星融元出席英特尔5G云网融合论坛，加速万物互联

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2020-10-19

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星融元出席英特尔5G云网融合论坛，加速万物互联

2020-10-19

随着“新基建”的逐渐深入，云网融合将成为通信行业的重要发展趋势。日前，英特尔线上举办了“5G云网融合线上论坛”，并邀请了中国移动、中国联通、中国电信、星融等重量级客户和合作伙伴，共同探讨云原生、5G边缘、小基站、企业边缘及视觉云五个云网融合核心领域的技术演进和应用实践，作为英特尔重要的生态伙伴，星融网络业务产品线总经理郝林东分享了《全线全栈企业边缘网络》。

边缘网络及5G的背景

ECC(Edge Computing Consortium，边缘计算产业联盟)为了更好地描述边缘计算网络基础设施，定义了三个名词(ECA、ECN、ECI)来分别描述边缘计算网络的三个部分:

ECA(Edge Computing Access，边缘计算接入网络):从用户系统到边缘计算系统所经过的网络基础设施;
ECN(Edge Computing Network，边缘计算内部网络):边缘计算系统内部网络基础设施;
ECI(Edge Computing Interconnect，边缘计算互联网络):从边缘计算系统到云计算系统(如公有云、私有云、通信云、用户自建云等)、其它边缘计算系统、各类数据中心所经过的网络基础设施。

今年以来，5G主管部门和地方政府相继出台了相关政策，推动5G专网建设。广东联通已建成并测试成功了国内首个基于MEC边缘云﹢智能制造领域5GSA切片的专网，标志着5G专网技术正式在智能制造领域展开应用。未来5G专网及边缘计算能够在更多的行业得到更丰富的应用，比如：智慧交通、智慧制造、AR/VR、车联网、教育医疗等等。

边缘网络及5G面临的典型挑战

流量带宽变化极大。一是高下行带宽类业务需求，如视频点播类/云VR等；二是高上行带宽类业务需求，如智能监控、AI应用类等。典型的AR应用每终端大约600 Mbps ，而IoT万物互联每终端大约0.25Kbps。
流量总数范围辽阔。中小企业的办公室大约有 100-1000 个连接，而智慧城市 1000 万连接起步；尤其是在物联网相关场景中的应用，其承载的连接数量是现有连接数量的数千倍，因此边缘网络必须具备支持海量连接的能力。
流量时延需求极广。边缘计算业务除了长达几分钟高时延的物联网连接外，还需要低时延特性，比如 V2X 大约 5-20ms，不仅要缩短与用户系统之间的空间距离，更需要减小流量在网络中的实际传送距离。同时，部分场景还需要考虑专有的低时延网络技术，从而实现从用户系统到边缘计算系统之间的端到端低时延。
部署场景的差异极大。中小型企业、大型超大型企业、大型工厂，不同行业不同规模的企业，他们对流量处理的设备（产品）需求差异较大。

星融全栈的边缘云网融合架构

星融根据对边缘网络技术及市场需求的理解，构建了全栈的边缘云网融合架构。包括控制面，网络节点，及计算节点，我们称之为“全栈边缘融合平台的铁三角”。网络节点基于可编程交换机芯片设计，可以高效的实现线速封包解析和转发，流量控制与QoS等等功能。而计算节点基于多核高性能处理设计，支持千万级会话状态处理，CDN内容加速，高下行流量缓存等功能。而控制面则包括了Docker 虚拟化应用等，支持被Openstack等云管平台集成和管理。

接下来，一起来了解星融元网络与计算融合的系统架构设计：

星融元网络与计算融合的系统架构设计

如图。三个模块分别对应于控制面、网络节点、计算节点。其中控制面基于X86 CPU 运行标准的开源开放的linux操作系统，支持Docker等应用。计算节点是基于高性能的多核处理器设计，同样支持Docker应用部署，可以部署CDN 内容分发应用、视频监控应用、SSL的负载均衡，业务网关，AR/VR等应用。网络节点是基于Intel/Barefoot的可编程交换芯片设计，实现大容量低时延的数据转发，完全可以满足大规模网络中对大象流的卸载，以及对时延敏感的关键应用的数据转发。

而 MEC 接口，使得边缘网络和运营商网络可以进行更深层次的互动，例如园区网络可以调用运营商网络开放的网络能力接口;运营商可以动态的根据园区网络的实时需求调配接入的网络。

在这样的设计架构中，星融边缘云网融合平台既可以实现常规网络连通性功能，还可以实现一些极具特色同时又很重要的特性：

特性1、网络切片

网络切片是一种按需组网方式，在统一的基础设施上分离出多个虚拟的端到端网络，以适配各种各样类型的应用。每个虚拟网络是逻辑独立的，任何一个虚拟网络发生故障都不会影响到其它虚拟网络。在边缘网络中使用网络切片技术，可以根据业务对时延、带宽等不同的需求，提供差异化的边缘网络服务。

在基础设施上分离出多个虚拟的端到端网络

特性2、超大容量的千万级会话

可编程交换芯片可以承载百万级的会话，实现超低时延的流量转发和大象流的卸载。而高性能多核计算节点，充分利用大容量存储可以承载千万级的会话，实现蚂蚁流的转发。云管平台实时收集和分析网络状态信息，对网络流量动态智能的调度管理，充分发挥可编程交换芯片和高性能多核计算的潜能，实现网络与计算资源的最优调度。

星融元超大容量的千万级会话

特性3、可编程化的服务，比如c

SRv6 是一种 Segment Routing 技术与 IPv6 完美结合的网络转发技术。SRv6是面向 SDN 架构设计的协议，因此它具有强大的可编程能力，可以与控制器配合，基于业务需求直接调动网络转发资源，满足不同业务的 SLA 诉求及减少路由协议数量。基于SID(SRv6Identifier)的 function 可以实现应用级的功能，如典型的 Service Chaining，可以把防火墙、负载均衡、NAT 等资源串起来，这样边缘网络可以加速业务开通，简化协议栈，降低系统集成复杂度等诸多好处。（下图为基于SRv6的Service Chaining）

星融元SRv6技术

特性4、IPSec 隧道终结

边缘网络融合用户侧网络与运营商侧网络，导致网络边界发生变化，会引发两方面的问题。一是用户担心其信息在不受控的外部网络被截取复制，二是运营商担心不受限的用户设备冲击整个网络，带来网络安全隐患。因此边缘网络必须考虑到可信区域重叠的问题，即用户如何与运营商建立安全的可信机制。而我们高性能的计算节点，运行VPP （Vector Packet Processing）来保障业务的低时延，最大可支持200G 的IPSec隧道加解密。

IPSec 隧道终结

星融全线的边缘云网融合产品

产品尺寸从高性能智能网卡到 1RU的双计算节点的云网融合盒式产品，从4RU 的正交插卡式到更大的13RU的正交框式云网融合平台。接口形态从10G、25G到100G，再到 400G；协议线速转发从100G到51.2T;协议全栈处理能力从 100G 到 6.4T，应用场景从小型企业到超大型企业和工厂全覆盖。