虚拟化、云计算、移动互联网等技术的兴起和成熟，带来了新的业务交付方式，也改变了旧的商业创新模式。在这一变革中，互联网厂商充分发挥了新技术的优势，灵活创新、快速交付，为用户提供了丰富的业务和良好的体验，在市场竞争中优势越来越大，而电信运营商却逐步变成了单纯的网络管道提供商，面临着越来越大的竞争压力。
为适应互联网业务的飞速发展和市场竞争，运营商需要引入互联网模式，采用虚拟化、SDN、NFV等新技术，对整个网络架构进行革新，实现软件定义城域网。
软件定义城域网的思路及演进步骤
SDN、NFV等技术的不断发展以及产业链的逐渐成熟，将这些技术应用到POP点，对传统的城域网POP进行改造升级，实现软件定义城域网，已经成为运营商的普遍共识。但是也应该看到，这个改造过程不可能一蹴而就，更不能将现有建设推倒重来，而是需要结合实际情况逐步进行演进，可以分为以下3个阶段。
1. 采用NFV技术，实现POP硬件和软件解耦
NFV由运营商首先提出，主要目标就是为了解决运营商面临的网络问题和业务挑战，它通过基于行业标准的x86服务器、存储和交换设备，来取代运营商网络中的那些私有专用的网元设备。
CPE虚拟化
图1 vCPE部署示意图
如图1所示，CPE的虚拟化是将原来部署在用户家庭的物理CPE设备的3层以上功能上收到POP，形成一个新的vCPE产品形态，家庭侧的物理CPE简化为简单的二层CPE，负责有线、无线等设备的接入，大大的降低了设备投资和维护成本，整个方案组成如下：
· 简化的二层CPE设备：低成本、易管理，部署在家庭侧。
· 新增的vCPE设备：采用NFV技术，运行在标准的x86服务器上，部署在POP点，是用户业务的关键入口。
· 智能管理平台：统一的自助门户，智能应用和增值业务推送平台。
BRAS虚拟化
图2 vBRAS部署示意图
如图2所示，vBRAS主要是利用NFV技术，将物理BRAS设备的硬件和软件进行解耦，实现：
· 虚拟化：BRAS设备虚拟化，用标准的x86服务器替代原有物理BRAS设备，负责用户的接入认证、及业务功能。
· 高可靠性：两台vBRAS使用IRF技术进行1:1堆叠，在提供业务级热备和高可靠的同时，体现了传统BRAS备份不可比拟的成本优势。
· 性能扩展：部署多台vBRAS，各vBRAS间相互独立；使用QinQ标签标识用户，交换机根据QinQ标签进行分流，将不同用户的流量引入不同vBRAS。
2. 引入SDN技术，实现POP资源池化和弹性扩展
第一阶段通过NFV技术对POP点的设备进行虚拟化、标准化之后，这些设备还是一台台x86服务器，整个POP点的部署还不能自动化、性能不能弹性扩展、资源也无法共享，这个时候就需要引入SDN技术。
图3基于NFV和SDN架构的POP
如图3所示，基于NFV和SDN架构的POP完成以下功能：
· 自动部署：VNF Manager完成vBRAS和vCPE等设备的自动部署及初始配置的加载。
· 弹性伸缩：实时监控vBRAS/vCPE的资源占用情况，结合用户设定的弹性策略，按需增加或减少vBRAS/vCPE资源，并将vBRAS/vCPE和SDN Controller、POP应用、交换机联动，实现vBRAS/vCPE等资源的灵活分流和弹性伸缩。
· 资源共享：POP点内实现资源池化，可以面向用户、面向业务灵活调整资源。
3. 引入VxLAN技术，实现POP资源集中化和业务链
第二阶段已经实现单个POP点的资源池化，可以按业务需要随时弹性扩展，但还仅限于一个POP点内的资源调度，无法跨POP进行共享，因此要将POP点的资源集中上收，建设云POP，实现整个城域网的资源共享和统一调度。
图4 云POP示意图
如图4所示，云POP以云计算、数据中心的模式建设，通过引入统一的控制器，实现了业务管道根据业务需求随需而动，使得运营商在新的互联网时代能够更为灵活的应对业务挑战。
