GB/T40420.1-2021
基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化第1部分:总体要求
Broadbandcustomergatewayvirtualizationbasedonpublictelecommunicationnetwork—Part1：Generalrequirements
- 中国标准分类号（CCS）M42
- 国际标准分类号（ICS）33.050
- 实施日期2022-02-01
- 文件格式PDF
- 文本页数13页
- 文件大小952.39KB
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基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化第1部分:总体要求
国家标准 GB/T40420.1一2021 基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化 第 部分:总体要求 Broadbandeustomergatewayvirtualizationbased onpublie telecommunication network一Part1:Generalrequirements 2021-10-11发布 2022-02-01实施 国家市场监督管理总局 发布 国家标涯花管理委员会国家标准
GB/T40420.1一2021 次 目 前言 范围 2 规范性引用文件 术语和定义 缩略语 宽带客户网关虚拟化逻辑结构 宽带客户网关虚拟化提供的业务 6.1概述 6.2基础业务 6.3增值业务 宽带客户网关虚拟化功能划分 7.1宽带客户网关虚拟化功能描述 7.2功能划分原则 7.3具体功能划分 宽带客户网关虚拟化架构 8.1概述 8.2功能集中式BNG模式 8.3功能集中式独立服务器模式 8.4功能分布式模式 语音业务虚拟化要求 9 10管理功能 10.1管理总体要求 0.2管理架构
GB;/T40420.1一2021 前 言 GB/T40420《基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化》已发布以下部分 第1部分:总体要求; -第2部分;语音虚拟化技术要求; -第3部分:实体家庭网关技术要求; -第4部分;实体企业网关技术要求 -第5部分:虚拟家庭网关功能技术要求; 第6部分;虚拟企业网关功能技术要求; 第7部分;管理要求 第8部分:接口要求
本部分为GB/T40420的第1部分
本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草
请注意本文件的某些内容可能涉及专利
本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任
本部分由工业和信息化部提出 本部分由全国通信标准化技术委员会(SAc/TC485)归口
本部分起草单位联合网络通信集团有限公司、信息通信研究院、电信集团有限公司、 中兴通讯股份有限公司、华为技术有限公司、烽火科技集团有限公司、上海诺基亚贝尔股份有限公司
本部分起草人:丁海、周晓霞、程强、王波、袁立权、林薇、韩静、罗哗
GB;/T40420.1一2021 基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化 第1部分;总体要求 范围 GB/T40420的本部分规定了公用电信网宽带客户网关虚拟化的逻辑结构、提供的业务、功能划 分,虚拟化架构和管理等总体要求 本部分适用于公用电信网宽带客户网关虚拟化,专用电信网也可参考使用 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件
GB/T40420.3基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化第3部分;实体家庭网关技术要求 基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化第4部分,实体企业网关技术要求 GB/T40420.4 YD/T1449.1一2010基于公用电信网的宽带客户网络设备技术要求第1部分:家庭用宽带客 户网关 YD/T1449.2一2011基于公用电信网的宽带客户网络设备技术要求第2部分;企业用宽带客 户网关 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件
3.1 实体网关physiealgateway 在宽带客户网关虚拟化场景下部署在宽带客户侧的网关设备
