2016年上海世界移動大會（MWCS2016）上，中國電信發(fā)布轉(zhuǎn)型3.0戰(zhàn)略；2016年7月11日，中國電信在轉(zhuǎn)型3.0戰(zhàn)略下，發(fā)布了《中國電信CTNet2025網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書》，宣布全面啟動網(wǎng)絡(luò)智能化重構(gòu)，以打造下一代網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，中國電信由此正式進入轉(zhuǎn)型新戰(zhàn)略的實施階段。作為是運營商的最大核心資源網(wǎng)絡(luò)的智能化重構(gòu)是中國電信實施轉(zhuǎn)型新戰(zhàn)略的四大核心舉措之一。根據(jù)《中國電信CTNet2025網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書》，其網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)重構(gòu)演進的關(guān)鍵是，在網(wǎng)絡(luò)中引入基于通用基礎(chǔ)設(shè)施的SDN/NFV技術(shù)。

針對中國電信集團的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型大戰(zhàn)略，作為是中國電信集團公司運營支撐和業(yè)務技術(shù)研發(fā)的三大研究院之一的廣州電信研究院從2016年全面展開NFV的研究和探索。

其中NFV研究的一個核心項目就是建立了OpenBRAS開源社區(qū)，該項目致力構(gòu)建一個開放，開源的vBRAS系統(tǒng) (vBRAS，Virtualized Broadband Remote Access Server，即虛擬化寬帶遠程接入服務器) ，促進vBRAS系統(tǒng)的通用化，實現(xiàn)業(yè)務控制面開源，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)面開放，進一步推動vBRAS的發(fā)展。vBRAS是傳統(tǒng)寬帶遠程接入服務器的NFV 實現(xiàn)，主要的思路是讓網(wǎng)絡(luò)功能和專用硬件解耦，在COTS (Commercial Off-The-Shelf) 通用硬件上實現(xiàn)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的系列功能。

廣州電信研究院在OpenBRAS的研究中發(fā)現(xiàn)，基于X86的DPDK的轉(zhuǎn)發(fā)面難以滿足寬帶遠程接入服務的高性能要求。廣州電信研究院聯(lián)手聯(lián)想、Cavium和Panath，在聯(lián)想NFVI整機柜方案上進行智能網(wǎng)卡vBRAS數(shù)據(jù)面性能研究和評估，推動vBRAS控制面板與轉(zhuǎn)發(fā)面分離方案的商用部署的進程。

整個系統(tǒng)構(gòu)架如下圖所示，BRAS的轉(zhuǎn)發(fā)面全部卸載到智能網(wǎng)卡上處理，無需X86主機參與，只有控制面報文會從智能網(wǎng)卡轉(zhuǎn)發(fā)給虛擬化的控制面單元進行處理。

整個測試的基礎(chǔ)資源架構(gòu)平臺選擇了聯(lián)想的NFVI硬件加速整機柜方案，包括聯(lián)想x86 2U標準機架服務器、網(wǎng)絡(luò)交換機、標準工業(yè)機柜等硬件設(shè)備，和Cavium的CN2360-225SVPN-G 25G LiquidIO智能網(wǎng)卡，部署聯(lián)想ThinkCloud運營級OpenStack和分布式存儲軟件，以及物理基礎(chǔ)架構(gòu)統(tǒng)一平臺管理軟件，其中基于Cavium的智能網(wǎng)卡上的PPPoE數(shù)據(jù)面轉(zhuǎn)發(fā)由Cavium和電信的軟件合作伙伴Panath實現(xiàn)和優(yōu)化，性能數(shù)據(jù)如下：

從上面的測試結(jié)果來看，卸載以后的性能表現(xiàn)非常優(yōu)異。從數(shù)據(jù)可以看到，單個網(wǎng)卡74字節(jié)小包處理能力達到了33.76M PPS；在平均150字節(jié)報文大小時，25G網(wǎng)卡即可達到線速。聯(lián)想NFVI整機柜方案配置12個計算節(jié)點，每節(jié)點采用一個Cavium雙端口25G智能網(wǎng)卡方案，可以實現(xiàn)總體600 Gbps包轉(zhuǎn)發(fā)能力（1.2 Tbps交換容量）。

廣州電信研究院歐亮博士說：“隨著家庭寬帶用戶數(shù)量激增以及大帶寬要求的新業(yè)務高速發(fā)展，作為固網(wǎng)寬帶業(yè)務核心網(wǎng)元的BRAS面臨資源利用率低、管理維護復雜以及業(yè)務開通緩慢等挑戰(zhàn)，因此廣州電信研究院聯(lián)合業(yè)界廠商共同創(chuàng)立OpenBRAS社區(qū)，目的就是希望利用開源社區(qū)的力量，推動BRAS業(yè)務未來發(fā)展的開放性和創(chuàng)新性。與聯(lián)想、Cavium和Panath攜手進行的智能網(wǎng)卡卸載測試，就是希望能探索未來NFV環(huán)境下vBRAS發(fā)展的技術(shù)路線。”

聯(lián)想集團副總裁黃瑩博士說：“聯(lián)想積極與運營商和NFV生態(tài)圈廠商合作，根據(jù)NFV的應用特點，對其NFV基礎(chǔ)設(shè)施軟硬件產(chǎn)品進行了性能優(yōu)化和定制化開發(fā)，能夠滿足運營商對NFVI的嚴苛要求，幫助運營商加快NFV方案商用化規(guī)模部署進程。針對BRAS等網(wǎng)元的高轉(zhuǎn)發(fā)性能要求，聯(lián)想正積極探索硬件加速方案。此次與中國電信、Cavium和Panath公司的聯(lián)合研究取得了該領(lǐng)域中一項重要成果。”

Cavium公司以太網(wǎng)適配器市場副總裁Chris Moezzi說:

"我們非常高興與中國電信，聯(lián)想集團，以及Panath合作實現(xiàn)vBRAS這一關(guān)鍵 NFV 功能在智能網(wǎng)卡上的卸載, 并通過多樣化和可互操作的生態(tài)系統(tǒng)推動 NFV 的大規(guī)模部署。具有多種計算、I/O及實時處理需求的電信應用要求更高的可擴展性及更優(yōu)化的解決方案。作為行業(yè)內(nèi)智能網(wǎng)卡供應商的領(lǐng)先者，Cavium公司的 LiquidIO智能網(wǎng)卡配合ThunderX工作負載優(yōu)化數(shù)據(jù)中心服務器處理器等高性能通用COTS 硬件，可以提供高度可擴展的NFV虛擬化解決方案, 利用標準的軟件平臺和生態(tài)系統(tǒng)滿足這些要求。”

Panath研發(fā)副總裁Roy Li說：“電信網(wǎng)絡(luò)的NFV化，網(wǎng)路數(shù)據(jù)流量不斷增長，必定給數(shù)據(jù)面處理性能帶來挑戰(zhàn)，雖然結(jié)合DPDK使用X86實現(xiàn)數(shù)據(jù)面可以轉(zhuǎn)發(fā)面業(yè)務，但是會面臨系統(tǒng)整體吞吐率下降，缺乏足夠計算機資源支撐控制面需求的挑戰(zhàn)。作為Cavium智能網(wǎng)卡的軟件生態(tài)合作伙伴，Panath很高興能配合參與此次PoC，為智能網(wǎng)卡在NFV的應用探索做出貢獻。”