1、中国联通白盒开放场景及研究探讨一运营商白盒生态分析三白盒新场景探讨二MAR白盒路由器研发进展白盒生态目前的运营商工作领域：网络建设、运营管理、部分涉及技术应用的标准化、新技术研究的需求输入与部分新技术研究工作；作为技术创新核心的新技术研究，是网络和业务能力演进的动力源，但运营商在该环节参与度低，以需求输入和技术应用研究为主；设备研发是新技术研究的直接落地环节，是网络建设与运营管理的前置环节，该环节目前完全依赖设备厂商，从而直接导致了运营商的网络技术创新部署、网络能力快速提升在很大程度上受制于人；新技术研究标准化设备研发网络建设运营管理运营商工作领域需求输入运营商工作领域1.1 运营商网络设备白

2、盒化的必要性1.2 国内开源组织ODCC白盒生态HardwareSensor AppLAG AppLLDP AppBGP AppSNMP AppObject LibraryASIC ControlSoftwareSAI APISAI ImplementationSysfsNetdevPlatform DriversNetworking DriversASIC DriversFan/Power/LedTransceivers(Media)ASICUser SpaceKernelSwitch Hardware控制层软件转发层硬件转发层SONiC传统网络架构SONiC支持的功能简表：凤凰项目2017

3、年，由阿里巴巴、腾讯、百度、京东、中国移动和中国联通共同参与的“凤凰项目”成立，该项目以SONiC开源社区为依托，旨在推动“白盒+开源OS”的网络生态，促进国内开放网络和SDN网络的发展，目前支持SONiC系统的平台已有40余种，其中大部分是基于ASIC架构的Broadcom和Barefoot芯片而构建，系统采用Apache许可证。平台列表详见：https:/ BGP/ECMP LAG/LLDP VLAN/ACL IPv6 Incr Config MAC Aging IPv6 ACL L3 VXLAN FRR BGP-EVPN NAT VRF2020 Port Mirroring Proxy

4、ARP EVPN/VXLAN FRR BGP NBI1.3 国内开源组织-5G协同创新组 边缘计算项目-OpenUPF_N4解耦联合推进计划白盒生态 OpenUPF-N4解耦相关规范制定：针对UPF和N4接口的基础业务功能及部分增强功能，共同制定相关规范和测试方案，并围绕技术方案制定和测试发现的问题建立技术讨论通道，推进产业支持满足行业需求的UPF，推动现网厂家支持解耦；建立OpenUPF联合实验室：围绕制定的技术要求和测试方案，三家运营商成立OpenUPF联合实验室以及统一的测试认证标准，后续UPF设备厂家在联合实验室的测试结论三家均认可，共同完成对N4解耦能力的测试验证工作；OpenUPF

5、-N4解耦联合推进工作组联合发声：向业界传达明确信号，以更有力推进后续工作。项目目标项目背景 依托三家运营商成立的协同创新工作组下协同创新项目（边缘计算项目），共同推进面向行业的5G用户面网元开放化项目进展2020.04确定协作目标；协作形式：建立月例会机制；2020.05 讨论功能提纲：统一测试认证技术要求的功能提纲 联合对外发声，成立联合实验室计划延后2020.06 明确目标产出：包括技术要求+测试方案；统一认证体系：提纲功能点细化2020.07 行标立项：计划在TC5WG12组提立项建议 统一认证体系：必选功能部分完成99%2020.08 行标立项讨论：已和主要CT厂家逐一沟通（除HW）

6、统一认证体系：技术要求：对应行标；测试方案：围绕细化的功能点，三家分工撰写测试用例；2020.09-12行标立项暂停，OpenUPF项目无推进5G协同创新项目推进组-边缘计算子项目成立三家运营商2021.1 行标立项：产业现状暂未成熟，暂停 统一认证体系：技术要求：随行标立项暂停测试方案：已有初稿白盒生态1.5 白盒在运营商的应用分析LowLowHigh规模单节点对业务的影响城域CRBNGSRDC Edge/DCI城域汇聚接入层设备汇聚层设备DC-spineDC-leafHigh大小/复杂度核心层设备白盒获得进展的领域白盒探索的领域白盒较难拓展的领域运营商最大的优势在于明白网络需求以及设备组网

