OPNFV XCI：跨社區(qū)集成實(shí)現(xiàn)開(kāi)放創(chuàng)新

Linux基金會(huì)下的OPNFV項(xiàng)目是通過(guò)集成，部署和測(cè)試促進(jìn)各種開(kāi)源生態(tài)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）組件的開(kāi)發(fā)和演進(jìn)的開(kāi)源項(xiàng)目，該項(xiàng)目目前宣布了其跨社區(qū)持續(xù)集成（XCI）方案，意圖通過(guò)增加OPNFV社區(qū)和上游社區(qū)之間的協(xié)作來(lái)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

通過(guò)XCI，OPNFV能夠定期整合來(lái)自選定的上游社區(qū)項(xiàng)目的每個(gè)支持的分支的最新信息，縮短實(shí)施新功能的時(shí)間和解決問(wèn)題的時(shí)間。OPNFV項(xiàng)目通過(guò)構(gòu)建復(fù)雜的持續(xù)集成（CI）來(lái)支持DevOps開(kāi)發(fā)模式，目前已經(jīng)整合了OpenStack、OpenDaylight、FD.io等上游項(xiàng)目的主要版本，這些項(xiàng)目的主要版本更新周期可能會(huì)很長(zhǎng)，延遲了OPNFV成員對(duì)上游項(xiàng)目的應(yīng)用，同時(shí)也延遲了上游社區(qū)從OPNFV測(cè)試中獲得有價(jià)值的反饋的速度。XCI計(jì)劃通過(guò)定期集成和測(cè)試多個(gè)上游項(xiàng)目的最新軟件版本來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。

Orange NFV架構(gòu)師Morgan Richomme表示：“開(kāi)源社區(qū)需要XCI來(lái)解決OPNFV中復(fù)雜的測(cè)試挑戰(zhàn)，從壓力、穩(wěn)健性、彈性、VNF和端到端測(cè)試入手，XCI已經(jīng)成為OPNFV DNA的一部分，使OPNFV的成員能夠盡快地從上游進(jìn)行測(cè)試，以提供真實(shí)的電信級(jí)的反饋和編排。”

面臨的挑戰(zhàn)

最新的針對(duì)通信服務(wù)提供商（CSP）的調(diào)查顯示，80%的受訪者認(rèn)為DevOps軟件開(kāi)發(fā)模式對(duì)NFV的成功至關(guān)重要。DevOps最主要的實(shí)現(xiàn)方式是評(píng)估DevOps工具鏈、自動(dòng)化和測(cè)試基礎(chǔ)設(shè)施。

從OPNFV的角度看，DevOps意味著通過(guò)應(yīng)用CI/CD原則、自動(dòng)化和實(shí)踐來(lái)開(kāi)發(fā)、測(cè)試、部署和監(jiān)控軟件系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)和運(yùn)維團(tuán)隊(duì)協(xié)同工作，從而實(shí)現(xiàn)文化和思維方式的轉(zhuǎn)變。持續(xù)集成和持續(xù)部署（CI/CD）作為DevOps的重要組成部分，是OPNFV項(xiàng)目成立以來(lái)一直在努力的方向。OPNFV的CI管道使得社區(qū)從DevOps方式中受益，用戶可以快速訪問(wèn)新功能，開(kāi)發(fā)人員能夠快速收到反饋，整個(gè)軟件堆棧以漸進(jìn)式的方式得到改進(jìn)。

目前OPNFV CI渠道可以概括如下：

下圖總結(jié)了這三個(gè)流程：

現(xiàn)有的途徑雖然相對(duì)先進(jìn)，但總是可以改進(jìn)的，現(xiàn)有方法的主要挑戰(zhàn)是上游項(xiàng)目的代碼不是最新的，下圖顯示上游項(xiàng)目融入OPNFV的方式。

下面將介紹目前的方式存在的缺陷：

· 對(duì)上游最新版本概念驗(yàn)證（PoC）周期非常長(zhǎng)，如上圖所示，一旦開(kāi)發(fā)人員提交代碼，可能需要2到8個(gè)月的時(shí)間才能在OPNFV中顯示特性，然后還需要4個(gè)月左右的時(shí)間才能在OPNFV的版本中實(shí)現(xiàn)該功能，總體時(shí)間長(zhǎng)達(dá)7個(gè)月至12個(gè)月。以O(shè)penStack為例，假設(shè)在2016年3月底或4月初為Newton版本合并的補(bǔ)丁將在2017年4月4日在OPNFV Danube上出現(xiàn)。

· 上游項(xiàng)目中的新功能存在錯(cuò)誤，OPNFV用戶想要提交一個(gè)修復(fù)補(bǔ)丁，這個(gè)周期可能需要3到8個(gè)月。然后可能還需要5到10個(gè)月才能在下一個(gè)上游項(xiàng)目的版本中才能修復(fù)，然后再過(guò)6個(gè)月會(huì)在OPNFV的下一個(gè)版本中出現(xiàn)。因此，要開(kāi)發(fā)、調(diào)試并最終出現(xiàn)在OPNFV版本中的新功能可能需要14-24個(gè)月的時(shí)間。