3.2 residential 实体家庭网关phystealn gateway 在宽带客户网关虚拟化场景下部署在宽带家庭客户侧的网关设备
3.3 实体企业网关physiealbusinessgateway 在宽带客户网关虚拟化场景下部署在宽带企业客户侧的网关设备
3.4 虚拟网关virtualgateway 在宽带客户网关虚拟化场景下部署在网络侧网关功能集合
注这些功能可能部署在一个网络侧设备上,也可能部署在多个网络侧设备上,这些功能和部署在用户侧的实体网 关一起提供宽带客户网关的功能
GB/T40420.1一2021 3.5 虚拟家庭网关 virtualresidentialgateway 在宽带客户网关虚拟化场景下部署在网络侧的家庭网关功能集合
注:这些功能可能部署在一个网络侧设备上,也可能部署在多个网络侧设备上,这些功能和部署在客户侧的实体家 庭网关一起提供宽带家庭网关的功能
3.6 虚拟企业网关virtualbusinessgateway 在宽带客户网关虚拟化场景下部署在网络侧的企业网关功能集合
注这些功能可能部署在一个网络侧设备上,也可能部署在多个网络侧设备上,这些功能和部署在客户侧的实体企 业网关一起提供宽带企业网关的功能 缩略语 下列缩略语适用于本文件
ACs;自动配置服务器(AutomateConfigurationsystem ALG:应用层网关(ApplieationLayerGateway AN:接人网(AccessNetwork BNG:宽带网络网关(BroadbandNetworkGateway BSS:业务支撑系统(BusinessSupportSystem DHCP:动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol DLNA:数字生活网络联盟(DigitalIivingNetworkAlliance namicDomainNameServer DDNS:动态域名服务(Dyn EM:网元管理ElemmentManagement EMS:网元管理系统(ElementManagementSystem) GRE;一般路由封装GenericRoutingEncapsulation [GMP:互联网组管理协议(InternetGroupManagermentProtocol IP:互联网协议(InternetProtocol IPTV:IP电视lnternetProtocolTelevision LAN:局域网(LocalAreaNetwork AccessControl MAC:媒质访问控制(Medium NAT;网络地址转换(NetworkAddressTranslation NFVO网络功能虚拟化编排器(NetworkFunetionsvirtualizationOrchestrator) erationAdministrationandMaintenance OAM:操作管理维护(Ope OMCI;光网络单元管理控制接口(ONUManagementandControllnterface )perationSupportSystem OSS;运营支撑系统(Oper ysicalBusinessGateway PBG:实体企业网关(Phys ysicalGateway PG:实体网关(Phy ssiveOpticalNetwork PON;无源光网络(Pas POTS:传统电话业务(PlainOldTelephoneServiece) PPP:点对点协议(Point-to-PointProtocol PRG;实体家庭网关(PhysicalResidentialGateway) QoS;服务质量(QualityoServiee) RMs;远程管理系统(RemoteMamagementsyelem)
GB;/T40420.1一2021 SocketL ssL;安全套接字协议层(Security layer) UPnP;通用即插即用(UniversalPlugandPlay) VBNG;虚拟化宽带网络网关(VirtualBroadbandNetworkGateway VG;虚拟网关(VirtualGateway VNFM:虚拟网络功能管理器(VirtualNetworkFunetionl Managem) iceoverInternetProtocol VolP;IP承载语音业务(Voi VPN;虚拟专用网络(VirtualPrivateNetwork WAN:广域网(WideAreaNetwork wILAN:无线局城网(WirelessloealAreaNetwork) WPA:wIFI网络安全加密(W-FiProtectedAccess) 宽带客户网关虚拟化逻辑结构 宽带客户网关虚拟化的逻辑结构图如图1所示
