深度解析vBRAS演进之路

作者简介:晁军显,曾任职于某大型通信设备商,从事数通路由交换领域,核心网领域研发及方案设计工作,高级工程师,目前任职于中国移动,主导SDN/NFV相关研究研发工作。

概述

BRAS,即宽带接入服务器(BroadbandRemoteAccessServer)是面向宽带网络应用的新型接入网关,它位于骨干网的边缘层,可以完成用户带宽的IP/ATM网的数据接入,实现商业楼宇及小区住户的宽带上网、基于IPSec(IPSecurityProtocol)的IPVPN服务、构建企业内部Intranet、支持ISP向用户批发业务等应用。宽带接入服务器(BRAS)主要完成两方面功能,网络承载功能和控制实现功能。

NFV/SDN风口下,衍生出了新的产品形态,我们称为vBRAS,”v”可理解为虚拟化,即vBRAS = BRAS NFV。注意,这里单纯vBRAS和SDN并无任何关系。

BRAS在运营商网络中具有举足轻重的地位,尤其在中国,固网宽带业务一枝独秀,全球持续增长。看今年三季度统计数据:

每年的新增份额,及存量数据表明,中国宽带业务具有巨大市场空间。而BRAS作为命门设备,对运营商来说至关重要。

2017年,Gartner Hype Curve曲线表明SDN/NFV等新兴技术已跨越裂谷带,逐步进入成熟阶段。Gartner Hype Curve说白了就是技术炒作曲线,目前已经过了炒作阶段,步入商业成熟应用。

传统通用路由交换领域,路由器、交换机等已步入了应用阶段。运营商也都在发力推动BRAS设备的SDN/NFV方向发展。华为、中兴、新华三等传统大厂,均推出了相应产品;赛特斯、烽火等在传统BRAS领域无积累,无份额的新兴厂商,看准商机,都准备分一杯羹,纷纷加入研发大军,甚至推出了基于x86架构彻底NFV化的vBRAS设备。

运营商vBRAS市场似乎并没有来得如想象中那么快,运营商对vBRAS的采用十分谨慎,毕竟像华为的传统BRAS设备ME60,特性丰富,性能强劲,吞吐量优越,可靠性稳定性已经过考验。vBRAS的大规模应用还有多远?设备商vBRAS葫芦里卖的什么药?运营商需要什么样的vBRAS?

方案演进

vBRAS在大的层面上,有两种实现方式:转控一体形式和转控分离形式(即SDN化的vBRAS)。说方案演进之前,有必要说下SDN和NFV这两个欢喜冤家,这涉及到运营商整体网络战略规划,涉及到设备商的架构选择。

SDN诉求:
1. 控制/转发分离
2. 网络集中控制
3. 网络虚拟化

NFV诉求:
1. 软件/硬件分离
2. 网络功能虚拟化/软件化
3. 硬件通用化

共同追求:
1. 从封闭走向开放
2. 从独享的硬件到共享的软件

差异点:
1. 网络虚拟化 vs 网络功能虚拟化
2. SDN侧重L4以下流量的调度控制
3. NFV适用于L2~L7的业务功能
仔细体会其中的韵味,我们仿佛可以得出SDN技术可广泛应用于数通路由交换领域,典型如:数据中心;NFV技术更适用于功能网元设备,倾向于业务处理,服务器领域,典型如:云计算,大数据等领域。

世界本来是简单的,但现状往往是复杂的。数通路由交换和业务处理,从来就不是井水不犯河水,而是有交叠重合的。比如,核心网设备SGW/PGW等,宽带接入设备BRAS,身兼路由交换和业务处理于一身,高性能软件处理和高性能硬件转发并存。

一旦玩跨界,世界就复杂了。做码农里炒菜最好的厨师,还是厨师界里敲代码最牛?还是说,码农和厨师最完美的融合在一起,敲代码的方式炒菜,炒菜的方式敲代码?

很不幸,BRAS设备是非常典型的跨界产品,处在骨干网边缘位置,要求能够终结各式各样的接入业务,同时,具有高速的路由交换能力。SDN存在和传统设备融合的问题,如何将存量设备平稳过渡的问题,NFV存在性能跟不上的问题,能力不足的问题。先SDN,后NFV;还是先NFV,后SDN;还是双管齐下?

