為5G構建網路，MPLS需要做哪些改變？

5G具有獨特的挑戰，不僅能夠提供行動電話和超寬頻等服務，還能提供具有不同特性的新服務。這些服務包括低延遲機器通訊，例如自動駕駛車輛和每平方公里可以看到一百多萬個裝置的物聯網（IoT）。這需要對廣域網進行重大更改，來滿足不同應用所需的要求，如可靠性，可擴充套件性，低延遲和連線。

5G使分散式資料中心架構成為可能，例如多邊緣計算或MEC。本文將重點介紹IP / MPLS（多協議標籤交換）骨幹網如何適應MEC以及使WAN服務與資料中心無縫連線所需的改變，包括實現這一目標所需的協議。但首先我們必須瞭解5G網路架構的基本原理。

如前所述，5G將引入比以往無線網路更多的元素和服務。5G服務旨在提供10 Gb / s峰值資料速率和大量裝置連線，首要要求是經濟高效地避免擴充套件瓶頸，這需要採用雲原生原則，例如使用者和控制平面（CUPS）的分離。雲原生服務將需要端到端（E2E）流量工程，網路結構需要被設計為允許對每服務和每個租戶同時進行粒度切片。完全虛擬化還需要動態設定和將網路功能（NF）自動連線到服務鏈中。為了確保該策略的目標與使用者最終的QoE結果相符，，閉環反饋環路保證將能夠對SLAs進行連續的監控和動態資源調整。

我們需要一個開放，可擴充套件和統一的網路架構，在電信雲中無縫地統一這些世界，而不是孤立地看待WAN和資料中心網路。因此，必須虛擬化物理網路功能（PNF），這意味著可以把使用者網路劃分點從網路裝置或閘道器上的物理介面轉移到應用伺服器上的虛擬網路介面。隨著UNI轉移到伺服器或葉子交換機，服務資料路徑將跨WAN擴充套件到資料中心基礎設施，以滿足確定性效能需求。

怎麼做到這一點？無縫MPLS為實現這些功能是提供良好基礎和起點。MPLS已有10年曆史，它是一種成熟的協議。MPLS提供了端到端網路架構，實現了大規模網路域之間的無縫互通和第2/3層服務融合。但是，它不提供端到端流量工程，也不能實現VNF無縫互連到資料中心，也不支援傳輸網路切片或服務功能連結。

要實現這些功能，我們需要從無縫MPLS發展到滿足更多功能的5G技術。改進後的無縫MPLS需要為電信雲邊緣和核心資料中心中的分散式網路檔案系統（NFS）實現靈活，無縫地連線。統一的IP / MPLS廣域網仍然至關重要，但它最終需要支援端到端拓撲感知和麵向服務的流量工程，以確保服務等級協議（SLA）有效性。

應該支援許多關鍵協議：
乙太網VPN（RFC 7432）是資料中心網路虛擬化的事實上的標準，它提供了虛擬網路服務VNFs之間的第2層（L2）或第3層（L3）虛擬專用網路連線。NF資訊通過BGP控制平面的多協議擴充套件進行交換，這比傳統的地址泛洪和學習策略更具可擴充套件性。EVPN還可以包括PNF，以支援包括網路本機或雲本機功能的服務。

分片路由（SR）是一種高度可擴充套件的基於源路由的方法，它利用常規IGP路由協議（如OSPF，IS-IS和BGP）來分發拓撲資訊，並且只需要SR頭端路由器來保持轉發狀態資訊。因此，SR支援動態流量工程（TE）和顆粒流應用轉向具有各種寬鬆或嚴格的路由約束，包括頻寬，延遲，路徑多樣性。

SR-TE策略定義源和目標節點之間的受約束的最短路徑，通過該最短路徑可以到達NF（例如，聚合路由器，架頂式交換機或葉子路由器）。SR-TE策略概念將轉發控制和資料平面分離，這使得能夠在各種底層資料路徑技術（包括MPLS，UDP或IPv6）上實現抽象SR-TE策略。SR-TE還隱式支援多路徑路由，允許在滿足SR-TE路由策略的所有可用鏈路上對流量進行負載均衡。

總之，向雲原生5G架構的演進會創造出一個更加開放，可擴充套件和統一的網路架構，從而可以統一電信雲和資料中心。這意味著，資料中心和WAN之間沒有人為障礙，也沒有資料中心閘道器參與服務平面。消除閘道器能實現基於SR和SR-over-UDP的E2E流量工程，E2E BGP控制平面和資料平面中的E2E分片路由。

在推出完整的5G架構之前，我們還有很長的路要走，但這些變化是體現5G服務互操作性，相容性和可擴充套件性的最佳實踐。

原文釋出時間為：2018-07-18
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