7、功能，特别是网络设备需求白盒设备的产品化需求在5G 2B场景下提供端到端白盒解决方案。（O-RAN，承载，UPF端到端白盒化）目录一运营商白盒生态分析三白盒新场景探讨二MAR白盒路由器研发进展工作思路2.1构建运营商级网络白盒产业生态系统构建运营商网络白盒产业生态系统以成熟的开源技术为底座，研发符合运营商网络需求的白盒设备操作系统，按需定制网络，降本增效，开放网络能力；布局开源生态，借助生态力量进行底层交换芯片抽象接口定义，避免各自为战；需尽快构建运营商网络白盒路由器硬件生态，标准化硬件设计，标准化硬件元器件接口，按需扩展；推动试点和白盒产品落地，开创网络建设白盒化的双赢模式。Any Proc

8、essor&Any Networking SiliconSelf-developed NOSAny Switch&Any Router Hardware解耦解耦解耦解耦承载网络白盒生态Self-developed SDN ControllerLow CapExLow OpEx开放网络自主可控按需定制新网络新基建Custom/Merchant SiliconCustom HardwareClosed NOSClosed NMS黑盒封闭网络MAR白盒路由器2.2 运营商级白盒设备操作系统CUNOS操作系统技术实现方式系统底层采用开源方案保证可移植性，分层架构和高内聚低耦合的模块化设计，保证操作系统

9、的可扩展性和可靠性；协议栈正基于开源协议栈FRR做协议增强做开发和性能评估；进行ONLP接口拓展，调用Chasis系统硬件；SAI，拓展5G场景SAI接口，调用交换芯片能力。白盒域管控系统参照RFC制定联通白盒域yang模型标准，匹配5G承载现网技术方案，完成60个模型开发；通过CUNOS NBI 天然屏蔽异厂商接口模型差异；创新框式白盒设备设计CPUOpen Network Linux（ONL）系统硬件（FAN/SFP/LED/）网络处理ASICONIEONLPSAI硬件抽象层FRR（L3 protocols）L3VPNSR-MPLSHQOSELINEOAM 和保护ETREE时频同步Sync

10、E/PTP数据处理中心DBControllerNetconf/BGP-LS/PCEP/TelemetryBSPSRv6MAR白盒路由器2.3 FRR与CUNOS集成DCNeSvcCfgPspApiospfdbgpdzebraHAL硬件抽象层fibHSLifmgrPhy HW-CHIPdispatchFRRIfmgr接口管理模块vtyshnetlinknetlinkfpmLinuxstackNetwork Element service configure配置下发接口PAL平台抽象层 接口相关的配置通过ifmgr模块处理FRR本身不具备接口管理的功能,依赖Linux内核中的接口信息，接口管理及相

11、关配置由ifmgr模块完成；ifmgr负责接口创建,管理,并将接口信息同步到内核和转发面。L3协议相关配置通过FRR处理FRR的功能和相关业务,用户通过CLI下发的配置会先到达DC模块,通过DC的校验后再向FRR下发。DC模块和FRR交互时，在网元层实现一个vtysh_client,通过socket连接FRR各守护进程的vtysh_server；FRR通过netlink完成和Linux内核的交互；FRR通过FPM(Forwarding Plane Manager)将zebra中计算出的路由结果下发至转发面。MAR白盒路由器2.4 5G承载场景SAI接口扩展及适配 当前社区版本SAI主要针对数据

12、中心交换机场景，只覆盖了运营商网络不到50%特性。希望SAI和国内社区多关注运营商需求，各运营商也能达成共识，避免各自为战。SAI对转发芯片进行一层功能抽象，各厂商SDK为每个模块提供一组OCP统一定义的函数集，API通过函数集调用SDK接口从而实现转发面的配置管理；通过SAI的函数集屏蔽掉不同厂商的适配差异，缩短开发周期；各个厂商也有一个开放的标准可以遵循来提供SAI的实现支撑。模块功能FlexEFlex-EEVPNEVPN L2/L3 VPNSegment RoutingSR-TE、BESRv6网络保护Ti-LFASR-TE HSBEVPN FRR模块功能OAM故障检测BFD与联动SD误码

13、保护OAM性能检测Y.1731TWAMPRFC2544/1564QoSH-QoS（两级）同步1588v2、SYNCEMAR白盒路由器2.5 ONLP扩展调用chasis设备 采用ONLP接口封装底层硬件：ONLP API提供一个通用的，一致的抽象接口，用于访问Chasis 设备所有组件，如SFP，PSU，风扇，LED和ONIE TLV存储设备等。ONLP API为系统应用程序提供了用于访问平台对象的一致的功能抽象。ONLP抽象层允许为任何受支持的开放网络平台编写数据平面，系统或NMS应用程序，实现了软件对Chasis设备的解耦，对于所有用户均可以视为硬件统一，只需要厂商适配自己的驱动，将设备C