SND、NFV的开放,开源,标准融合之路,“外行看热闹,内行看门道”,开源组织的融合,此起彼伏,背后是各种厂商及非盈利组织的角逐。相关开源组织演进如下:

融合了上述各种框架技术,基于SDN/NFV架构的vBRAS,具备如下特点:

下面我们分别从几个角度,探讨vBRAS演进的背景及演进方向。

传统大厂角度:

华为,中兴,华三等传统设备厂商,骨子里还是卖设备。SDN框架下,转控分离,设备商如何防止运营商消除十几年来精心营造的技术壁垒;如何防止数通设备开放化、标准化、控制软件。NFV框架下,软硬件解耦,甚至三层解耦大家都采用通用服务器来实现,给传统大厂更是致命一击。

传统大厂主推的vBRAS解决方案,基本上均采用传统设备改造而来,且无法做到三层解耦,厂商间互操作;同时,为了防止被行业抛弃,需要跟上技术发展的风口,设备商会参与各种开源项目组织,将生态搞混,引导行业发展。发展就是这样,理想很丰满,现实很骨感,各式开源项目背后有大量厂商利益的角逐。

传统设备商,研发能力强劲,技术积累雄厚,vBRAS采用SDN NFV架构似乎不是难事,但实际产品形态,开放能力总是不能如运营商所愿,仍旧采用专有设备实现。华为等厂商推出的vBRAS,总是功能特性丰富天花乱坠,配套完善的解决方案,传统设备功能特性已部署在生产环境,以至于运营商只能采用他们的设备,而无法落实自己的想法。运营商无核心研发能力,只能被传统大设备商绑架,店大欺客。

新兴小厂角度:

BRAS市场一直由传统大设备商把持,新兴厂商看到了无限商机,且SDN、NFV风气云涌,技术逐步趋向成熟。他们无任何包袱,无传统设备负担,借此机会,直接跨度到vBRAS,实现弯道超车,还是比较可行的。他们经不起太多的折腾,需要见到效益,比较可行的办法就是遵照运营商或开源组织的标准,研发商用的,相对开放的vBRAS。vBRAS商用软件,称为新兴小厂的技术核心。同时,快速占领市场至关重要,毕竟软件技术,经过积累总是可以达到甚至超越的。

这里我们就不难理解赛特斯, Panabit等新兴厂商,介入vBRAS的方案思路。完全实现软件硬件解耦,转控分离,采用SDN NFV架构,采用x86通用服务器形式。

正如前述所言,大设备商营造的丰富的BRAS功能特性,99.999%的可靠性,极高的吞吐量,吓怕了运营商,以至于运营商对新兴厂商的产品方案非常慎重谨慎。无形中大大限制了新兴厂商市场的打开。赛特斯、Panabit等以软件为生的vBRAS厂商,其方案是相对符合运营商利益,符合技术框架发展方向的。只不过限于复杂的市场形势,离真正的大规模商用,我认为还有一段路要走。

新兴小厂商情况依旧很复杂,除了赛特斯,Panabit等软件产商外,一些骨子里的设备商,也逐步介入这个市场。比如,白盒交换机厂商,盛科、擎发等。他们相对传统设备商,从硬件上支撑转控分离,依托开源社区,和开源控制器、开源网络操作系统无缝对接。但是否就是未来的发展方向呢?离开了传统设备商的捆绑,会否再次陷入白盒设备商的捆绑?如何摆脱设备商,无论是传统设备商,还是兴起的白盒厂商?是个值得思考的问题。

运营商角度:

BRAS作为运营商专用设备,却依赖于设备商,不得不说是一个悲哀的故事。没有核心研发能力,无法完成对自身命门的掌控,注定了运营商理想中的vBRAS,或许会来的更晚一些。这一点,运营商已意识到,从运营商的试点研究,纷纷开启研究研发之路,可见一斑。

运营商统一架构的电信云,转控分离,软硬解耦,三层解耦的强烈诉求;设备商对传统设备的绝对话语权,可以说运营商大网,可能设备商更熟悉;现网大量传统设备的利旧;运营商和设备商的博弈;开源组织和设备商的博弈;开源组织和运营商的博弈。凡此种种,注定了运营商推行vBRAS的漫长之路,不难理解,vBRAS商用试点风风火火,正式商用却几乎绝迹。

总结

BRAS统治城域网已经很多年。BRAS位于城域网边缘,是用户实现各种业务的入口,其重要性不言而喻。近年来运营商不断尝试宽带中国、智能管道的战略转型,BRAS的关键地位也进一步得到凸显。在新业务、新流量模型的冲击下,传统BRAS的弊端也开始暴露。BRAS是一种软硬件一体化的专用设备,是典型的控制与转发紧耦合的网络设备,BRAS这种架构在一定程度上束缚了城域网的发展。

NFV就像外科医生手中的柳叶刀,能够一层层地解除BRAS的束缚,同时再辅以SDN、VxLAN等技术,将能够实现城域网的架构重构。面向未来,新型城域网应该做到3重解耦:软件与硬件解耦、控制与转发解耦、业务流程解耦。

当下,vBRAS只是迈出了城域网NFV化的第一步,未来将会有更多网元承载于云资源池上,将有更多业务可实现集中配置和调度,网络架构也会更加简洁、开放、敏捷。

现在就出发,路途虽遥远,但我们一直在路上!


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domi 发表于17-12-28
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