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[導(dǎo)讀]   NFV網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化是一場正在發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)革命。這場變革借助IT先進技術(shù),將對運營商運營業(yè)務(wù)產(chǎn)生持久深刻的影響。當(dāng)前,關(guān)于虛擬化和云如何用于電信產(chǎn)業(yè)以改善架構(gòu)與運維TCO有頗多論述。從NFV的

  NFV網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化是一場正在發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)革命。這場變革借助IT先進技術(shù),將對運營商運營業(yè)務(wù)產(chǎn)生持久深刻的影響。當(dāng)前,關(guān)于虛擬化和云如何用于電信產(chǎn)業(yè)以改善架構(gòu)與運維TCO有頗多論述。從NFV的應(yīng)用上看,早期的工作集中在利用虛擬化能力優(yōu)化硬件,現(xiàn)在則逐漸轉(zhuǎn)向運維。

  NFV重新定義運維

  盡管將某些網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化確實會帶來CAPEX方面的節(jié)省,然而NFV最大的貢獻并不在此,而是它提供了一種實現(xiàn)電信能力的新方式,意義遠不止對當(dāng)前流程的效率優(yōu)化這樣簡單。

  按照NFV 標(biāo)準架構(gòu),為便于虛擬資源的動態(tài)管理,特別定義了NFV網(wǎng)管支撐域,實現(xiàn)虛擬資源管理和調(diào)度、虛擬網(wǎng)元的生命周期管理等功能,該網(wǎng)管支撐域分別由NFVO(Network FuncTIon Virtual Orchestrator)、VNFM(Virtual Network FuncTIon Management)、VIM(Virtual Infrastructure Management)組成。 NFVO 實現(xiàn)統(tǒng)一的資源管理與調(diào)度;VNFM 實現(xiàn)虛擬化網(wǎng)元生命周期管理,包括虛擬網(wǎng)元的生成、變更、刪除等;VIM 實現(xiàn)對虛擬化資源、硬件資源池的統(tǒng)一管理。

  利用NFV技術(shù)的優(yōu)勢對運營商當(dāng)前的運維進行重新定義需要三個重要步驟:第一步,詳細制定當(dāng)前的每一個流程。第二步,分析哪些是可以實施自動化(即通過NFV平臺處理)以降低復(fù)雜度。第三步,對運維進行重新設(shè)計以便更加簡化和快捷。

  NFV部署流程與傳統(tǒng)流程在很多方面有所不同。NFV的引入將對現(xiàn)有維護體系產(chǎn)生較大影響?,F(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)一般按照分專業(yè)維護的模式(例如無線、交換、數(shù)據(jù)、承載、傳輸?shù)龋?,每個專業(yè)維護的相關(guān)網(wǎng)元包括硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)配置、業(yè)務(wù)質(zhì)量等內(nèi)容。NFV 引入后,維護體系的變化主要體現(xiàn)在以下兩方面:一是各實體功能網(wǎng)元演變?yōu)橐攒浖螒B(tài)存在的虛擬網(wǎng)元,傳統(tǒng)分專業(yè)維護依然存在,但是不再針對設(shè)備硬件進行維護。二是新增加NFV云維護,針對各數(shù)據(jù)中心NFV 架構(gòu)的虛擬資源管理,包括相應(yīng)的調(diào)度軟件、云資源池硬件、云站點IP 網(wǎng)絡(luò)的維護等。

  由于在部署時需要專業(yè)的服務(wù),NFV在部署初期成本會稍高。然而,這是一次性的成本。鑒于運營商對這種架構(gòu)越來越熟悉,未來可能用自己的運維人員,在本地開展這些工作。有了NFV,應(yīng)用可共享基礎(chǔ)架構(gòu),所以運營商的運維團隊只需熟悉非常有限的一些網(wǎng)元即可。

  引入NFV平臺不會從根本上改變運營商規(guī)劃和獲取軟件的方式。然而NFV在上線測試和創(chuàng)建環(huán)境時能縮短時間與降低成本。運營商可使用“沙盒”測試環(huán)境,而無需專用設(shè)備。這使得運營商能夠創(chuàng)建可并發(fā)執(zhí)行的簡化的測試案例,并減少約三分之一的測試時間。

  維護也是一種OPEX基礎(chǔ)架構(gòu)成本。它與運維團隊管理物理架構(gòu)中所包含項目的數(shù)量和特性直接相關(guān)。許多傳統(tǒng)架構(gòu)中的網(wǎng)元需要年度的維護費,包括服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,例如負載均衡器、交換機和路由端口。

  盡管任何NFV系統(tǒng)都會伴隨著許可和維護費用,但相對于傳統(tǒng)方式,授權(quán)費用還是會明顯減少。這是因為新的方式對基礎(chǔ)架構(gòu)中網(wǎng)元的需求要少得多,且當(dāng)容量需要改變時,NFV平臺可被應(yīng)用且和業(yè)務(wù)共享。