14、PLD、FPGA 等屏蔽于ONLP功能抽象接口中。ONLP扩展增加了card 单板对象，实现了对单板信息的获取和管理。增加主备/时钟等抽象化为onlp扩展接口，让用户感知一致的API调用，提供FPGA/主备状态查询设置、中断复位配置、时钟同步模块、PTP/1588同步模块等等操作，来丰富ONLP接口，以满足复杂插拔式设备的软件集成。目录一运营商白盒生态分析三白盒新场景探讨二MAR白盒路由器研发进展白盒新场景3.1 产业发展趋势一体机CPU、GPU服务器等网关云边端识别算力资源类型及所处位置网络直播视频会议云游戏服务需求建模转化为具体的资源信息将所需算力及网络资源量化将异构资源量化白盒新场景3.

15、2 边缘场景研发布局 核心要点 边缘场景下，构建一个基础的算网融合型通用设备平台，充分发挥容器化价值，按需提供差异化功能及算网服务。工作目标 基于白盒化接入设备实现专网能力增强、轻量级边缘UPF、轻量级BNG-U等场景的开发及试验；设备能力容器化、场景功能模块化、一机多场景适配；技术创新输出标准架构设计，系统开源开放，形成标准化硬件设计与软件抽象接口设计，找到应用场景；构建多场景多业务通用的算网融合型边缘设备架构具备多业务场景统一、容器化模块按需提供差异化算力服务白盒新场景3.3 目标场景一：能力增强的专网承载设备 在专网承载场景中，运营商提供具备能力增强的边缘承载设备，为客户提供本地化的存储

16、、计算、分析服务，实现业务逻辑和业务数据的本地化存储、计算及分析、简化专网部署流程，保障业务数据安全性，提高专网运营效率。智慧园区核心需求：前端设备数据格式复杂，云端集中处理复杂度高；跨网络传输数据安全性需求；边缘设备能力增强需求：存储能力增强，本地化存储安全可靠一致性；计算能力增强，本地数据处理及格式标准化；智能城域网园区网骨干承载网MEC轻量雾平台边缘平台增强PE集中平台公有云公有云/私有云私有云一级云边协同二级云边协同摄像头传感器刷卡机园区局域网MEC共有云/私有云基础能力接口开放存储增强计算增强分析增强WIA-NOS白盒硬件图像识别格式适配数据采集区域呈现白盒新场景3.4 目标场景二：

17、轻量级vBNG-U设备 需推进BNG CU接口解耦，C面统一部署于通信云，能力增强的边缘承载设备承担vBNG的U面功能，同时利用智能城域网Spine-leaf架构进行业务疏导，有利于固移业务统一接入，融合承载，固移业务边缘计算节点趋于统一。转控分离vBRAS核心需求：控制面和转发面分离，信令流程需转发面与控制面交互；转发面能力增强：PPPoE加解封装、session级IPoE；MECInternet基础能力接口开放存储增强计算增强分析增强WIA-NOS白盒硬件VxLANNATPPPoE隧道交互固定接入网园区网络SR-MPLS/SRv6智能城域网InternetPPPoEvBNG-UIPoE业务

18、边缘节点公网IPv4/IPv6通信云vBNG-C解耦固移边缘计算节点统一白盒新场景3.5 目标场景三：路由融合型UPF设备 将UPF的软件架构拆分成控制面和转发面，将控制面部署运行在白盒x86 CPU上，ASIC与FPGA，共同按需对X86 CPU进行协处理：所有业务均经过ASIC处理，X86计算卸载首选ASIC，最大800G；ASIC处理不了的场景，FPGA可提供100G处理能力；X86本身支持40G的处理能力；类CPE的即插即用：在企业专线场景中，运营商为用户提供一端CPE设备，企业即可使用运营商的服务，在MEC场景中，需要运营商的EOR/UPF、组网等一套服务，通过融合DC-GW设备，实现类CPE的即插即用，将DC-GW设备作为MEC CPE，CPE直接与用户设备（MEP）互联，简化网络架构，提高运营效率。敬请指导！