vBRAS/NFV业界动态

5G时代的到来，IoT对通信的需求，再加上传统业务的增长和扩展，使得NFV是成为一个巨大的市场。中国电信北研院的专家预计19年到20年，NFV将进入大规模部署的时期。虽然目前的主要需求方为运营商，但是大型的政企客户以及公有云提供商也对NFV的产品有一定的需求。

在当前，传统的核心网升级风险高而且当前的意义不大，而位于三四级网络的BRAS面临着住户变迁，session和带宽利用不均匀，用户业务的快速响应等需求，所以更需要NFV/vBRAS来解决这些痛点。vBRAS是传统BRAS的NFV(NetworkFunction Virtualization)实现。NFV主要的思路是让网络功能和专用硬件解耦，在COTS通用硬件上实现传统网络的系列功能。NFV/vBRAS可以带来如下好处：1）软硬件解耦，使得硬件通用化，简化管理; 2) 资源弹性扩容，可以快速匹配业务变化; 3)满足快速创新

vBRAS主要实现controlplane和user plane的分离。Control plane用VNF实现，各个厂商没有什么异议；对userplane, 传统的BRAS设备提供了良好的带宽和转发性能，而转发性能在NFV/vBRAS而言，成为了最大的瓶颈。对通用的x86的实现，业界普遍认为转发性能难以满足需求。总结起来，现在各个vendor主要有以下几种实现：1）ASIC/NP; 2) FPGA/Smart NIC; 3) dpdk(x86)

三大运行商以及各传统的CT厂商以及新进入者虽然各有各有的动作，但都大同小异。

首先来看三大运营商：

中国电信主导开源了vBRAS的实现以及Reference Architecture.(www.vbras.org.cn), 参与者还有Intel，浪潮，Netronome等。电信给出了vBASE的整机柜方案:控制机柜+转发机柜+VAS机柜（控制机柜负责运行控制面，管理面以及存储；转发机柜负责用户报文转发，采用硬件offload技术提高转发性能；VAS机柜负责增值业务的报文处理，可以采用DPDK软件加速方案）

中国移动实现了ONAP-->vBRAS-CP(control plane) --> vBRAS-UP(user plane)。移动强调与华为，中兴，华三，上海贝尔，赛特斯，烽火通信，锐捷等vendor合作，实现标准化（提交标准或者论文到BBF, IEFT, ONF等组织）

中国联通提出NFV分三个阶段：1）网元虚拟化（基于通用硬件的网元形态的改变）；2）资源池化/DC化：实现全局的业务编排调度；3）功能重构，实现基于Cloud Native的组件进化。联通也提到在个别市区进行了试点。

再来看各大厂商：

华为：

华为的vBRAS据称有超过500万行的代码。另外对于vBRAS转发性能问题，华为认为目前的x86的数据转发性能仅是专用硬件的1/10,因此倾向于使用专用硬件来解决。他们的vBRAS方案具有以下特点：1）CP负责资源均衡，提升14%了session的利用率；2）地址实现了全局的池化管理，减少地址浪费；3）控制面通过VM的主备模式，故障后自动拉起的功能实现了高可靠性（考虑到代价高的问题，不使用live migrate）；4）兼容现在的BRAS网络，运营商可以平滑演进到vBRAS；5）虚实共管，性能监控和故障报警。

中兴：

中兴认为，城域网的几个需求：带宽需求，每bit的传输成本，时延和丢包敏感，容灾需求，属地化业务。另外运营商可能针对不同的用户（政企，家庭，游戏，个人，IoT）提供正向的差异化服务，因此提出了CO（专用设备，垂直分割，管理困难）重构为DC（通用设备，横向集成，共享开放）。关于数据平面的转发，针对不同的用户需求，中兴支持两种方式：1）高性能转发池）；2）x86转发池。

新华三：

强调云网融合，提出了一套vBRAS网络方案：基于spine-leaf 架构，VNF和PNF融合。另外强调三种数据转发技术都在跟进。基于SD-WAN的CER(Cloud Enterprise Router)解决方案支持政企云专线（IPRAN/UTN/PTN接入，专线overlay接入，互联网overlay接入）

烽火通信：

FitNet的5G网络解决方案，强调移动，功耗和延时敏感，简化管理。自身特点：1）光与IP网络的协同SDN解决方案；2）烽火的机顶盒（CDN以及将来的想象空间）; 3）边缘计算

Cisco:

考虑到运营商的内部业务需求（vBRAS集中化，vEPC下沉到区县, 资源的集中化）和外部的业务需求（o2o业务，LBS业务，园区企业IT服务），提出了segment-routing解决方案：1）业务提出需求（宽带，时延等）；2）应用计算出segment list, 3) 发送给controller 。(取代传统的VxLAN打通的方式)

赛特斯：

纯软件方案提供商。认为在目前商业模式等一切都未定的情况下，采用开放的架构开放的接口，灵活的产品形态（工业级的硬件产品，一体机，VMimage，container image, 支持公有云的部署）与合作伙伴一起提供各种形态的solution. 强调产品的可靠性通过主备倒换，无状态的转发迁移来实现。

Intel：

跟踪CORD解决方案，认为现在的2 Socket的服务器的IO设备不平衡可能带来性能的影响。

FortVille网卡：支持DynamicDevice Personalization，可以通过重写硬件Firmware来支持新的协议，适用于PPPoE的封装解封装等场景

另外，他们的DPDK测试结果表明：从1到4 core进行包的转发，速度基本达到线性增长

小结一下：

1）NFV目前还在市场培育阶段，产品形态以及商业模式目前还不清晰。（虽然整机柜方案被多次提到）

2）目前的技术下，纯软件的NFV的转发平面是性能瓶颈，需要硬件进行offload或者加速。

3）NFVi提供的硬件或者软件加速方案需要VNF才能体现出效果

4）传统的CT厂商倾向于VNF控制面+物理设备转发的方式。与传统的PNF的兼容和管理可能是CT厂商的另一个优势。

注释（来自百度）：

BRAS: Broadband Remote Access Server

面向宽带网络应用的新型接入网关，它位于骨干网的边缘层，可以完成用户带宽的IP/ATM网的数据接入（目前接入手段主要基于xDSL/Cable Modem/高速以太网技术（LAN）/无线宽带数据接入(WLAN)等），实现商业楼宇及小区住户的宽带上网、基于IPSec（IPSecurity Protocol）的IP V**服务、构建企业内部Intranet、支持ISP向用户批发业务等应用