网络侧 用户侧 逻辑用户连按 用户侧按口 PG VG 图1宽带客户网关虚拟化逻辑结构图 实体网关(PG)是部署在宽带客户网络内部的设备,通过逻辑用户连接与网络侧的虚拟网关(VG 进行关联，一起为宽带客户提供宽带客户网关的功能
根据VG部署的位置和处理能力的不同一个运营商的VG可以对应一个或多个PG,在某些特定 的应用场景下,一个PG也可以对应多个运营商的VG 根据用户不同,宽带客户网关虚拟化分为家庭网关虚拟化和企业网关虚拟化,其中家庭网关虚拟化 由实体家庭网关和虚拟家庭网关组成,企业网关虚拟化由实体企业网关和虚拟企业网关组成
宽带客户网关虚拟化提供的业务 6.1 概述 虚拟化场景下,PG和VG;一起为宽带客户提供6.2所列举的基础业务,并可在此基础上提供6.3 列举的其他增值业务
6.2基础业务 宽带客户网关虚拟化技术支持为客户提供互联网接人业务、语音业务和IPTV业务
GB/T40420.1一2021 6.3增值业务 宽带客户网关虚拟化技术支持基于UPnP,DLNA等协议实现终端智能互联;可以支持宽带客户网 络内部及云端不同设备的存储共享,远程控制,多屏互动等业务;可以支持宽带客户网络信息采集;可以 支持VPN业务以及其他增值业务
宽带客户网关虚拟化功能划分 7.1宽带客户网关虚拟化功能描述 宽带客户网关虚拟化可为客户提供接人功能、联网功能、传送功能、管理功能和核心功能
核心功能 包括地址功能、QoS功能、安全功能
具体技术要求应符合YD/T1449.1一2010的5.2和YDT1449.2 201l的要求
7.2功能划分原则 宽带客户网关虚拟化的原则是尽量减少业务开通和变更时对PG的配置和软件升级等,原则上支 持以下两种划分模式 -将三层转发和三层以上功能上移到vG,在G上仅保留二层功能和部分简单三层 模式一 功能; 模式二;将部分管理功能、控制功能上移到VG,在PG上保留数据转发和相关的二层、三层 功能
7.3具体功能划分 模式一中PG和VG的功能划分如表1所示
表1模式一的功能划分表 项目 功能 PG vG WAN侧接口 支持 物理接口 LAN侧接口 支持 二层转发 支持 转发功能 LAN侧三层转发 可选支持 wAN侧三层转发(路由、NAT 支持 L.2TP或GRE 可选支持 支持 隧道封装和加愉 包处理 IPSec,SsL 支持 基于MAC,、物理端口 支持 防火墙 基于IP协议类型,协议端口等 支持 基于MAC、物理端口 支持 QoS 基于IP,协议类型,协议端口 支持 卖 P路由协议 支持 网络控制层 支持 组播控制协议,如IGMPsnooping.,Poxy等
GB;/T40420.1一2021 表1(续 项目 功能 PG VG 网络附着协议,包括DHCP,PPP等 支持 网络控制层 支持wPA/wP 等 支持 802.lx、portal WIAN认证 认证模式 等认证模式 用户侧协议,如UPnP,DLNA 支持 用户侧拓扑发现协议,如DHCPopion 支持 业务协调层 应用层网关 支持 HTTP服务器 可选支持 支持 VolP 支持振铃等功能 支持协议处理等功能 支持 DDNS 业务层 业务平台proxy,例如wAN协议和LAN协议间基于 支持 UPnP的proxy 二层管理(oAM/OMC等 支持 远程管理 管理层 三层管理(TR069、HTTP等 可选支持 支持 本地管理 可选支持 支持 注，支持指如果要求支持此功能,应在或vG上实现;可选支持指如果要求此功能,或vG可选实现; 表 示不支持此功能
PG支持以下功能 应支持所有的物理接口，其中PRG具体要求见GB/T40420.3,PBG具体要求见 GB/T40420.4; 应支持LAN侧和wAN侧的二层流量转发,可选支持LAN侧三层流量转发; -可选支持二层的L2TP.GRE等隧道封装和加密功能 应支持二层基于MAc、物理端口的防火墙和二层Qos配置功能 应支持wL.AN的wPA/wPA2等鉴权认证 可选支持HTTP服务器功能" 应支持振铃等VvoIlP业务功能; 应支持二层远程管理,可选支持三层远程管理,可选支持本地管理 VG支持以下功能 应支持wAN侧三层流量转发; 应支持二、三层的隧道封装和加密功能,如L2TP,GRE,IPSec,ssL 应支持基于IP协议和协议端口的三层防火墙功能; 应支持基于IP,协议和协议端口的三层QoS配置功能; 应支持IP路由和组播控制协议,如IGMPSnooping和Pro xy 应支持DHCP,PPP等网络附着协议 应支持wL.AN的802.1x和Portal界面认证 应支持UPnP,DLNA等用户侧协议 应支持基于DHCPoption或UPnP等用户侧拓扑发现协议 应支持应用层网关;
