基于NFV的虚拟化BRAS组网方案.docx

基于NFV的虚拟化BRAS组网方案NFV方案简介基于NFV框架的虚拟化BRAS功能，可运用于电信级城域网业务网关、大中型园区网业务网关、校园网业务网关、创新型社区及家庭业务网关。NFV场景下的虚拟BRAS，从功能上来说与传统数通领域的BRAS设备没有什么差别，可以把它看作是一台软件定义的BRAS或者SR设备，可通过软件模块的灵活组合搭配，映射到基于不同硬件架构的传统路由器。比如在x86通用硬件平台上加载NAT软件，可以得到虚拟的运营级NAT设备；换而加载BRAS软件，可以得到虚拟的家庭业务网关路由器设备。甚至在虚拟技术发展到一定阶段，虚拟平台包处理的能力达到一定程度，理论上可以将核心路由器虚拟化。NFV组网方案IP网络正处在向智能化的电信级IP承载网转型的过程中，核心网边缘设备的智能化是实现网络转型的关键。基于NFV框架的vBRAS严格基于ETSI标准NFV架构来实现，系统层面能够做到转发与控制分离，资源层面可以节省网络资源，提升网络资源调度灵活性和利用率，网元层面由传统的软硬件一体化网元变为基于统一云平台的NFV虚拟网络功能网元，并且在容灾方案上考虑站点内虚拟机层面的HA，运资源中硬件资源的内部可靠性等等。本章节重点介绍基于NFV框架的vBRAS所应用的组网场景。图表 1家庭宽带PPPoE接入图表 2 IPoE接入vCPE每个子接口对应一个PG，并配置接入网关地址及相应IP POOL； 每PG下的用户通过vCPE动态获取的上行出口地址以NAT的方式进行上网；vRadius对每个终端帐号密码进行AAA；接入网元、vCPE、vBRAS之间做双机备份，提升网络可靠性。图表 3 IPTV组播流量在vBRAS之上为三层组播； vBRAS终结用户的PPPOE认证； 用户发出IGMP加入请求，在组播控制点MSER终结，并注入到相应组播路由中； 业务流通过DR下发，通过接入二层网络下发给相应的用户。 图表 4 绿色上网目前只做LAC； LNS节点一般由集中式防火墙来完成；vRadius可以拆分为公众vRadius和绿网vRadius， vRadius根据用户用户名是否是绿网用户决定是否要转发给绿网vRadius。 图表 5 Service Chain结合其他NFV虚拟网元，如vCPE、vFirewall、vLoadbalance等，基于SDN实现service chain，实现网络的灵活部署及控制，同时可以向终端客户提供FWaaS、LBaaS等增值业务，创造新的运营模式及利润增长点。 业务功能实现方案NFV场景下的宽带业务网关，从本质上来说也是一台路由器，其架构设计也可以参考传统数通路由器设备的架构，于是控制转发分离的设计思想就成为了软件架构设计的唯一准则。因此与传统设备相类似，系统的软件体系架构可分为控制平面（Control ne）与数据平面（Data Plane）两大部分。并且基于功能组件可复用的考虑，系统中还设计了内核平面（Kernel Plane），对诸如内存管理，定时器，公用数据结构提供了统一的应用封装。图表 6产品系统组成如上图所示，控制层（云化的管理平台）主要负责配置、监控分析、业务分发及管理等功能，通过底层网络驱动系列虚拟化服务器进行具体业务控制和数据转发。图表 7 内部架构从功能面分析，可分为管理平面和数据转发平面，其结构如上图所示。从软件系统模块来分，可以分为：配置管理子系统、报文处理子系统、协议支撑子系统、设备管理子系统、数据转发子系统。具体模块组成如下图所示：运维网管方案在网管运营方面，可以由NFV的网管支撑系统（MANO）来完成。ETSI 中的MANO指的是NFV的Management and Orchestration，主要包含三大模块，分别是NFVO、VNFM以及VIM。下图包含了MANO的全景，它产生的背景主要是基于对网络功能虚拟化做通用管理的诉求，MANO具体的功能模块是图中的右半部分。图表 8 ETSI NFV标准架构其中VNFM（VNF Manager）作为对虚拟网络功能的管理，主要包含以下核心功能：VNF的创建和终结VNF的设置VNF配置VNF监控VNF故障的自动治愈恢复和扩展伸缩，即Scale in/outNFVO（NFV Orchestration）的核心功能：网络服务的编排，即编排管理一系列的VNFs和转发图（Forwarding Graph）调用VNFM来做跨多个VIM的NFV安置资源检查和分配使用SDN技术（SDN 控制器或SFCAPI）来实现VNF Forwarding Graph图表 9 Vbras MANO使用MANO的优势：防止设备厂商锁定，可以灵活部署多个厂商提供的VNF，NFV Orchestrator 编排的流程基本是与具体的VNF独立无关的；各个厂家的VNF具体的差异可以通过