2023-12-11 19:11

中兴通讯算网融合底座,助力边缘算网一体演进

中兴通讯 算力及核心网资深系统架构师 于星

行业背景

随着5GC网络云的建设发展,运营商坚持“以网带边、以云促边、云网融合”的思路,积极提升边缘云算力能力,边缘云在2023年可覆盖全国全部地市,节点规模可达到1500+,推进统一IaaS底座试点及现网规模部署,积极完善资源布局,按需下沉边缘节点,贴近客户提供服务。工信部发布的“十四五信息通信发展规划”中明确了未来数据中心、5G等建设方向与重点,其中提出“要全面部署新一代通信网络基础设施,统筹布局绿色智能的数据与算力设施,积极发展高效协同的融合基础设施”。

行业挑战

随着边缘云的快速发展,也带来新的行业挑战,如边缘云机房空间有限、存在多种网络功能要求、不同流量模型下的网络设备各异,网络基础设施占用基础开销,等等这一系列的问题造成无法进一步提升边缘云算力能力。

网关选型难:50G以上模型网关设备上下行端口以100G端口为主,需要大路由表项,采用路由器设备;20G模型以下网关设备上下行端口主要是25G端口,不需要大路由表项,采用交换机;

防火墙选型难:50G以上模型防火墙需出100G互联端口与网关互联,性能要求高,多数采用框式防火墙设备;20G模型以下性能要求低,采用盒式防火墙;

网关软规格弱:网关和防火墙对接消耗大量BGP资源,受网关BGP表项限制,VPN专线指标难以提升;

建设成本高:设备成本高、占用机房空间大,功耗大,组网需采用路由器、防火墙等设备导致经济效益低;

网络需求多:业务功能全,网络/安全设备占比高,存在高安全、EIP/NAT、负载均衡等需求;

算力资源少:云化基础开销占比高,边缘云资源池数量多,每个资源池受IaaS基础开销影响,提供可用计算资源少;

以上挑战给边缘云的网络基础设施带来了复杂度,如何高效、灵活的构建网络,一直是边缘云亟待解决的问题。

中兴通讯算网融合一体机

为了解决以上问题,中兴通讯提出了算网融合一体机(图一),支持融合网络节点和融合算力节点,通过软硬协同实现高吞吐、多业务灵活部署需求,节省空间,降低功耗,节省成本,支撑边缘云业务规模发展。

图一 算网融合一体机

融合网络节点采用软硬协同架构,通过CPU+DPU+交换芯片构建,软件兼备网关、FW、EIP/NAT、LB 等功能:

计算:以容器/虚拟机方式部署VNF网元,负责VNF配置,对外API接口;

DPU:负责主要网元Session/状态维护,并通过DPU到交换芯片的端口下发转发表项到交换芯片;

交换:负责根据上层下的表项转发报文,如果没有匹配则上送DPU;

融合算力节点基于异构算力统一平台,提供丰富的服务能力:

多样化异构算力资源池:利用虚拟化技术,提供基于虚机、容器和裸机的计算资源池,存储资源池以及XPU资源池;

多样化加速:可将基础虚拟化管理组件、网络、存储能力等卸载到相应硬件;

多样服务能力: 提供丰富PaaS中间件服务,支持块、文件和对象存储,支持基于GPU的图像处理能力;

统一运维/管理平台:集成运维和管理组件,融合边缘云网统一运维;

通过部署算网融合一体机,可以具备诸多优势:

支持多合一SDN网络功能,提供DCGW、防火墙、负载均衡等功能,减少硬件防火墙、LB等物理设备,减少纯软方案中软件防火墙等资源开销,降低物理设备成本、提升资源利用率;

支持将VIM、SDNC等控制软件合一部署,进一步减少管理资源开销,提升边缘云业务计算资源利用率;

支持高吞吐带宽,以DPU硬件加速,通过DPU与可编程ASIC芯片的融合,单机可支持T级转发性能;

支持灵活定制网络功能,通过可扩展的智能网卡,可以支持未来的边缘业务功能演进;

支持无迂回一跳转发,组网上不再需要防火墙、LB等物理设备,减少了业务流量多跳转发路径,进一步降低转发时延;

支持多路高性能CPU接入,提升边缘网关的计算能力,可以按需部署不同网元,通用计算资源增加50%;

支持碳达峰要求,面对边缘节点的机房空间、能耗等问题,边缘网关统一各类网络设备,减少对机架位的占用,同时降低能耗;

客户价值

以20RU的机架为例(图二),采用算网融合一体机可大幅降低开销、提升算力。

图二 开销/算力对比

中兴通讯依托长期在自研软硬设备上的技术积累,通过自研DPU/CPU/ASIC构建以DPU为中心的算网融合一体机,完成云化软件基础开销、网络功能、异构算力资源等整合,可灵活、高效的为客户提供更多的算力资源、网络服务等能力。

总结

中兴通讯将助力运营商边缘算网融合演进,在边缘网络部署算网融合一体机,符合新型网络架构演进趋势,为客户创造更大的价值。

来源:C114通信网

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本评论 更新于:2024-4-19 20:00:18
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