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专题
2021/7/16 14:28

云化时代运营商数据中心业务及网络演进研究

邮电设计技术  许 鹏,张桂玉,马季春,赵 岩,李胜光

本文版权为《邮电设计技术》所有,如需转载请联系《邮电设计技术》编辑部

摘要:阐述了运营商数据中心(IDC)网络技术及服务现状,分析了云化时代企业上云及混合云组网新业务需求对运营商数据中心在网络架构、设备形态及服务模式的新要求,结合网络云化趋势,提出了基于虚拟路由的多租户共享CE设备接入技术及网络自动配置和业务自动开通的机制,并提出了业务自动化服务平台的建设构想,对其系统架构和功能架构进行详细阐述,为运营商数据中心业务及网络演进提供了参考。

关键词:IDC;SDN;云化;虚拟路由;多租户共享

doi:10.12045/j.issn.1007-3043.2021.06.010

概述

1.1 运营商数据中心业务需求变化

长期以来,IDC 主要为用户提供以服务器托管和数据传输接入为主的综合性业务,为企业租户提供广覆盖的、高速的、稳定的网络服务。

云计算产业的蓬勃发展带来应用上云需求的激增,同时基于系统安全性等考虑,企业混合云组网场景日益丰富。通过自建数据中心或者租赁运营商IDC资源,企业部署自己的私有云资源池,并通过租用运营商专线实现企业总部及分支机构、数据中心云池和公有云池的组网和数据交换,从而实现混合云的部署。

同时随着软件定义网络(SDN)、网络云化等技术的发展,用户对于业务线上化订购和受理、即时弹性的网络服务以及网络和业务可视化也提出了新的需求。应对新的场景和业务需求,运营商数据中心在网络架构、设备形态以及业务服务模式等各方面的变革势在必行。

1.2 传统数据中心网络及业务开通情况

1.2.1 传统数据中心网络及业务现状

层次化模型设计的级联架构是目前运营商IDC网络广泛采用的解决方案。该架构设置接入层(Access Layer)、汇聚层(Aggregation Layer)和核心层(Core Layer),现网根据 IDC 规模、用户需求等因素综合考虑各层的规划和实施。级联架构的IDC网络如图1所示。

图1 联架构的IDC网络

接入层:位于网络最底层,负责终端设备接入,确保终端设备可通过网络进行数据包传递。

汇聚层:位于接入层和核心层之间,提供基于策略的连接,可通过访问控制列表(ACL)等过滤器来提供区域的定义,同时提供如防火墙、入侵检测在内的其他服务。

核心层:又称网络骨干,该层网络设备为所有数据包提供高速转发,通过L3路由网络将各个区域进行连接,确保各区域内部终端设备的路由可达。

当前数据中心主要的用户需求为互联网带宽租赁及服务器托管,网络流量以访问公众互联网流量为主,网络设备主要采用专用的交换机路由器等通信设备。

租户接入网络的层级依据需求带宽(CIR——Committed Information Rate)设置,可以通过 IDC 的核心路由器、汇聚交换机、接入交换机进行网络接入。高 CIR 客户一般接入核心或汇聚层设备,以访问公众互联网流量为主,路由协议直接配置在对接设备上;低 CIR 客户一般与接入层对接,根据公众互联网和专网访问业务类型的不同,路由协议可能直接在接入层配置,也可能在汇聚及核心层配置。各层级设备配置由维护人员依据线下工单采用Telnet/SSH等方式手工完成。

1.2.2 新业务需求下传统数据中心存在局限性

随着企业混合云专线组网需求的激增及云化技术的发展,级联的IDC网络架构、逐层手工配置的方式以及线下工单驱动的业务模式,无法满足云计算场景下弹性、自助的服务需求,在客户业务订购、资源配置、设备接入、配置变更、业务测试及维护等方面也暴露出诸多弊端。

结合现有网络架构及业务开通模式,目前有以下问题亟待解决。

a)网络部署复杂,业务开通时效性差。专线业务开通需要维护人员手动配置各层网络设备,配置效率低,容错性差。

b)租户接入成本高,接入设备需配置。租户接入IDC网络需自带专用设备(CE ——Customer Edge),并对CE进行网络配置。

c)运维手段缺乏,维护效率低。对于大部分 IDC内的网络设备以及业务状态缺少采集和监测手段,不便于及时排障,影响网络维护和业务运营。

d)业务受理开通均采用线下方式,可视可管不足。线下以人工的方式开通业务,业务施工进度、业务状态、开通情况等不可视,影响用户体验。

e)不符合混合云的发展趋势,无法适应云原生环境下快速部署和弹性租用、在线服务、网络可视的业务模式。

鉴于此,本文提出了云化时代新型的运营商 IDC网络架构、设备形态及业务服务模式,本文所提出的演进思路和技术方案可以更好地满足企业用户对运营商数据中心的需求,并改善传统的运营模式和业务模式,为云化时代运营商数据中心业务及网络演进提供有效借鉴。

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