Cloud CO參考架構與中小企業入云的實踐

中國電信北京研究院|胡杰

BBF已經啟動WT-412 Cloud CO測試標準的制定，該標準不是單一的設備測試標準，而是從Cloud CO具體場景出發，形成具體化的測試用例。

目前全球運營商都在推動具備條件的機房（Central Office，CO）向數據中心架構(DC)化改造，CO機房重構得到電信運營商、設備廠商以及測試廠商的高度關注，BBF TR-384協議提出了Cloud CO（Cloud Central Office，運營商云化中心局）參考架構模型，并啟動WT-412等系列測試規范的制定，本文介紹了Cloud CO的背景及參考架構，并結合中國電信中小企業入云業務說明了基于該架構的業務探索與實踐。

網絡基礎設施轉向以軟件為中心

AT&T發布Domain2.0已有4年多的時間，其目標是2020年前徹底完成網絡轉型，屆時整個網絡75%將由軟件組成，整個公司將變成一個“軟件公司”。在Domain2.0項目中網絡系統架構一個最大的變化就是云架構，將網絡基礎設施從“以硬件為中心”轉向“以軟件為中心”，并實現基于云架構的開放網絡，Domin2.0被業界看作是全球運營商轉型的“風向標”。

圍繞Domain2.0的需求，AT&T希望通過CORD項目將運營商網絡中的傳統端局（交換中心）轉變為類似于云服務提供商的數據中心。隨著全光IP網絡的推進，傳統端局的職能進一步退化，同時端局的維護需要較高的部署和運營成本開銷。以中國電信為例，2017年中國電信最后一個TDM程控交換端局下電退網，原PSTN機房大量空出。在這種背景下，全球電信運營商紛紛利用現有PSTN機房改造的機會，探索電信端局機房的云化演進，通過云計算、NFV等技術把PSTN機房改造成既能承載IT業務，也可承載CT業務的數據中心，同時通過SDN把PSTN機房和廣域網拉通，實現資源的統一管理。

在CORD基礎上，國際寬帶論壇（BBF）2018年2月正式發布了Cloud CO架構標準。該標準將為運營商重構寬帶網絡架構提供關鍵的架構標準參考，同時定義了北向API，使運營商能夠有效對各種業務進行自動化的生命周期管理，具備業務自動化發放、網絡自動化部署和維護自動化能力。Cloud CO同時考慮到了現有系統平滑演進升級，以實現對現有網絡系統的有效兼容。

中國電信作為BBF的核心成員，積極推動Cloud CO場景、架構、接口、測試規范的相關標準化，并參與BBF開放寬帶（OB）亞洲實驗室，牽頭Cloud CO的標準測試和集成驗證工作，積極推動Cloud CO標準在現網中實踐，借助SDN、NFV以及云計算技術推動傳統端局重構，將Cloud CO打造成最靠近客戶的邊緣結點并集約管理，構建具體開放接口的云化服務平臺，同時加速新型業務在Cloud CO的快速部署。

Cloud CO參考架構

圖1 Cloud CO參考架構

圖2 基于Cloud CO架構的新型CPE業務

BBF提出的Cloud CO參考架構如圖1所示，內部業務、控制與轉發三層分離，支持網絡抽象，實現網絡智能控制、業務靈活調度，加速網絡能力開放。其中編排器是實現自動部署和敏捷運營的關鍵技術，可支持跨域、跨層以及跨廠家的資源自動化整合，有助于提升網絡能力的開放性以及服務的端到端自動化水平，為客戶帶來更好的用戶體驗。

在該參考架構中編排器分為兩級架構，分別是運營商集約的端到端編排器（E2E Service Orchestrator）和Cloud CO內部的域編排器（Cloud CO Domain Orchestrator），其中集約的編排器開放了北向接口供上層業務按需進行網絡配置并調用網絡資源，南向打通與多個域編排器的接口，實現了跨域的統一調度。這樣一來，客戶、管理員和其他可能的第三方不需要直接訪問單個域的域編排器，大大加快了新業務跨Cloud CO部署和上線的速度。

