看AT&T如何通过CORD实践“破坏性创新”

AT&T的CORD项目其背后逻辑是：将目前高度依赖部署和运维的电信传统设备网络转为完全基于开放硬件和开放软件的搭建模式。

现如今，传统通信机房（Telco Central Office）面临着大笔的部署和运维成本开销。CORD联合SDN、NFV以及商业硬件、开源软件的云化，将试图为通信机房提供数据中心化的经济性和云计算敏捷性。

除了在成本预算上占据优势外，CORD还提供了很多创建快速服务的机会。主要应用场景大部分基于虚拟化和专有电信设备的解耦，CPE(用户本地设备)将会是另一个可能点。用户可以将CORD嵌入CPE设备或远程登录的服务设备中。

为此，AT&T于2015年将5%的业务迁移到CORD架构，2016年计划迁移30%，最终目标是转型为软件公司。

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。此前，AT&T已经在其实验室做了一些CORD架构的PoC测试和演示，结果表明CORD已经完成了前期的概念验证并开始测试实施。

首先看看AT&T现在正在运行的千兆互联网接入网的架构。从图1可以看出，L3 CPE（RG）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。

图1 AT&T千兆互联网接入网架构

AT&T在提供了两年时间的GigaPower接入服务后，计划在2017年底吸引超过200万用户。但当其试图赢得更多用户时，不可避免地面临如下挑战：

1、由于OLT设备的投入增加了Capex，诸如经典OLT设备Alcatel 7342都较昂贵。

2、L3 CPE设备部署大大增加了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的工程师上门服务。

是时候需要一种全新架构来保证Capex/Opex成本下降，AT&T想到了CORD，其核心技术包括解耦、软件定义网络、网络功能虚拟化。

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等开放软件等避免厂商锁定和降低Capex。同时利用SDN和NFV技术，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。

此外，全新的OLT架构可以通过OLT设备解耦消除厂商依赖。

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x86服务器上（图2中vOLT app）。控制面用来控制、配置、管理交换板，GPON线卡功能被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40Gbit／s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，新网络将基于通用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中购买到。

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（如图4），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以及OpenStack等开源软件。

图5 Residential CORD的架构

AT&T的CORD项目背后的逻辑是：将目前高度依赖部署和运维的电信传统设备网络转为完全基于开放硬件和开放软件的模式，当然，这也是AT&T近几十年来在网络架构方面作出的最具破环性的创新。（孙永杰/编译）

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