  NFV生命周期管理方案

  面向NFV運維管理,上海貝爾CloudBand管理系統(tǒng)是業(yè)界首個專門為運營商業(yè)務(wù)NFV虛擬化設(shè)計的云計算平臺。CloudBand管理系統(tǒng),幫助管理員精心安排,自動運行和優(yōu)化云平臺以及各種網(wǎng)元與服務(wù)。通過安全的用戶友好界面提供方便的接入方式和管理功能。CloudBand管理系統(tǒng)使運營商可以用最低的成本向用戶提供高級服務(wù),通過各種定制化的優(yōu)化方式滿足運營成本、客戶需求以及其他方面的要求,提升業(yè)務(wù)發(fā)布速度,降低CAPEX和OPEX。同時,CloudBand節(jié)點提供計算能力、存儲以及網(wǎng)絡(luò)交換所需要的硬件和相關(guān)軟件的節(jié)點,以實現(xiàn)廣域云服務(wù)。它可以基于運營商網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)模擴展,同時管理與其他各種公共云、私有云、第三方云平臺的接入。

  值得一提的是,Nuage Networks作為上海貝爾的SDN產(chǎn)品,可以集成在CloudBand管理系統(tǒng)中,共同形成支撐上層虛擬化業(yè)務(wù)的NFV基礎(chǔ)平臺。

  虛擬化的網(wǎng)元通過CloudBand管理系統(tǒng)中的Carrier PaaS中間件,部署在云計算資源池上。Carrier PaaS層遵循TOSCA(Topology and OrchestraTIon SpecificaTIon for Cloud Application)規(guī)定為每一個應(yīng)用編寫一個控制腳本,依照控制腳本來實現(xiàn)應(yīng)用的云化,腳本定義了Carrier PaaS如何實現(xiàn)應(yīng)用的部署和運行過程中的管理等過程。腳本實現(xiàn)了若干重要的功能,包括網(wǎng)絡(luò)的配置、安全策略、資源量化等。應(yīng)用云化過程包括控制腳本的編寫、腳本的執(zhí)行以及業(yè)務(wù)的部署等過程,通常腳本需要擁有對資源環(huán)境完全的控制權(quán)限來完成整個應(yīng)用的云化流程??刂颇_本是一組特定的層次化結(jié)構(gòu)的腳本,反映了應(yīng)用程序的拓撲結(jié)構(gòu),可以被Carrier PaaS層解析和執(zhí)行,以實現(xiàn)在云計算環(huán)境下應(yīng)用的部署和管理功能。一個控制腳本由服務(wù)層、應(yīng)用生命周期管理邏輯、自愈規(guī)則、彈性縮放邏輯、監(jiān)控規(guī)則組成。

  通過一個簡單的場景,即可了解CloudBand與Nuage SDN是如何協(xié)同工作并支持NFV的(如圖)。第一步,運維人員將MME擴容指令由5620 SAM網(wǎng)管發(fā)出。第二步,由于vMME建構(gòu)于CloudBand平臺,因此該需求將送至CloudBand管理系統(tǒng),在CloudBand平臺中,提供眾多的XaaS功能,大部分的NFV功能將使用cPaaS(Carrier-PaaS)提供,與MME對應(yīng)的是vMME cPaaS,cPaaS使用預(yù)先創(chuàng)建的擴容腳本來創(chuàng)建虛機,該腳本定義了虛機的具體配置及承載的MME功能屬性。第三步,當(dāng)新的vMME虛機創(chuàng)建成功后,下一步就要將其加入vMME Pool——承載CloudBand Node的Nuage SDN可檢測到新的虛機生成,并知曉其MME特征,據(jù)此創(chuàng)建新的vMME虛機與原vMME Pool的連接。第四步,vMME將向5620 SAM回送操作結(jié)果。

  NFV目前已經(jīng)進入了一個快速發(fā)展的時間段,NFV架構(gòu)對于運營商網(wǎng)絡(luò)的維護將產(chǎn)生很大的影響,在機房、設(shè)備管理、故障處理、質(zhì)量保障等方面均提出全新的要求。上海貝爾正在全球范圍內(nèi)與運營商展開合作。將把NFV領(lǐng)域世界各國試驗、預(yù)商用和商用的經(jīng)驗帶到中國,通過不斷完善的CloudBand產(chǎn)品和NFV虛擬化的網(wǎng)元產(chǎn)品、開放的NFV生態(tài)環(huán)境,幫助中國網(wǎng)絡(luò)運營商和方興未艾的虛擬運營商,腳踏實地地建設(shè)更軟更綠的未來網(wǎng)絡(luò)。

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