[CORD] 初步認識 CORD 是什麼之筆記(待補)

[CORD] 初步認識 CORD 是什麼之筆記(待補)

本篇為參考 CORD 之「Central Office Re-architected as a Datacenter, IEEE Communications, October 2016」與 https://wiki.opencord.org/pages/viewpage.action?pageId=1278047 所做的整理筆記。

簡介

CORD 全名為 『Central Office Re-architected as a Datacenter』,是由 ONLAB(ONF) 所提出的一個新的電信網路機房的概念設計。這設計將會帶來經濟效益與敏捷性。透過開放架構、商業化硬體、open source 軟體,拆解原本傳統且封閉的的電信服務商的網路架構,讓新的技術在這框架中實現新的電信資料中心,並且價低採購與維護成本。

動機

為了達到 bandwidth 的需求增加以及不斷增加的服務期望,需要引進新的 Data Center 架構。然而每一家的 Telco Central Office (CO) 架構都不一樣,而這反倒也造成 CAPEX 和 OPEX 的負擔。
因此提出 CORD 架構為新一代的 Telco Central Office ,結合三大技術:SDN(Software-Defined Networking), NFV(Network Functions Virtualization), elastic cloud services。
並且都運行在白牌的硬體上。打造好的成本效益與敏捷性的網路。

註:CAPEX: Capital Expenditure(資本性支出), OPEX: Operating Expenditure(運營性支出)。

介紹

CORD 包含三大趨勢技術:
- SDN: 分 data plane 和 control plane ,並簡化原本的網絡基礎設施,可以使用白牌的 Switch。
- NFV: 將 data plane 的硬體設備搬到 VM ,就可以更有彈性的來做管理。
- Cloud: 可以定義更 scalable 的服務,包含 micro-services, virtualized commodity platforms, elastic scaling, and service composition 等的軟體解決方案,加快創新的速度。

在應用服務部分:
- control plane services: e.g., content-centric networking, virtual networks on demand, cloud-network binding
- data plane services: e.g., Parental Control, NAT, WAN Acceleration
- global cloud services: e.g., CDN, Storage, Analytics, Internet-of-Things

CORD 的軟體架構必須能被廣泛的支援相關的服務,包含:
- access services (e.g., Fiber-to-the-Home)
- scalable cloud services (SaaS)
- services implemented in the data plane (NFV)
- services implemented in the control plane (SDN)
- trusted operator-provided services
- untrusted third-party services
- bundled legacy services
- disaggregated greenfield services

Commodity Hardware

採白牌 Switch 來建構。
使用 leaf-spine topology 為 switching 的結構,優化東西向的 traffic(從 access network 到 upstream links):
- access network: 連結顧客到 Central Office
- upstream links: 連結 Central Office 到 operator’s backbone

沒有南北向的 traffic。

The racks of GPON OLT MACS 連結到 access network,並使用 SDN 技術來連接。
下圖為硬體配置的範例:

  • POD: 包含所有需要的硬體元件,為一個 rackable 的單位。

  • CORD POD由以下所組成的:

    • Server: 符合 OCP(Open Compute Project) 標準的 Servers,規格:128GB 的 RAM, 2x300GB HDDs, 和 40GE dual port NICs。
    • Switch: 符合 OCP-qualified 和 OpenFlow-enabled 的 Switch,規格:32x40GE ports,用於 leaf and spine 的部分。
    • I/O Blades: OLT(Optical Line Termination)光纖線路終端機,規格:1u-blade, 48x1Gbps GPON interfaces, 2x40GE uplinks

依據以上條件,若要完成 micro POD(最簡單的 CORD POD) 至少需要的硬體設備為 3 台 server ,4 台 Switch,1 台 ToR switch。

Target hardware POD built from commodity servers, I/O blades, and switches.

Software Building Blocks

實作 CORD 所使用到的四個 open source project:
- OpenStack: 負責創建或配置 VM 和 virtual networks (VNs)。
- Docker:部屬與配置 CORD 的 container-base 服務
- ONOS: Network operating system , 管理 underlying 的白牌 switch
- XOS:是一個 assembling and composing services 框架

Open source software components in CORD.
- XOS assembles multi-tenant services
- ONOS hosts control applications
- OpenStack/Docker manage compute instances

Transformation Process

將 Central Office 轉到 CORD 架構有兩個步驟:
1. Virtualizing Legacy Devices: 將設備虛擬化,重點為 disaggregate & 重構在傳統設備上的功能。
2. Service Framework: 提供這些虛擬化的軟體元件"框架"。


--- 以下待續 ---


Virtualizing Legacy Devices

Benefits and Challenges

Virtualizing the OLT

Virtualizing the CPE

Virtualizing the BNG

End-to-End Packet Flow

Service Framework

Benefits and Challenges

Scalable Services, Not Virtual Devices

Layers of Abstraction

Future Plans

PS. 終於知道什麼是 CORD 了,後續就要來好好深入研究了。若上面的描述部份有不妥的地方,還請指教。謝謝。

參考:
https://www.sdnlab.com/20462.html

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