AT&T CORD架构解读-低调大师

AT&T CORD架构解读

2017-07-02 682

这一两年，我们时常听到CORD项目（Central Office Re-Architected as a Data Center）。AT&T希望通过CORD项目将运营商网络中的传统端局（交换中心）转变为类似于云服务提供商的数据中心。从去年开始AT&T已经在其实验室做了一些CORD架构的PoC测试和演示，据说今年8月份开始现场测试。这表明已经完成了前期的概念验证开始测试实施。

我们下面将讨论一些CORD的具体问题，首先看看AT&T现在正在运行的千兆互联网接入网的架构。

图1 AT&T千兆互联网接入网架构
从上图可以看出，L3 CPE（RG）被部署在家庭侧。端局侧有三大组成：1）GPON OLTs汇聚用户流量；2）Ethernet switches汇聚OLT的上行链路；3）BNGs或者Routers进行用户认证。

AT&T在提供了两年这种叫做GigaPower的接入服务后，准备到今年年底吸引超过200万用户。当在试图赢得更多用户的同时，不可避免面临如下挑战：

1、由于OLT设备的投入增加了CAPEX，像经典的OLT设备Alcatel 7342都比较昂贵。
2、L3 CPE设备的部署大大增加了OPEX，由于集成了认证、IP地址分配、NAT、VoIP等功能，所以经常需要AT&T工程师的上门服务。

由于需要一种全新的架构来保证CAPEX/OPEX费用下降，AT&T想到了CORD，其核心技术包括解耦（disaggregation）、软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）。

CORD项目希望通过部署白牌SDN交换机、X86服务器、开放OLT刀片、Open ROADM刀片等开发硬件，以及部署ONOS, OpenStack, XoS等开放软件等来避免厂商锁定和降低CAPEX。同时通过利用SDN和NFV技术来降低OPEX并能够像Google, Facebook, Amazon等云服务提供商那样提供灵活的服务。

另外，一个全新的OLT架构通过OLT设备的解耦来消除厂商依赖。首先把传统OLT设备控制板上CPU运行处理的控制功能（包含ONT绑定、认证、VLAN分配管理、IGMP、OAM等）移到网络中的X86服务器上（图2中的vOLT app）。控制板控制、配置、管理交换板和GPON线卡的功能被SDN控制器取代，交换板的功能被端局中的叶子交换机取代，OLT中的GPON线卡被1U的只有PON MAC功能的开放GPON线卡刀片取代。每个开放GPON线卡刀片通过40Gbps上联端口连接到ToR交换机。这些刀片不是多线卡的OLT系统的一部分而是独立的设备。

图2 OLT解耦
汇聚交换机和BNGs同样被解耦，AT&T的接入网的转变如图3所示。

一旦之前的步骤都完成了，在端局里像Alcatel、Cisco、Juniper等厂商的网络设备都将消失，使得网络基于通用X86服务器、白牌SDN交换机、开放OLT线卡刀片构建，这些设备都可以在开放市场上购买到。

传统系统里面的OLT控制平面和BNG控制平面的功能都通过vOLT app处理。vOLT app与负责认证的Radius server、负责每位用户OLT线卡的VLAN分配的SDN控制器、负责端局里交换矩阵的路径配置的SF control application协同工作。

图3 端局里OLT、汇聚交换机、BNG的解耦
L3 CPE(家庭网关)安装在用户家里，负责DHCP、NAT等功能。AT&T虚拟化L3 CPE除了将基础的CPE硬件放在家里，其它软件功能都迁移到端局服务器里的容器里，称之为虚拟用户网关（vSG）。

图4 L3 CPE解耦与虚拟化：vSG(虚拟用户网关)
通过之前的改变，传统的接入网络被改造成基于SDN/NFV架构的网络。接入网的数据平面由低价的开放硬件和VNF（vSG）处理。开放的硬件被SDN控制器和NFV编排器控制，例如ONOS, XOS and OpenStack等开源软件。

本文转自d1net（转载）

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