突破计算、存储、网络的局域性与资源有限性的制约之前,电信运营商可务实地发挥自身在城域骨干网、光纤接入网/移动无线接入网以及遍布的CO的既有优势,以支持社会信息化与智慧城市的实现为目标,向政府、企业、家庭、个人提供“触手可及”的“First Mile”(第一公里)的云化智能化ICT的平台化服务,为社会的生产方式、生活方式、管理方式的转型提供公共与共享的基础设施平台服务。

 

作者:中国电信上海公司信息网络部 吴志明 合作媒体:通信界 编辑:顾北

 

 

 
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