资源集中化：BRAS资源集中部署形成大POP点资源池，方便资源的动态调整和调度；使用VXLAN技术，解决VLAN标签不足的问题，实现跨多个POP局点甚至整个城域范围POP点整合。
服务链：通过控制器配合VXLAN构建业务链（FW、DPI、CDN、上网控制等），实现业务的灵活定制和快速交付，为用户提供个性化的增值业务。
个性化服务：用户拨号上网后，vBRAS基于每用户每终端（含移动终端）推送个性化Portal页面，进行深度营销、定向营销，增加用户黏性，提高运营商的收入。
城域网重构电信云整体架构
网络重构已经成为软件定义网络时代各家运营商首先面临的课题。网络重构一个重要的切入方向便是城域网，尤其是城域网边缘。城域网重构电信云的整体架构基于以数据中心为核心进行网络建设的思路，综合应用SDN、NFV和云计算技术，将边缘/核心DC与城域网打通，通过业务控制与编排实现网络“随选”及自服务。
能力框架与特性
城域网重构电信云的整体架构如图5所示。
图5 电信云整体架构
城域网面向DC的重构需要关注到以下几个方面：
架构的重构：以DC为核心建网。传送机房改造为云DC，建设DCI互联网络形成一体化资源池；
网络的重构：全面的虚拟化。vBRAS等网元虚拟化，实现NFV电信云集约部署；网络设备虚拟化，利用SDN/Overlay构建智能弹性网络；
业务的重构：从传统连接业务为主，转变为云服务为主，实现一点接入、全网提供；
运营的重构：应对数据大爆炸和应用多元化面临的业务不确定性，提升自动化、可视化、自服务能力，打造业务随选网络
在重构的网络架构中，用户接入后，通过高速PON接入网进入到城域边缘分布式分流层，由分流层通过Overlay/VxLan技术，在SDN的策略和控制下按需为用户及业务分配VNI标记，并引流到所需访问的云。这里所指的云包含了电信云和业务云两大类。
电信云关注运营商提供的业务控制网元及增值服务网元的云资源池，电信云中的架构按照NFV资源池模式部署，并充分考虑其高可靠、低时延、实时性、高性能的要求来搭建底层的云基础设施层。
业务云关注运营商及合作伙伴为用户提供的云服务资源池，将IT和CT业务融为一体。业务云中关注通过贴近用户的访问及二层网络的部署，提升用户体验；通过SDN的控制和上层编排，实现ICT业务的随选和自服务。电信云和业务云组成了城域网中的一个DC中所承载的业务，同时具备良好的业务扩展能力，不仅仅可以承载宽带城域网的业务，还可以在同一个DC，不同的资源池中承载无线、物联网等等更广泛的业务。
核心优势
面向DC的城域网重构架构设计出发点是打破原有管道束缚，以业务交付的快速、随选、自动化、自服务为主要目标，并且也是全球领先的运营商正在实践的方向架构，例如AT&T基于CORD（Central Office Re-architected as Datacenter）的架构转型目标。
重构后的新型城域网与传统管道最大的优势在于：
更灵动的业务交付
更快速的业务部署
更集约化的运营模式
自服务提供能力
更低的TCO
客户需求与目标
以AT&T为标杆的全球运营商，都在寻求城域网架构的转型。并寻求在未来十年的软件定义网络的时代，运营商在整个产业链中实现价值突破。面向DC的城域网重构架构从设计思路、层次清晰的逻辑层次、转发面业务与物理位置解耦等方面正好契合运营商业务转型带动网络转型的重构思路。
同时，在新华三城域网重构方案中，充分考虑下一代产业链重塑过程中的标准开放、水平集成要求，共同塑造良性发展的生态圈。
新华三携手江苏电信、浙江电信、上海电信、山东联通等重量级省公司已经在现网实现城域网电信云及业务云的部署，整体架构框架采用新华三城域网重构方案，为运营商做好下一个十年网络重构，迈出了坚实的第一步。
