未来网络发展大会：2022分布式解耦机框技术白皮书（74页）.pdf

1、 版权声明版权声明 本白皮书版权属于网络通信与安全紫金山实验室及其合作单位所有并受法律保护，任何个人或是组织在转载、摘编或以其他方式引用本白皮书中的文字、数据、图片或者观点时，应注明“来源：来源：网络网络通信与安全紫金山实验室通信与安全紫金山实验室等等”。否则将违反中国有关知识产权的相关法律和法规，对此网络通信与安全紫金山实验室有权追究侵权者的相关法律责任。编写说明编写说明 主要主要编写单位：编写单位：（排序不分先后）网络通信与安全紫金山实验室、中国电信股份有限公司研究院和北京邮电大学。参与单位参与单位：（排序不分先后）博通公司(Broadcom Inc.)。主要主要编写编写人员人员：（排序不

2、分先后）黄韬，汪硕，徐鹍，李振红，陈娟娟，欧亮，钟超，肖祥益，李鹏，尹川,钟星宇，文昱涵，刘婷婷，张玺，周大为，吴溪光。I 前 言 伴随着 OTT 云服务、4K/8K 流媒体以及移动/固网 5G 业务量的激增，全球 IP 流量呈现出高速增长的趋势，对现有网络产生了较大运行压力。面对持续增长的流量，全球网络服务提供商正在深入思考并积极探索全新的大规模弹性网络构建方法，期望通过焕然一新的方法搭建出更具扩展性、开放性和成本效益的网络基础设施，让数字时代的用户能在信息高速公路上更畅快地体验科技带来的变化。分布式解耦机框技术开创性的基于体系结构解耦和转发资源池两大核心思想构建云模型，创新地将云计算的思想

3、应用于网络领域，形成“网络云”解决方案。分布式解耦机框本质是对物理网络机框设备的深度解耦和转发资源使用方式的优化。解耦后的网络设备，管控平面实现云化，可灵活运行于远端服务器或数据平面内的容器中，数据平面则运行于基于白盒搭建能灵活扩展的转发资源池上，突破了单个机框的资源限制，总体形成了软件上运维升级简单、硬件上能动态弹缩的虚拟机框形态。分布式解耦机框技术不仅使大规模网络搭建化繁为简，也给出了网络架构演进的创新思路，很好地契合了日新月异的商业应用对网络发展的痛点需求，解决了现有网络网元差异性大导致的网络运维管理复杂、扩容难度大、扩展性差的诸多问题。形成基于分布式解耦机框统一架构之上的网络基础设施融

4、合解决方案，可为网络带来全新的改变，已成为产业界设备形态研究的新热点。II 本白皮书力求全面解读分布式解耦机框技术，使读者既能够深入了解分布式解耦机框总体架构和关键技术，又能对分布式解耦机框的部署场景和应用方式有较为直观的认识。白皮书共分六个章节：第一章首先介绍了分布式解耦机框技术的产生背景、发展现状和技术价值；第二章阐述了分布式解耦机框总体架构，包括硬件物理架构、系统逻辑架构；第三章详细介绍分布式解耦机框若干关键技术，包括虚拟机框管理、中央控制面、机框切片、数据面白盒化、数据面弹性架构、数据面交换网负载均衡技术等；第四章枚举了若干可能的应用场景，包括 5G 承载网、数据中心网络和 HPC 场

5、景；第五章介绍了分布式解耦机框若干实践案例，例如分布式解耦机框在紫金山长三角白盒主干网的核心节点的替换方案、基于分布式解耦机框进行 HPC 场景测试案例；最后第六章提出了分布式解耦机框技术发展愿景。本白皮书旨在吸引更多研究、工程和产业人员参与分布式解耦机框的创新研究、技术攻关和应用落地；通过分布式解耦机框架构实现未来网络变革，推动各行业朝着信息化、数字化、网络化和智能化的方向升级。III 目 录 前 言.I 目 录.III 一、分布式解耦机框技术的发展背景和价值.1 1.1 分布式解耦机框技术产生背景.1 1.2 分布式解耦机框技术的发展现状.2 1.3 分布式解耦机框的部署价值.15 二、分

6、布式解耦机框技术总体架构.18 2.1 分布式解耦机框硬件架构.19 2.2 分布式解耦机框 NOS 架构.21 2.3 分布式解耦机框切片架构.23 三、分布式解耦机框技术关键技术体系.25 3.1 机框管理.25 3.2 中央控制面.27 3.3 机框切片.28 3.4 数据面白盒化.29 3.5 数据面弹性架构.33 3.6 交换网负载均衡技术.39 四、典型应用场景.42 4.1 5G 承载网场景.42 IV 4.2 数据中心网络.44 4.3 HPC 计算.50 五、实践案例.55 5.1 紫金山长三角白盒主干网核心节点 DDC 部署方案.55 5.2 HPC 测试案例.57 六、未