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瞻博网络云原生路由器概述

概述

虽然 5G 释放了更高的带宽、更低的延迟和更高的容量，但它也带来了新的基础设施挑战，例如基站或蜂窝基站数量的增加、更多容量的回程链路以及更多的蜂窝基站路由器和聚合路由器。服务提供商正在将云原生基础架构集成到分布式 RAN （D-RAN） 拓扑中，这些拓扑通常是小型租赁空间，功率、空间和冷却能力有限。无线接入网络 （RAN） 的分解以及 5G 数据中心向云超大规模企业的扩展增加了对云原生路由的新要求。

瞻博网络云原生路由器使服务提供商能够灵活地推出 5G 部署的扩展要求，从而降低资本支出和运营支出。

瞻博网络云原生路由器 （JCNR） 是一款容器化路由器，它将瞻博网络成熟的路由技术与作为控制器的 Junos 容器化路由协议守护程序 （cRPD ） 和高性能 Contrail® 数据平面开发套件 （DPDK） vRouter 转发平面相结合。它在 Kubernetes 中实现，并与 Kubernetes 容器网络 （CNI） 框架无缝交互。

用例

云原生路由器具有以下用例：

  • 无线接入网络 （RAN）

    新的纯 5G 站点是集中式 RAN（C-RAN） 和分布式 RAN（D-RAN） 的混合体。C-RAN 站点通常是运营商拥有的大型站点，并继续部署物理路由器。另一方面，D-RAN站点是数以万计的小型站点，更接近用户。资本支出和运营支出的优化是大量 D-RAN 站点的一个重要因素。这些场地通常也是租赁的，空间、电力和冷却能力有限。通过租用线路传输回移动核心的连接有限。瞻博网络云原生路由器专为在 D-RAN 的限制下工作而设计。它与分布式单元 （DU） 集成，可安装在现有的 1 U 服务器上。

  • 电信虚拟私有云 （VPC）

    5G 数据中心正在扩展到云超大规模数据中心，以支持更多的无线电站点。公有云环境中可用的云原生路由不支持电信 VPC 的路由需求，例如 MPLS、服务质量 （QoS）、L3 VPN 等。瞻博网络云原生路由器作为容器化网络功能 （CNF） 直接集成到云中，作为云原生 Kubernetes 组件进行管理，同时提供高级路由功能。

架构和关键组件

瞻博网络云原生路由器由作为控制平面（JCNR 控制器）的 Junos 容器化路由协议守护程序 （cRPD ） 组成，提供拓扑发现、路由通告和转发信息库 （FIB） 编程以及动态底层和叠加。它使用启用了数据平面开发工具包 （DPDK） 的 vRouter 作为转发平面，为 Pod 中的 DPDK 应用程序提供数据包转发，并为协议会话提供主机路径 I/O。第三个组件是 JCNR 容器网络接口 （CNI），它作为辅助 CNI 与 Kubernetes 交互，以创建 Pod 接口、分配地址和生成路由器配置。

数据平面开发工具包 （DPDK） 是一组开源库和驱动程序。DPDK 允许网络接口卡 （NIC） 将直接内存访问 （DMA） 数据包直接发送到应用程序的地址空间，从而实现快速数据包处理。应用程序轮询数据包，以避免来自 NIC 的中断开销。与 DPDK 集成允许 vRouter 每秒处理比 vRouter 作为内核模块运行时更多的数据包。

在此集成解决方案中，JCNR 控制器使用基于 gRPC（一种高性能远程过程调用）的服务来交换消息并与 vRouter 通信，从而创建功能齐全的云原生路由器。这种密切的沟通使您能够：

  • 了解结构和工作负载接口。

  • 根据需要为 Kubernetes Pod 配置基于 DPDK 或内核的接口。

  • 为 Pod 配置 IPv4 和 IPv6 地址分配。

  • 运行路由协议，如 ISIS、BGP 和 OSPF。

特征

  • 使用 Helm 在通用计算设备上轻松部署、删除和升级。

  • 通过基于 DPDK 的 JCNR-vRouter 实现更高的数据包转发性能。

  • 在软件中实现完整的路由、交换和转发堆栈。

  • 开箱即用的基于软件的开放式无线电接入网络 （O-RAN） 支持。

  • 通过容器化部署快速启动。

  • 高度可扩展的解决方案。

  • L3 功能，如中转网关、路由协议支持、BFD、VRRP、VRF-Lite、EVPN Type-5、ECMP 和 BGP 未编号。

  • L2 功能，例如 MAC 学习、MAC 老化、MAC 限制、本机 VLAN 和 L2 统计信息。

  • 到无线电单元 （RU） 的 L2 可访问性，用于管理流量。

  • L2 或 L3 可访问物理分布式单元 （DU），例如 5G 毫米波 DU 或 4G DU。

  • VLAN 标记和桥接域。

  • 中继端口和接入端口。

  • 支持以太网网卡上的多个虚拟功能 （VF）。

  • 支持绑定 VF 接口。

  • 可配置的 L2 访问控制列表 （ACL）。

  • 交换矩阵接口上的出口广播、未知单播和组播流量的速率限制。

  • IPv4 和 IPv6 路由。