摘要:广州珠江数码集团股份有限公司使用HFC和FTTH两种网络接入方式，为网内用户提供高速率的宽带和4K双向智能电视业务。通过使用NFV(NetworkFunctionsVirtualization，网络功能虚拟化)技术整合CCAP(ConvergedCableAccessPlatform，有线电视融入接入技术平台)网关和BRAS(BroadbandRemoteAccessServer，宽带接入服务器)网关功能，部署到标准化X86服务器，可降低硬件成本，提高网络的弹性扩展和灵活部署服务能力。
关键词:网络功能虚拟化;CCAP;BRAS
1虚拟化的需求驱动
近年来网络功能虚拟化成为广电运营商业界的热点话题和网络技术的发展方向。软件化、自动化、降低总体拥有成本为网络功能虚拟化技术发展提供了驱动力，以云、SDN、NFV为代表的新型网络技术都围绕着虚拟化对传统网络进行变革。虚拟化可以将IT环境改造成为更加强大、更具弹性、更富有活力的架构。虚拟化技术实现了从物理资源到逻辑资源的转变，使网络建设从现有传统模式向虚拟化转变和演进。网络虚拟化的演变和软件定义的基础设施的发展总体上代表了行业模式的根本转变，它将运营商从具有固定容量及固定功能的传统网络设备，变革到采用软件编写的虚拟网络功能，并在商用现成的服务器上运行。虚拟化不仅仅提高扩展性和硬件资源的综合利用率，有效降低建设和运维成本，而且所采用的虚拟机可以很方便地从一个物理机按需迁移至另一个，在不影响用户的情况下实现容灾恢复，同时可以大幅提高资源和应用程序的效率和可用性［1］。
2广电虚拟化
NFV整体架构CableLabs(有线电视实验室)是全球有线电视行业标准制定的领先组织，制定了基于同轴电缆数据传输(DOCSIS)等一系列先进的技术标准，会员涵盖全球领先的有线电视运营商，致力于为全球有线电视运营商提供最先进的技术。CableLabs和ETSI(欧洲电信标准化协会)描述了广电NFV的目标系统整体架构，为行业针对虚拟化解决方案的制定和具体NFV产品的开发提供了完善的体系结构指引和参考。使用基于云/COTS服务器的NFV基础设施，包括存储设备、网络硬件及计算能力，为NFV系统提供了物理硬件基础;NFV实现了现阶段已提供的如vBRAS(虚拟化BRAS)、vCCAP(虚拟化CCAP)及vCORE(虚拟化核心网)等业务及未来的多种业务［2－4］。如图1所示。
3广电虚拟化网络典型应用场景
广州珠江数码集团股份有限公司(简称珠江数码)接入网主要使用HFC和FTTH两种网络，分别使用CCAP(ConvergedCableAccessPlatform，有线电视融入接入技术平台)设备和BRAS(BroadbandRemoteAc-cessServer，宽带接入服务器)设备作为接入网网关设备，为网内用户提供高速率的宽带和高清双向智能电视业务。但珠江数码在广州市内40个分前端机房用户使用的接入方式并不统一，这就导致了需要在这些分前端机房分别各部署一套CCAP设备和BRAS设备，导致分前端机房空间紧张，网络投资成本高昂。在引入NFV技术后，珠江数码在这些分前端机房只需要部署标准化X86服务器和交换机，就可以实现CCAP设备和BRAS设备的融合部署。珠江数码制定了基于NFV技术的广电vBRAS及vCCAP虚拟化业务融合部署方案，图2是vBRAS及vCCAP等典型的虚拟化业务平台在实际网络中的部署方案，以此分享虚拟化系统具体的网络组成和部署方案。图2典型NVF的应用场景虚拟化业务平台支持基于X86通用服务器或自有云平台上，不同的虚拟化业务平台可以独立部署于单独的服务器或云端，也可合设于同一服务器上。如图2为例，vBras与vCCAP系统实体合设于同一服务器上，基于虚拟化系统的控制平面(CP)与数据平面(DP)相分离部署原则，它们的CP合设部署于总前端机房，DP合设部署于各区镇分前端机房，同时可根据网络的规模部署，在不同的分前端机房部署DP，甚至可进一步下沉DP以更靠近用户侧，这样不仅显著改进用户体验，同时节省到前端(核心)机房的流量带宽。以上业务平台也提供了完善的系统保护，可根据需要选择冗余保护机制，包括对CP提供1+1冗余备份，以及对DP提供N+1的冗余备份保护。以上系统均安装在基于Intel的标准X86服务器平台上，采用虚拟化方式组网，控制平面和数据(转发)平面功能相分离，便于二者的相互独立扩展，其中控制平面负责路由公布、学习、用户认证、授权、计费及管理等功能。虚拟化业务平台提供了多种灵活部署方式可选，即控制平面和数据平面可集成部署在同一台物理服务器上，也可部署于不同的服务器上。另外数据平面可以根据需要灵活地选择集中式或分布式部署，如多个DP分别部署于不同的分布式节点上，通过分布式数据平面处理，可以为业务处理提供低时延和快速接入。以上基于通用服务器的系列业务系统提供了行业领先的吞吐量，每台服务器高达200Gbps(以DellR740为例)，未来可动态扩展至Tbps，为现在业务提供能力打下坚实的网络基础，也为未来业务进一步发展预留了灵活的网络扩展能力。当然，根据现网不同DP站点的接入用户数及预期业务接入能力预留要求，也可选择不同规格的服务器，以进一步降低网络建设的硬件成本。
4结束语
服务架构IT化、网络功能虚拟化、转发控制面分离在广电运营商网络应用是大势所趋，笔者所在广电企业在国内较早完成网络全IP化改造工作，IPTV业务、OTT业务、宽带业务发展一直走在全国前列，深刻感受到云、SDN、NFV为代表的新型网络技术如何引导时代潮流，赋能企业业务转型和升级。
作者:梁煜锋 单位:广州珠江数码集团股份有限公司
