何均均 王江舟 李 辉
中国移动通信集团江苏有限公司南通分公司
近年来，随着移动“CHBN”（Customer、Home、Business、New，个人市场、家庭市场、政企市场、新兴市场）业务的飞速发展，云网融合成为必行之势。江苏移动在云网建设上起步较晚，但经过持续发力，目前在云网上已经初具规模，具有较大的市场竞争力。在新形势下，如何更好地提供云网一体化的网络能力，高效支撑业务发展还面临着以下三点挑战：（1）目前，公有云的发展已相对成熟，但私有云产品的定制和推广效率较低，缺乏成熟的一体化网络解决方案和融合产品，特别是跨区域、跨地市的私有云产品，更需要稳定、可靠和安全的入云方式，而当前系统无法满足重点客户的私有云融合组网需求。（2）移动的云网融合产品仍比较单一，只支持点对点PTN（Packet Transport Network，分组传送网）云专线，且PTN 专线开通成本高，调测周期较长，无法满足集团客户多种方式接入和快速入云的需求。（3）对于大量已在其他公有云上部署业务的客户，移动运营商缺乏具有核心竞争力的产品，无法提供不可替代的粘性云服务。
1.1 背景说明
为了解决目前云网融合一体化所面临的挑战，本文研究并实践了江苏省内云网融合一体化网络接入方案，通过地市云网互联产生合力，MPLS-VPN（Multi-Protocol Label Switching-Virtual Private Network，采用多协议标签转换技术构建IP专网）、SD-WAN（Software Defined Wide Area Network，软件定义广域网）融合，整合全省云资源，做到内部资源最优化，保障了云网业务的快速接入，提供了灵活快捷的业务开通方式，属于全行业领先的系统应用。
1.2 云网建设
1.2.1 省级拓扑
方案设计如图1 所示，在全省13 个地市各新建一对云网PE(Provider Edge，即Provide 的边缘设备)，设置3 对P(Provider，提供商路由器)节点实现任意两地市之间的云间互联最低时延，分别为南京、无锡（与苏州合设）和淮安。其中南京P 节点用于南京、扬州、镇江和泰州的云网PE 接入，无锡（与苏州合设）P 节点用于常州和南通的云网PE 接入，淮安P 节点用于淮安、宿迁、徐州、连云港和盐城的云网PE接入。
图1 江苏移动云网拓扑
各地市的云网PE 接入建设原则为利用现有的NCE-IP（Network Cloud Engine，网络云引擎），实现所有云网PE 以及P 节点的管控，各地市云网PE 与P 节点的连接，直连链路以“利旧为主，按需新建”为原则。
综合地市设备接入方案为各地市NCE-SPN（Slicing Packet Network，切片分组网）管理云专线网络SPN 设备，并新建一对云网PE，建立专线接入网络。地市云新建一对云网PE，作为本地市云专线入云的落地PE。云网PE 增加连接城域SPN设备的链路，通过口字形组网实现云网PE 和SPN 互联。云网PE 连接本地云DC-GW（Data Center-Gateway，数据中心网关）设备的链路，通过口字形组网实现云网PE 和云GW 互联。
业务管理上，二级编排器与SC 控制器（Super controller，超级控制器）NCE-Super 和云管理平台对接，SC 控制器NCESuper 与NCE-SPN 和NCE-IP 对接。业务开通上，二级编排器基于业务平台诉求，调用SC 控制器创建专线，主要包括：（1）编排器转换相关的业务信息和参数发给NCE-Super；
（2）NCE-Super 将配置参数下发对应的NCE-IP；
（3）NCE-IP 按业务类型下发配置到设备，完成业务发放。