GB/T40420.1一2021 应支持虚拟化宽带客户网关的HTTP服务器功能; -应支持VolP协议处理功能,DDNS功能和业务平台Proxy功能; 应支持本地管理相三层远程管理 模式二中PG和VG的功能划分如表2所示
表2模式二的功能划分表 项目 功能 PG VG wAN侧接口 支持 物理接口 LAN侧接口 支持 支持 二层转发 转发功能 L.A侧三层转发 可选支持 wAN侧三层转发(路由,NAT) 支持 支持 L2TP或GRE 支持 支持 隧道封装和加密 包处理 IPSee、SSL 可选支持 支持 基于MAC、物理端口 可选支持 支持 防火墙 基于IP,协议类型、协议端口等 支持 支持 基于MAC物理端口 Qos 基于P,协议类型,协议端口等 支持 支持 P路由协议 可选支持 支持 可选支持 支持 三层转发控制面(路由.NAT) 组播控制协议,如IGMPsnooping,Proxy等 可选支持 支持 网络控制层 网络附着协议,包括DHCP,PPP等 可选支持 支持 支持wPA/wPA2支持802.lx、Portal wLAN认证 等认证模式 等认证模式 用户侧协议,如UPnP,DLNA 支持 用户侧拓扑发现协议,如DHCPoptionm 支持 业务协调层 支持 应用层网关ALG HTTP服务器 可选支持 支持 VoIP 支持振铃等功能 支持协议处理等功能 DDNNS 支持 业务层 业务平台proxy,例如wAN协议和L.AN协议间基于 支持 UPnP的proxy 二层管理(oAM/OMcI等 支持 远程管理 管理层 三层管理(TRo69,HTTP等 可选支持 支持 本地管理 可选支持 支持 控制协议 支持 VG控制面和PG转发面之间的控制协议 支持 注:支持指如果要求支持此功能,应在PG或vG上实现;可选支持指如果要求此功能,PG或vG可选实现; 表 示不支持此功能
GB;/T40420.1一2021 PG支持以下功能: -应支持所有的物理接口,其中PRG具体要求见GB/T40420.3，PBG具体要求见 GB/T40420.4:; 应支持LAN侧和wAN侧的二层流量转发; 应支持LAN侧和wAN侧的三层流量转发(路由,NAT); 应支持二层的隧道封装和加密功能,如L.2TP,GRE; 可选支持IPSec或SSLVPN隧道封装及加密功能; 应支持基于MAC、物理端口的二层防火墙功能; 应支持二层和三层基于MAC,物理端口、,IP协议等QoS功能; 可选支持二层IP路由协议、路由、NAT等三层转发控制面; 、Pro 可选支持IGMP oxy等组播控制协议和DHCP,PPP等网络附着协议 snooping、 应支持wLAN的wPA/wPA2等鉴权认证; 可选支持HTTP服务器功能; 应支持振铃等部分VolP业务功能; 应支持二层远程管理,可选支持三层远程管理,可选支持本地管理; 应支持VG控制面与PG转发面之间的控制协议 VG支持以下功能 可选支持家庭LAN侧和wAN侧的三层流量转发功能 应支持二、三层的隧道封装和加密功能,如L2TP,GRE,IPsec,ssL 应支持基于IP,协议和协议端口的三层防火墙功能 应支持基于IP协议和协议端口的三层QoS配置功能; 应支持P路由,三层转发控制面和组播控制协议,如IGMPsnooping和Proxy: 应支持DHCP,PPP等网络附着协议; 应支持wLAN的802.lx和Portal界面认证; 应支持UPnP,DLNA等用户侧协议: 应支持基于DHCPoption等用户侧拓扑发现协议识别家庭网络内部的终端和业务; 应支持应用层网关ALG: 应支持虚拟化宽带客户网关本地HTTP服务器功能; 应支持协议处理等VvoIP业务功能、DDNSs业务模块和业务平台Proxy功能" 应支持三层远程管理和本地管理 应支持vG控制面与PG转发面之间的控制协议 宽带客户网关虚拟化架构 8.1概述 根据实现VG功能的网元所处的网络位置的不同,宽带客户网关虚拟化的架构存在以下几种模式
-功能集中式BNG模式:在BNG设备上部署VG功能,提供宽带客户网关虚拟化的功能可 选 功能集中式独立服务器模式:增加独立服务器,部署VG功能,提供宽带客户网关虚拟化功能 可选
功能分布式模式;将VG的功能分布在网络侧的不同节点,提供宽带客户网关虚拟化的功能 注本章中涉及的vG功能不包含语音业务功能
GB/T40420.1一2021 8.2功能集中式BNG模式 将虚拟网关的功能模块部署在BNG设备上,为多个宽带客户提供基本的宽带组网、IP地址分配等 功能,架构如图2所示
BNG 客户端 P AN 客户端 图2功能集中式BNG模式 8.3功能集中式独立服务器模式 将虚拟网关的功能模块部署在一个功能集中式独立服务器上,功能集中式独立服务器作为VG为 多个宽带客户提供基本的宽带组网、IP地址分配等功能,功能集中式独立服务器部署在接人网(AN)和 NG设备之间,根据管理的用户数、系统处理能力等因素选择合适的部署地点， 一个BNG可以对应多 个功能集中式独立服务器;功能集中式独立服务器可以单独部署,也可以基于现有的业务平台扩展
