中国联通CUBE-NetChinaunicom新网络新服务新生态中国联通DPU网络域场景应用白皮书中国联合网络通信有限公司研究院下一代互联网宽带业务应用国家工程研究中心2023年08月
前言NFV技术在5G网络建设中已普及应用,NFV云资源池是运营商云基础设施整体规划和建设中的网络域部分,着5G的规模商田和6G的提出,网络业务对网络域云基础设施提出了新的需求和挑战。DPU作为一种新型计算技术、具备灵活可编程、算力卸裁、安全司信和统一资源管控等特性,为NFV技术的演进提供了新思路。本白皮书闸达了DPU技术优势和当前网络域云基础设施面临的几点问题,给出了DPU在几种典型网络域业务场景中的应用方案希望通过本白皮书的发布能引起行业的共同深入思考,为业界开展DPU和NFV演进研究提供参考,加速推进DPU和通信产业发展。助力灵活安全绿色高效的5G网络建设和万物智联的6G愿景实现。本白皮书的版权归中国联通解释,未经授权,任何单位或个人不得复制或拷贝本建议之部分或全部内容。联合编写单位:(排序不分先后)中国联通集团网络部,中国联通研究院,下一代石联网宽带业务应田国家工程研究中心联通数字科技有限公司中兴通讯股份有限公司深圳云豹智能有限公司指导专家:唐雄燕,丁鼎,曹畅,王友祥,童俊杰,高功应编写组成员:(排序不分先后)杨文聪,王立文,杨文强,张雪贝,朱威,岳毅,隋腾飞,过晓春刘宇龙、朱、郑怀林、阎松明,岳文卿,陈文斌,王雪强,孙传明吴杨、王紫程
中国联通DP网络城场县应田白皮书目录1.¥..........2.DPU技术分析.................................2.1.DPU发展历程............32.2.DPU技术特性..62.2.1.灵活可编程2.2.2统一资源管控12.2.3.算力卸载S2.2.4低时延网络.122.2.5.安全可信.13................2.3.DPU产业生态3、网络城云基础设施面临的问题3.1,资源统一管控需求1o3.2.通用算力损耗问题.203.3.转发性能问题。203.3.1.低时延网络传输问题…诵S3.3.2.云资源池网络域的大流表需求3.4.潜在安全风险35.绿色节能要求..4.DPU在网络域中的应用方案254.1.虚层卸载的虚机方案.254.2云化裸金属方案294.3.DPU的扩展应用方案.334.3.1.控制节点下沉心4.3.2边缘盒式一体机小5.引入DPU的挑战与建议….......6.总结与展盖...................7.缩略语列表04444443
1.背景云计算通过虚拟化技术和集群管控技术实现资源共享、弹性伸缩、高可用。简化管理等特性,得到了广泛关注和应用,取得了巨大成功,通信网络也借鉴云计算技术,在5G的架构设计中引入了网络功能虚拟化(Network Function,Virualization, NFV),将传统的软硬一体的网络设备转换为软件网元形态,可以在基干通用设备的云瓷源池上部署运行,从而实现网络功能的快速部署、灵活调度和资源优化。这种用于网元部署的云平台是云计算在网络领域的落地应用,这些用干网元部署的云资源池是运营商云基础设施整体规划和建设中的网络域部稳定性等方面进行增强加固:业务种类繁多,如5GC、IMS、炫铃、新通话等不各特征,产业牛态等方面美跨磨大对咨源池的资源要求美别大在5G建设讲程的推进中,算力与网络不断融合,NFV及SDN技术在移动通信网络、家庭宽带网络的应用持续深入,云化网络技术成为这些业务网络保持弹性敏捷的基础。但是随着5G在垂直行业的应用和AI大模型、短视频类业务的发展,网络需要更大带宽更低时延,这就导致网络域云基础设施必须不断扩容和迭代。长期以来在摩尔定律和登纳德缩放定律的共同作用下引领了芯片行业30年的飞速发展。但随着摩尔定律放缓、登纳德缩放定律失效,后摩尔时代通用CPU的算力提升已经无法满足当前网络域NFV业务对转发性能的增长需求。同时,随着6G愿景的提出,各种新型通信服务如VR/AR、车联网、数字孪生。智能内牛、安全内牛等也在逐渐崛起,这些多样化个性化的应用场号对通信网络DPU(DataProcessingUnit)是源于智能网卡的新兴计算技术,也是一种10宓集型的专用处理器、采用SoCCPU+可编程硬件方案为数据处理供寻活高效可支持根据应用层业务灵求定制加速能九业界已经将其定位为继数据中心CPU-1-
中国联通DP网络城场县应田白皮书GPU之后的“第三颗主力芯片”,以应对算力规模快速增长带来的挑战。在公有云领域,D...