如图2 所示，南通建设的SPN 域，共设置8 台设备，其中2 台PTN980 接入设备，2 台PTN7900-X12 作为普通汇聚，2 台PTN7900-X12 作为骨干汇聚，2 台PTN7900-24 作为核心设备。新增一对云网PE 设备，与无锡（苏州）的云网PE 设备互联。部署8 台SPN 安装和互联，并通过NCE-SPN 纳管，打通SPN 核心设备至NCE-SPN 的DCN 管理平面。南通二机楼的2 台云网PE 和SPN 核心互联，云网PE 至云DC-GW实现互联，云网PE 至NCE-IP（南京江北IDC 机房）则通过DCN（Data Communication Network，数据通信网）打通路由，包括控制域IPv6 打通。NCE-Super（南京）与NCE-SPN、NCE-IP 之间连接，打通云网PE 至无锡（苏州）的云网PE 传输电路。
图2 南通地市云网拓扑
1.2.3 接入拓扑
设备部署DCN 功能，使NCE 能够加载管理设备。使用网关与非网关组合方案，如图3 所示，对于整个PTN 网络，与外部DCN 网络直连的PTN 7900E/PTN 7900 作为网关网元，未与外部DCN 网络直连的接入层、汇聚层节点作为非网关网元，网关网元通过管理口与外部DCN 网络连接，全网采用管理平面DCN 方案进行管理。
图3 南通移动SPN 域云网拓扑
1.3 业务组织
1.3.1 业务接入设计
首先介绍业务承载方案，云网PE 作为企业租户的网关，直接配置到租户的静态路由，云网PE 配置本地L3VPN，每专线每VPN，每VPC（Virtual Private Cloud，虚拟私有云）每VPN，VPN 间通过RT 互通。SPN 配置端到端VLL over SR-TP业务，采用SR-TP APS1:1 保护。SPN 和云网PE 对接，SPN侧配置手工LAG（主备模式），云网PE 配置双归E-Trunk 双活保护（主备模式）。
其次，业务发放流程如图4 所示。（1）业务发放界面选择业务套餐并触发业务配置下发给编排器；
（2）编排器转换相关的业务信息和参数发给NCE-Super；
（3）NCE-Super 将配置参数下发对应的NCE-IP；
（4）NCE-IP 按业务类型下发配置到设备，完成业务发放。
图4 云网业务承载发放
1.3.2 云互联方案设计
今年以来，市场经济发展形势比预期好，楚雄武定供电局抓住有利时机积极开展增供扩销。通过走访、加大优惠电价政策宣传，减少停电、提升客户服务、推进市场化交易、积极与政府沟通汇报等方式稳住存量。让政策支撑、管理保障、市场拓展、服务提升多项措施齐头并进，全力做好增供扩销。
首先介绍业务承载方案，同一租户的多云VPC 之间有互联诉求，云网PE 之间配置EVPN L3VPN，承载隧道采用SRv6 Policy &SRv6 BE，部署HSB&VPN FRR。云网PE 和云网关之间使用静态路由/EBGP（External Border Gateway Protocol，外部边界网关协议），省内云骨干采用信道化子接口分片方案。
其次介绍业务发放流程，如图5 所示。（1）业务发放界面选择业务套餐并触发业务配置下发给编排器；
（2）编排器转换相关的业务信息和参数发给NCE-Super；
（3）NCE-Super将配置参数下发对应的NCE-IP；
（4）NCE-IP 按业务类型下发配置到设备，完成业务发放。
图5 云互联业务承载发放
1.3.3 业务实现场景
该云网融合支撑系统支持丰富的业务功能和业务场景，如表1 所示，支持云专线（一线多云、灵活调整）、5G 云专线、云组网/云专网和云资源池互联等，使云网融合产生业务大合力。
表1 业务实现功能及场景
2.1 主要创新点
（1）丰富接入：本系统依托丰富的云资源和网络资源，为企业上云提供多档差异化的入云专线服务，提供云业务与专线业务一站式服务，具备业务自动化开通、带宽弹性可调和多样化接入等特点。
（2）泛在联接：面向固定光纤无法接入或者接入困难的企业及其分支机构，本系统利用5G 网络，实现快速、高效、可靠入云接入。针对大型互联网企业的2B2C 场景，本系统能为其提供低时延的服务保障。
（3）专网专用：为企业提供基于切片技术的分支入云及分支互联的云专网服务。结合基于AI 的SDN 化管控系统，向用户提供快速接入、灵活组网、高可靠、稳定低时延和切片隔离的差异化云专网服务。