具 体的架构如图3所示
独立服务器 客户端 pG AN BNG 客户端 图3功能集中式独立服务器模式 8.4功能分布式模式 将虚拟网关的功能模块部署在云数据中心,由云数据中心VG功能模块为用户提供基本的宽带组 网、IP地址分配等功能
架构实例如图4所示
云数据中心 客户端 vG AN PG BNG VBNG 客户端 图4功能分布式模式
GB;/T40420.1一2021 语音业务虚拟化要求 语音业务虚拟化是将宽带客户网关的语音业务功能进行虚拟化,部分语音业务功能上移至VG
具体要求包括: -PG侧的语音功能包括POTs物理端口、提供拨号音和振铃信号、接收用户拨号指令等功能 -vG侧的语音功能包括协议处理、数图管理、业务管理、语音业务的远程配置和管理等功能 -VG通过专门的逻辑接口对PG进行控制和管理 -VG侧语音功能可以部署在AN或独立服务器上 根据语音业务处理功能分布不同,具体的架构如图5所示
PG vG PG侧 vG侧 语音功能 语青功能 控制和管理接口 图5语音业务虚拟化架构 10 管理功能 10.1管理总体要求 宽带客户网关虚拟化应支持设备认证鉴权功能、设备本地配置和管理功能、远程配置和管理功能三 个方面
-设备认证鉴权功能是指VG,RMS、接人设备支持对PG的认证,认证方式包括基于物理标识 认证和可选支持基于逻辑标识认证
设备本地配置和管理功能是指宽带客户网关虚拟化后应为客户或运营商维护人员提供在线网 页管理界面,实现对VG和PG的本地配置和管理
远程配置和管理功能是指宽带客户网关虚拟化后支持通过不同的远程管理接口和协议,实现 对VG和PG的远程配置和管理
0.2管理架构 宽带客户网关虚拟化不同设备应采用不同的远程管理方式,具体的管理架构(不包括语音业务功能 的管理)如图6所示
图中所示各模块均为逻辑功能模块,某些功能模块可以在一个或多个物理实体上 实现
GB/T40420.1一2021 Bss/oss NFVo 管理平台(ACs S+GEM0 ANEMS vNFM vG AnN 3 PG 注:图中所标识的接口均为逻辑接口. 图6管理整体架构 PG应支持VG,AN和管理平台管理接口的一种或多种
VG应支持管理平台,VNFM等多种接口中的一种或多种
图6中各接口的位置及功能说明如下
接口I1位于管理平台和PG之间,管理平台通过该接口对PG进行终端认证、业务配置、信息 查询、状态监控故障告警和诊断等管理
当采用VG代理方式实现PG管理时,I1接口不 存在
接口2位于VG和PG之间,VG通过该接口对PG进行直接管理和控制,也可根据来自l4、I5 的指令管理PG
当管理平台通过I1接口直接管理PG时,I2接口的管理功能不存在
接口13仅针对ON上行的PG,位于AN和PG之间
AN接受ANEMS的管理消息.代理 管理rG 接口I4位于管理平台和vG之间,管理平台通过该接口对vG进行设备认证、参数配置、软件 管理、状态监控、故障诊断等管理,也可通过vG实现对PG的代理管理 -接口盲位手Fu和G之间,NF通过百接目对vG完成生命周期进行管理等功能 10
基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化第1部分:总体要求GB/T40420.1-2021
随着互联网技术的不断发展，越来越多的企业和个人用户需要高速、稳定的互联网服务。为了满足这一需求，公用电信网逐渐成为企业和个人用户广泛使用的网络服务平台。但是，随着用户量和数据流量的增加，传统的基于物理设备的宽带客户网关已经不能满足需求，因此宽带客户网关虚拟化成为一个重要的解决方案。 GB/T40420.1-2021是中国国家标准化管理委员会制定的《基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化 第1部分: 总体要求》。该标准针对宽带客户网关虚拟化的总体要求进行了规定，包括虚拟化场景、虚拟化需求、虚拟化技术等方面。标准的制定旨在通过规范化的要求，提升宽带客户网关虚拟化的可靠性和稳定性，使其更好地服务于公用电信网上的企业和个人用户。 在实际应用中，宽带客户网关虚拟化可以大幅度降低网络设备的成本，提高网络服务质量和灵活性。例如，采用虚拟化技术后，企业和个人用户可以根据自身需求随时调整带宽、增加或删除网络设备等操作，从而更好地满足业务需求。 综上所述，基于公用电信网的宽带客户网关虚拟化是一个重要的发展方向，GB/T40420.1-2021的制定也为宽带客户网关虚拟化提供了规范和标准。未来，我们可以期待宽带客户网关虚拟化技术的不断发展和完善，为更多的用户提供更好的网络服务体验。