很明顯，這么長(zhǎng)的整合周期不利于社區(qū)的快速整合、驗(yàn)證并實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證目標(biāo)，XCI的目標(biāo)是改變這種狀況。

XCI方案簡(jiǎn)介

XCI計(jì)劃定期集成來(lái)自所有支持的上游社區(qū)的最新版本，而不是等待主要的發(fā)布版本。該舉措將從OpenStack、OpenDaylight控制器和FD.io虛擬交換機(jī)的定期集成開(kāi)始。下圖顯示了XCI的工作機(jī)制：

XCI涉及到兩個(gè)主要的集成和測(cè)試任務(wù)：

· 對(duì)于社區(qū)成員上傳的補(bǔ)丁，OPNFV XCI將根據(jù)項(xiàng)目和補(bǔ)丁進(jìn)行驗(yàn)證，以+1/-1的形式向上游社區(qū)提供反饋

· OPNFV XCI將定期使用來(lái)自所有支持的版本的最新信息，將其集成并安裝到場(chǎng)景中，并針對(duì)這些場(chǎng)景執(zhí)行CI測(cè)試

這有效解決了上述提到的關(guān)鍵問(wèn)題，能夠快速利用上游項(xiàng)目的變化，可以迅速提供反饋，功能開(kāi)發(fā)或錯(cuò)誤修復(fù)將會(huì)縮短到幾天時(shí)間內(nèi)完成。

XCI利用RelEng和Pharos項(xiàng)目中的大部分當(dāng)前工具。此外，XCI使用兩種OpenStack基礎(chǔ)設(shè)施工具：Bifrost和OpenStack-Ansible（OSA），用于配置節(jié)點(diǎn)，并安裝由最新支持的OpenStack，ODL和FD.io分支構(gòu)建的不同方案：

· Bifrost：Bifrost是OpenStack配置服務(wù)器節(jié)點(diǎn)的裸機(jī)配置項(xiàng)目，建立在OpenStack Ironic項(xiàng)目的基礎(chǔ)之上，除了獨(dú)立于其他OpenStack服務(wù)之外，該項(xiàng)目提供了一套Ansible操作手冊(cè)，以自動(dòng)方式將基本映像部署到裸機(jī)硬件上。

· OpenStack-Ansible：OSA也是一個(gè)OpenStack項(xiàng)目，它使用Ansible在預(yù)配節(jié)點(diǎn)上部署OpenStack環(huán)境。該項(xiàng)目創(chuàng)建Ansible可以部署核心和可選的OpenStack服務(wù)，OSA用于安裝ODL和FD.io的不同場(chǎng)景。

借助上述工具，XCI將支持三種基本的操作系統(tǒng)：Ubuntu 16.04，CentOS 7和OpenSUSE 42.2。XCI計(jì)劃還有其他復(fù)雜性：因?yàn)锽ifrost和OSA實(shí)際上是OpenStack項(xiàng)目，所以它們也必須定期固定和測(cè)試，因?yàn)榕f版本可能無(wú)法部署最新的代碼。因此，用戶可能需要安裝CI軟件和CI工具。

XCI開(kāi)發(fā)者沙箱

除了上述自動(dòng)化流程之外，開(kāi)發(fā)人員還能夠根據(jù)最新版本的上游項(xiàng)目進(jìn)行本地開(kāi)發(fā)和測(cè)試，XCI沙箱環(huán)境使得開(kāi)發(fā)人員使用最新的上游代碼或他們本地開(kāi)發(fā)的代碼來(lái)實(shí)施方案。而且XCI沙箱環(huán)境還能夠讓開(kāi)發(fā)人員在單個(gè)節(jié)點(diǎn)，甚至在筆記本電腦上實(shí)現(xiàn)這些功能，而不需要完整的Pharos POD。其功能包括：

· 提供自動(dòng)化設(shè)置開(kāi)發(fā)和測(cè)試環(huán)境的方式

· 提供不同風(fēng)格的環(huán)境

· 支持不同版本的上游組件

· 支持同一種機(jī)制來(lái)啟用或禁用額外的OpenStack或其他上游項(xiàng)目

目前來(lái)看，沙箱環(huán)境有四種選擇（xci-aio，xci-mini，xci-noha，xci-ha），隨著硬件需求的增加，這些不同的沙箱環(huán)境消耗1-6個(gè)虛擬機(jī)。例如，xci-ha的風(fēng)格是最耗資源的，每個(gè)虛擬機(jī)需要8個(gè)vCPU，16GB RAM和80GB磁盤(pán)，安裝需要2個(gè)小時(shí)10分鐘。

總之，XCI計(jì)劃將CI管道的連續(xù)性延伸到上游項(xiàng)目。 而最初的上游項(xiàng)目XCI將整合在一起OpenStack，ODL和FD.io，未來(lái)還將努力擴(kuò)展到其他上游項(xiàng)目，如ONAP。

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