（4）多云互联：云互联基于省内云专网网络，打通各个地市云资源池，为客户提供跨资源池的云内VPC 高速互访通道，助力企业轻松构建异地灾备和应用分布式部署等高可用网络。
2.2 先进性
（1）业务快速开通：跨域超级控制器SC 实现业务天级开通，提供业务级接口与二级编排器对接，简化集成，快速实现自动化业务发放。同时，可提供跨城域和省干、跨SPN 和云网PE、跨厂家协同、智能切片的功能，使业务带宽能够灵活调整。
（2）端到端SLA 质量可视：按需使能业务iFit，可以逐跳完成时延和丢包等业务质量上报，提供对外的API 接口，供第三方调用，实现用户APP 业务SLA 可视。
（3）业务主动运维：通过iFit 业务逐条可视，从而实现故障快速定位定界；
根据故障点信息，NCE 进行路径优化，实现故障自动恢复；
通过历史流量和故障大数据分析，提前预测故障并指导现网扩容等。
3.1 整体应用情况
目前，云互联已经在江苏利群成功落地实施，涉及省内云网互联多个点位，包括南通、泰州、宿迁各5 个点位，盐城和扬州各4 个点位等。
SPN 入云方案已在如东洋口港企业落地实施，并且为客户5G 入云带来了合作可能以及快速便捷的入云体验。
IPSec 快速入云方案为有上云需求的物联网客户提供灵活性高、性价比高的云服务，已在南通立讯智造科技（如皋）有限公司的云监控项目落地实施，为客户提供安全、稳定、加密的云服务，是云网融合的典型应用。
5G 专网入云的方案已在南通中远重工有限公司落地实施，并在中天推广，客户可以通过5G 终端接入移动云主机，实测端到端速率下行为700+Mbps，上行为100+Mbps，端到端时延在15ms 左右，支撑客户5G 船舶制造、客户智慧制造，满足客户对新网络的需求，也树立了江苏移动在新业务领域的良好口碑。
同时基于云专网的入云方案，南通本地云主机和合营云主机实现互通，满足了客户灵活的业务需求，为移动云业务的发展带来了新的动力，云间互操作成为可能，后续将逐步进行云网备份和迁移业务的拓展。
3.2 社会效益
云网融合是未来云计算领域的发展趋势，大部分企业已开始采用云计算技术部署信息系统，企业上云意识和能力也不断增强。5G 专线作为一种灵活便捷的移动云接入方式，具有大带宽、低时延、海量连接和可移动的基础网络特性，能为企业节省大量布线成本，容易得到企业的青睐。IPSec、SDWAN 和MPLS-VPN 入云具有着成本低和开通快的优势，同时享有很高的安全性，为各类大中小企业办公提供了轻量化和低成本的上云解决方案。我司积极进行云网一体化网络能力构建的探索与实践，以云促网，以网带云，以行业标杆带动整体发展，全力支撑云网业务。
3.3 可推广性
本方案各类模式组网拓扑清晰，设备配置脚本可参考，具备可复制性，并且已经在南通本地进行了复制应用。5G+边缘计算方案在中天集团落地实施，极大提升了移动云和5G 专网在行业的影响力，树立了行业标杆。其他SPN 和专线入云方案在各大中小企业的实施，为移动云网一体化的融合拓展提供了强有力的例证。本云网一体化支撑系统是云网业务的先行示范，可以在全省甚至全集团进行大规模的推广应用。
本文提出的云网一体化业务支撑系统，依托丰富的云资源和网络资源，为企业上云提供了多档差异化的入云专线服务。针对固定光纤无法接入或者接入困难的企业及其分支机构，可利用5G 网络，实现快速、高效、可靠入云接入，同时为企业提供基于切片技术的分支入云及分支互联的云专网服务，具有多云互联的优势，助力企业轻松构建异地灾备、应用分布式部署等高可用网络。目前，云互联、SPN 入云方案、IPSec 快速入云方案和5G 专网入云方案均已成功落地实施，为客户带来了快速便捷的入云体验，满足了客户灵活的业务需求，为移动云业务的发展带来了新动力，属于全行业领先的系统应用。
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