在Cloud CO內部實現了SDN和NFV架構的組合，底層采用NFVI（network function virtualization infrastructure）解決方案，北向兼容多廠商VNFM、VNF，南向兼容業界主流服務器、存儲、網絡等設備，同時利用SDN技術構建轉發和控制分離的架構，具備基于PNF與VNF混合業務資源池的管理和控制能力。

基于Cloud CO架構的新型CPE業務

CPE是電信運營商部署在家庭或企業側的接入設備，最初用來解決客戶的接入問題，但是隨著光進銅退的推進，CPE實現了接入和語音功能的融合，也成為運營商切入企業內部組網、與企業ICT集成的重要抓手。同時，中小企業云化服務能力的提升也推動著CPE架構的變化，將過去部署在駐地側的功能遷移至云側，一方面簡化了駐地側CPE的功能，降低了終端的處理能力要求，減少運營和維護的成本，另一方面借助虛擬化技術在云側部署vCPE，加快了新業務的部署速度。

2014年中國電信開展了全球首個NFV架構下的虛擬企業用戶駐地設備現網試驗，全面測試了企業vCPE多種接入方式下的多項網絡業務功能及性能，測試結果滿足各項指標要求。在試驗過程發現，vCPE在網絡中不同的部署位置直接影響了網絡流量流向模型的變化，如果vCPE直接部署在全國集約的云計算中心中，實體CPE與vCPE之間的流量轉發將大大加重數據中心及外部網絡的壓力。Cloud CO的推進，為vCPE的云化部署提供了載體，同時借助編排器跨域調度的能力，構建一個具有開放接口的云服務平臺，使運營商可以有效提供新型業務，縮短新業務上線時間。

基于Cloud CO架構的新型CPE業務如圖2所示，集約的端到端編排器對于CPE、接入設備以及CCO中的vCPE進行集中的管理和控制，端到端編排器通過ACS（接入控制服務器）TR-069協議配置和管理CPE，通過EMS控制接入設備，同時通過域編排器控制位于CCO中的vCPE。CCO內部參照圖1的參考架構進行部署和實施，底層采用NFV架構，并通過SDN技術實現轉發和控制分離，同時具備基于PNF與VNF混合業務資源池的管理和控制能力。

中小企業入云業務的探索與實踐

為順應中小企業“云化”程度不斷提高的趨勢，中國電信積極探索借助云計算技術增強云服務平臺集約化服務能力、簡化企業接入終端并加速云端服務能力整合提升、創新業務運營新模式，引領中小企業服務向SMBaaS模式進化。

通過在Cloud CO中部署基于NFV和SDN架構的vPOP點，為中小企業提供云接入、云加速（vCDN）、虛擬防火墻（vFW）以及虛擬Wi-Fi AC等云服務，企業側和POP點之間采用VPN建立VPN連接，幫助中小企業客戶快速地建立端到端、安全可信的入云通道，并進而簡化企業內部的組網，降低企業的固定資產投入成本。

該業務受到了大量初創型中小企業的歡迎，借助SMBaaS模式為企業提供“拎包入住”服務，解決了中小企業入云“難”的問題，同時可以根據企業的發展狀況進行彈性擴充。

目前全球運營商都在推動具備條件的機房向數據中心架構化改造，CO機房重構已得到電信運營商、設備廠商以及測試廠商的高度關注。但是，目前全球相關測試機構提供的都是針對某個網絡設備或某個解決方案進行的測試，缺乏面向Cloud CO專有的測試工具及用例。基于上述情況，BBF已經啟動WT-412 Cloud CO測試標準的制定，該標準不是一個單一的設備測試標準，而是從Cloud CO具體場景出發，形成具體化的測試用例。

隨著物聯網和“互聯網+”業務的發展，越來越多的內容和計算需求被推向邊緣，越來越靠近用戶，經過DC化改造的Cloud CO的作用將越來越明顯，并受到產業鏈的高度重視。通過系列化的Cloud CO參考架構及接口標準可以將Cloud CO打造成一個開放的平臺，并通過分層的架構實現跨Cloud CO之間的編排與調度，并在此基礎上將一個個零散的邊緣數據中心組成一個可以運營的網絡，更加凸顯其價值。在未來的幾年，可以預見技術和業務雙輪驅動將進一步推動Cloud CO的發展，進而構造“云計算”+“邊緣計算”+“網絡”的新型ICT業務。