中国联通CUBE-Net2.0开放硬件网络设备白皮书_29页_1mb

中国联通 CUBE-Net2.0 开放硬件网络设备白皮书总结

核心内容

中国联通发布的《CUBE-Net2.0 开放硬件网络设备白皮书》聚焦于通信云网络架构中的白盒交换机技术，旨在通过软硬件解耦、开源技术、可编程能力及多接入融合等手段，构建更加敏捷、开放、智能的下一代通信网络。白皮书强调了白盒交换机在降低设备成本、提升网络灵活性、支持新业务快速部署等方面的重要作用，并提出了具体的规划和推进方案。

主要观点

• 网络转型需求：随着5G、物联网、云计算等技术的发展，运营商需要构建更加灵活、高效、智能的通信网络，以满足多样化业务需求。
• 云化与开放化趋势：通信网络向云化演进，SDN/NFV等技术推动网络设备向开放架构发展，通过白盒交换机实现软硬件解耦，提高资源利用率和网络敏捷性。
• 开源与白盒化是未来方向：运营商开始重视开源技术与白盒化设备，以降低采购成本、提升网络可编程性，并通过标准化和模块化设计推动网络设备生态系统的构建。
• 白盒交换机的架构演进：白盒交换机由硬件平台与软件系统组成，其设计注重灵活性、可扩展性与可管理性，支持多种协议与应用需求。

关键信息

通信云网络架构

• 通信云网络架构分为 区域DC、本地DC、边缘DC 以及 接入局所 四个层级。
• 区域DC负责集中控制与调度，本地DC负责城域网控制面与部分媒体面，边缘DC负责媒体流终结与转发，接入局所负责用户接入。

白盒交换机组网方案

• 通信云内部组网：建议采用 Leaf-Spine架构，支持多种链路速率（10G/25G/40G/100G）和路由协议（BGP/OSPF），支持 VXLAN三层网关 的集中式和分布式部署。
• 通信云间组网：通过SDN化DCI网络实现跨数据中心的智能流量调度，优先建设国干DCI，其次为区域级DCI。

白盒交换机的创新应用

• vBNG转发面：通过可编程白盒交换机卸载大流量转发功能，提升转发性能，降低延迟。
• UPF：利用白盒交换机实现硬件加速，满足5G对超低时延和大流量转发的需求。
• DC出口路由设备：支持高性能、大容量的路由处理能力，满足运营商对出口路由设备的多样化需求。

白盒交换机软硬件采购模式

• 传统软硬件一体采购模式向 白盒硬件与软件独立采购 转变，推动产业链多元化发展。
• 通过标准化、模块化设计，提升设备兼容性与可扩展性，降低运营成本。

相关开源组织与技术

• OCP：推动数据中心硬件标准化，包括交换机、服务器主板等，支持SONiC、SAI等开源项目。
• CORD：将电信机房转型为数据中心，实现网络功能虚拟化和资源集中化。
• ODCC：推动中国数据中心基础设施的开放化与标准化，发起白盒交换机软件凤凰项目。
• TIP：以开放理念推动电信基础设施创新，支持OCP模型。
• P4.org：推动可编程网络设备发展，实现数据平面的灵活配置。
• SONiC、Stratum、ONL、ONIE、SAI、DANOS、FRRouting、FBOSS、OpenSwitch：这些开源项目为白盒交换机提供了丰富的软件支持，推动网络设备的开放化、可编程化和标准化。

白盒交换机定义与目标

• 硬件标准：制定白盒交换机的硬件标准，包括 4825G + 8100G（Leaf）和 32100G、64100G、128*100G（Spine）等形态。
• 软件标准：推动白盒交换机软件系统标准化，支持多种开源系统和定制化模块。
• 生态构建：整合产业链合作伙伴，推动白盒交换机与SDN控制器、云管理平台等的集成开发，构建开放网络设备生态系统。

推进计划

1. 研发试验阶段：

   • 推动通用数据中心白盒交换机软硬件联合研发。
   • 聚焦通信云场景，解决白盒化关键问题，如端口性能、芯片可编程性、接口标准化等。
   • 推动异厂家系统集成，实现软硬件解耦与SDN控制器对接。

2. 部署探索阶段：

   • 开发通信云SDN控制器系统，实现对白盒交换机的统一控制。
   • 推动MANO与OSS/EMS对接，实现接口标准化。
   • 推进基于白盒的通信云落地部署与同步应用验证。

3. 应用推广阶段：

   • 推动白盒交换机灵活按需部署，实现与业务深度融合。
   • 推进多接入网络架构变革与统一管理。
   • 结合SDN、NFV、AI等技术，构建端到端统一资源编排与管理机制。

总结与展望

中国联通希望通过CUBE-Net2.0架构推动通信网络向开放、云化、智能化方向发展，以白盒交换机为核心，构建更加灵活、可扩展的通信云网络。未来将深化与开源社区、芯片厂商、设备供应商等的合作，持续推动白盒化网络设备的发展，为运营商提供更高效、更低成本的网络解决方案。