5G具有獨(dú)特的挑戰(zhàn)，不僅能夠提供移動(dòng)電話和超寬帶等服務(wù)，還能提供具有不同特性的新服務(wù)。這些服務(wù)包括低延遲機(jī)器通信，例如自動(dòng)駕駛車輛和每平方公里可以看到一百多萬(wàn)個(gè)設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)(IoT)。這需要對(duì)廣域網(wǎng)進(jìn)行重大更改，來(lái)滿足不同應(yīng)用所需的要求，如可靠性，可擴(kuò)展性，低延遲和連接。

5G使分散式數(shù)據(jù)中心架構(gòu)成為可能，例如多邊緣計(jì)算或MEC。本文將重點(diǎn)介紹IP / MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽交換)骨干網(wǎng)如何適應(yīng)MEC以及使WAN服務(wù)與數(shù)據(jù)中心無(wú)縫連接所需的改變，包括實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)所需的協(xié)議。但首先我們必須了解5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基本原理。

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如前所述，5G將引入比以往無(wú)線網(wǎng)絡(luò)更多的元素和服務(wù)。5G服務(wù)旨在提供10 Gb / s峰值數(shù)據(jù)速率和大量設(shè)備連接，首要要求是經(jīng)濟(jì)高效地避免擴(kuò)展瓶頸，這需要采用云原生原則，例如用戶和控制平面(CUPS)的分離。云原生服務(wù)將需要端到端(E2E)流量工程，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)需要被設(shè)計(jì)為允許對(duì)每服務(wù)和每個(gè)租戶同時(shí)進(jìn)行粒度切片。完全虛擬化還需要?jiǎng)討B(tài)設(shè)置和將網(wǎng)絡(luò)功能(NF)自動(dòng)連接到服務(wù)鏈中。為了確保該策略的目標(biāo)與用戶最終的QoE結(jié)果相符，，閉環(huán)反饋環(huán)路保證將能夠?qū)LAs進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)控和動(dòng)態(tài)資源調(diào)整。

我們需要一個(gè)開放，可擴(kuò)展和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在電信云中無(wú)縫地統(tǒng)一這些世界，而不是孤立地看待WAN和數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)。因此，必須虛擬化物理網(wǎng)絡(luò)功能(PNF)，這意味著可以把用戶網(wǎng)絡(luò)劃分點(diǎn)從網(wǎng)絡(luò)設(shè)備或網(wǎng)關(guān)上的物理接口轉(zhuǎn)移到應(yīng)用服務(wù)器上的虛擬網(wǎng)絡(luò)接口。隨著UNI轉(zhuǎn)移到服務(wù)器或葉子交換機(jī)，服務(wù)數(shù)據(jù)路徑將跨WAN擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施，以滿足確定性性能需求。

怎么做到這一點(diǎn)?無(wú)縫MPLS為實(shí)現(xiàn)這些功能是提供良好基礎(chǔ)和起點(diǎn)。MPLS已有10年歷史，它是一種成熟的協(xié)議。MPLS提供了端到端網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)域之間的無(wú)縫互通和第2/3層服務(wù)融合。但是，它不提供端到端流量工程，也不能實(shí)現(xiàn)VNF無(wú)縫互連到數(shù)據(jù)中心，也不支持傳輸網(wǎng)絡(luò)切片或服務(wù)功能鏈接。

要實(shí)現(xiàn)這些功能，我們需要從無(wú)縫MPLS發(fā)展到滿足更多功能的5G技術(shù)。改進(jìn)后的無(wú)縫MPLS需要為電信云邊緣和核心數(shù)據(jù)中心中的分布式網(wǎng)絡(luò)文件系統(tǒng)(NFS)實(shí)現(xiàn)靈活，無(wú)縫地連接。統(tǒng)一的IP / MPLS廣域網(wǎng)仍然至關(guān)重要，但它最終需要支持端到端拓?fù)涓兄兔嫦蚍?wù)的流量工程，以確保服務(wù)等級(jí)協(xié)議(SLA)有效性。

應(yīng)該支持許多關(guān)鍵協(xié)議：

• 以太網(wǎng)VPN(RFC 7432)是數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化的事實(shí)上的標(biāo)準(zhǔn)，它提供了虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)VNFs之間的第2層(L2)或第3層(L3)虛擬專用網(wǎng)絡(luò)連接。NF信息通過(guò)BGP控制平面的多協(xié)議擴(kuò)展進(jìn)行交換，這比傳統(tǒng)的地址泛洪和學(xué)習(xí)策略更具可擴(kuò)展性。EVPN還可以包括PNF，以支持包括網(wǎng)絡(luò)本機(jī)或云本機(jī)功能的服務(wù)。
• 分片路由(SR)是一種高度可擴(kuò)展的基于源路由的方法，它利用常規(guī)IGP路由協(xié)議(如OSPF，IS-IS和BGP)來(lái)分發(fā)拓?fù)湫畔ⅲ⑶抑恍枰猄R頭端路由器來(lái)保持轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)信息。因此，SR支持動(dòng)態(tài)流量工程(TE)和顆粒流應(yīng)用轉(zhuǎn)向具有各種寬松或嚴(yán)格的路由約束，包括帶寬，延遲，路徑多樣性。
• SR-TE策略定義源和目標(biāo)節(jié)點(diǎn)之間的受約束的最短路徑，通過(guò)該最短路徑可以到達(dá)NF(例如，聚合路由器，架頂式交換機(jī)或葉子路由器)。SR-TE策略概念將轉(zhuǎn)發(fā)控制和數(shù)據(jù)平面分離，這使得能夠在各種底層數(shù)據(jù)路徑技術(shù)(包括MPLS，UDP或IPv6)上實(shí)現(xiàn)抽象SR-TE策略。SR-TE還隱式支持多路徑路由，允許在滿足SR-TE路由策略的所有可用鏈路上對(duì)流量進(jìn)行負(fù)載均衡。

總之，向云原生5G架構(gòu)的演進(jìn)會(huì)創(chuàng)造出一個(gè)更加開放，可擴(kuò)展和統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，從而可以統(tǒng)一電信云和數(shù)據(jù)中心。這意味著，數(shù)據(jù)中心和WAN之間沒有人為障礙，也沒有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)關(guān)參與服務(wù)平面。消除網(wǎng)關(guān)能實(shí)現(xiàn)基于SR和SR-over-UDP的E2E流量工程，E2E BGP控制平面和數(shù)據(jù)平面中的E2E分片路由。

在推出完整的5G架構(gòu)之前，我們還有很長(zhǎng)的路要走，但這些變化是體現(xiàn)5G服務(wù)互操作性，兼容性和可擴(kuò)展性的最佳實(shí)踐。