基于的虚拟化组网方案

1、基于 NFV 的虚拟化BRAS 组网方案一、 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，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

2、理的能力达到一定程度，理论上可以将路由器虚拟化。二、 NFV 组网方案IP 网络正处在向智能化的电信级 IP 承载网的过程中，网边缘设备的智能化是实现网络的关键。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分离，层面可以节省网络，提升网络调度灵活性和利用率，网元层面由传统的软硬件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，运中硬件的内部可靠性等等。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Ø

3、 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；Ø 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；Ø vRadius 对每个终端帐号进行 AAA；Ø 接入网元、vCPE、vBRAS 之间做双机备份，提升网络可靠性。图表 3 IPTVØ 组播流量在 vBRAS 之上为三层组播；Ø vBRAS 终结用户的 PPPOE 认证；Ø 用户发出 IGMP 加入请求，在组播中；点 MSER 终结，并注入到相应组播路由Ø 业务流通过 DR 下发，通过接入二层网络下发给相应

4、的用户。图表 4 绿色上网Ø 目前只做 LAC；Ø LNS 节点一般由集中式来完成；Ø 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，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。三、 业务功能实现方案NFV 场景下的

5、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，于是转发分离的设计思想就成为了软件架构设计的则。因此与传统设备相类似，系统的软件体系架构可分为平面（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系统组成如上图所示，层（的管理平台）主要负责配置、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

6、结构如上图所示。从软件系统模块来分，可以分为：配置、报文处理子系统、协议支撑子系统、设备、数据转发子系统。具体模块组成如下图所示：四、 运维方案在运营方面，可以由 NFV 的支撑系统（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，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

7、以下功能：Ø VNF 的创建和终结Ø VNF 的设置Ø VNF 配置Ø VNFØ VNF 故障的自动治愈恢复和扩展伸缩，即 Scale in/outNFVO（NFV Orchestration）的功能：Ø 网络服务的编排，即编排管理一系列的 VNFs 和转发图（Forwarding Graph）Ø 调用 VNFM 来做跨多个 VIM 的 NFV 安置检查和分配ØØ 使用 SDN 技术（Graph器或 SFCAPI）来实现 VNF Forwarding图表 9 Vbras MANO使用 MANO 的优势：&

8、#216; 防止设备厂商锁定，可以灵活部署多个厂商提供的 VNF，NFVOrchestrator 编排的流程基本是与具体的 VNF无关的；Ø 各个厂家的 VNF 具体的差异可以通过业界标准的 plugin 插件和驱动来实现；Ø 最后，可以鼓励 NSD（Network Service Descriptor）和 VNFD（VNF Descriptor）的标准化。MANO 的具体功能如下Ø 负责 VNF、NS 实例的管理，包括 NS、NS 回收操作，NS 实例化等 NS 实例的生命周期管理中完整的流程，还包括了 NS 生命周期内业务链与 VNF 实例关联关系的管理。NS

9、 在实例化过程中的状态：部署中，部署失败，部署。只有，否则Ø每个元素中至少有一个实例，才认为 NS 部署即为部署失败。NS 在回收过程中的状态：回收中，回收失败，回收。只有每Ø个 VNF 实例都回收败。，才认为 NS 回收，否则即为回收失NFVO 层提供 NS 实例拓扑图的 rest api 接口供 GUI 调用，基于拓Ø扑图完成拓扑管理，包括 NS 实例创建、启动、更新、止。和终NFV 平台的管理和则从不同层次提供对 NS、VNFD、VNF 的Ø状态、告警。NFV 平台收集虚拟池所有可用，记录创建和销毁 NS 实例过程中对虚拟的使用和，形成整个和告警。

10、管理域内的虚拟视图，有效完成对虚拟的NFVO 汇总 VIM 收集底层硬件和虚拟VNF 告警信息。告警信息、VNFM 收集ØNFVO 从 VNFM 收集 VNF 实例使用的硬件和虚拟故障告警与ØVNF 实例故障告警进行关联。根据用户制定的策略可以支持故障自动恢复。五、 性能指标Ø vBRAS 设备性能指标6-3-vBRAS三层接口转发性能测试.pdf6-4-vBRAS路由转发 6-5-vBRAS用户侧转性能测试.pdf发性能测试.pdf指标值备注vBRAS PPPoE 上线速率600 个/秒vBRAS PPPoE 最大并发连接32K三层接口转发性能详见附件路由转发性能详见附件用户侧转发性能详见附件Ø vBRAS 设备 HA 性能指标协议类型故障类型上行丢包下行丢包BGP上行链路故障974ms974ms下行链路故障1.01s1.01s