中國(guó)電信的NFV思考：加強(qiáng)開(kāi)放共解難題

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)作為網(wǎng)絡(luò)的靈魂所在，決定了網(wǎng)絡(luò)的競(jìng)爭(zhēng)力和發(fā)展?jié)摿ΑＨ欢鴤鹘y(tǒng)的煙囪式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)過(guò)于僵化而缺乏靈活性，面臨互聯(lián)網(wǎng)新業(yè)務(wù)、新功能的快速發(fā)展，顯得力不從心。有鑒于此，三大運(yùn)營(yíng)商均開(kāi)始啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的變革，NFV則是網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵技術(shù)支撐。

以中國(guó)電信為例，今年7月發(fā)布《中國(guó)電信CTNet2025網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書(shū)》，全面啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)智能化重構(gòu)，要求網(wǎng)絡(luò)更加敏捷，全面提供“隨選網(wǎng)絡(luò)”業(yè)務(wù)，具備分鐘級(jí)的配置開(kāi)通和調(diào)整能力；目標(biāo)實(shí)現(xiàn)80%網(wǎng)絡(luò)功能軟件化，全部業(yè)務(wù)平臺(tái)云化，業(yè)務(wù)全網(wǎng)統(tǒng)一調(diào)度。中國(guó)電信將從集團(tuán)層面克服重重阻力，全力推動(dòng)架構(gòu)轉(zhuǎn)型。

在日前舉行的“英特爾亞洲網(wǎng)絡(luò)峰會(huì)”上，中國(guó)電信廣州研究院SDN/NFV架構(gòu)師歐亮表示，CTNet2025的大背景是通信業(yè)經(jīng)過(guò)20年高速增長(zhǎng)后傳統(tǒng)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)放緩，新興機(jī)遇不斷涌現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)的無(wú)所不在，需要全面云化和強(qiáng)大的計(jì)算能力支持?！袄?a href="http://ygpos.cn/%E8%87%AA%E5%8A%A8%E9%A9%BE%E9%A9%B6_1.html" target="_blank" class="keylink">自動(dòng)駕駛，需要在大城市實(shí)時(shí)做路徑優(yōu)化，從云端不斷推送優(yōu)化結(jié)果，需要進(jìn)行智能計(jì)算和不同的大數(shù)據(jù)分析?！?/p>

NFV仍有難題待解

歐亮指出，網(wǎng)絡(luò)云化包括了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備本身的云化和網(wǎng)絡(luò)能力的云化，包括城域網(wǎng)和接入網(wǎng)層面機(jī)房的DC化，以及網(wǎng)絡(luò)資源和云化資源的按需隨動(dòng)，其次是資源的統(tǒng)一動(dòng)態(tài)分配。中國(guó)電信網(wǎng)絡(luò)擁有數(shù)百萬(wàn)臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、幾十萬(wàn)個(gè)端局Central office、幾百個(gè)大型數(shù)據(jù)中心，體量非常大，遇到的困難和問(wèn)題也非常多。

NFV是網(wǎng)絡(luò)云化的關(guān)鍵性技術(shù)。但是，NFV基礎(chǔ)設(shè)施的形態(tài)目前還不確定，網(wǎng)絡(luò)分層解耦后運(yùn)營(yíng)商依靠集成商提供集成方案，如果沒(méi)有很高的定制化能力，會(huì)導(dǎo)致各地部署的云化方案依賴(lài)于不同的集成商進(jìn)行，從而導(dǎo)致各個(gè)地區(qū)基礎(chǔ)平臺(tái)出現(xiàn)差異性。

歐亮指出，業(yè)界希望電信運(yùn)營(yíng)商出臺(tái)NFV的規(guī)范，但現(xiàn)階段有一定困難。其一是端局重構(gòu)，原有的機(jī)架、電源、空調(diào)等設(shè)備如何改造，供電如何調(diào)整；其二是分層解耦的可靠性、轉(zhuǎn)化能力、自動(dòng)化部署等技術(shù)能力，投資能做多大的用戶承載；其三是缺乏高效的運(yùn)維手段。

切入點(diǎn)是技術(shù)能力和適應(yīng)性。歐亮指出，在網(wǎng)絡(luò)可靠性方面，網(wǎng)絡(luò)的各個(gè)層面都在提供冗余、儲(chǔ)備或者負(fù)載均衡，盡管很復(fù)雜，但目前沒(méi)有很好的替代方案，電信級(jí)業(yè)務(wù)提供需要非常復(fù)雜的業(yè)務(wù)同步機(jī)制、心跳機(jī)制、監(jiān)控機(jī)制保障業(yè)務(wù)層的遷移能力。后期中國(guó)電信會(huì)逐步地引導(dǎo)通信廠商適當(dāng)弱化業(yè)務(wù)層，可能基于基礎(chǔ)設(shè)施的層面來(lái)做無(wú)縫切換，通過(guò)遷移技術(shù)實(shí)現(xiàn)高可用。

目前存在的問(wèn)題是單層告警，每一層都會(huì)告警。真正要進(jìn)行排障，這個(gè)時(shí)候就需要管理流程的扁平化，所有信息交給一個(gè)維護(hù)人員判斷。單一層面都很難進(jìn)行故障定位，事實(shí)上從告警到故障定位、故障恢復(fù)是一個(gè)完整的流程?！袄缫粋€(gè)網(wǎng)卡壞了，會(huì)引起相關(guān)VIM層的告警和OS本身層面的告警，網(wǎng)絡(luò)層面會(huì)告警，業(yè)務(wù)層面也會(huì)告警。”

從網(wǎng)絡(luò)性能看，中國(guó)電信也遇到一些問(wèn)題，例如對(duì)性能測(cè)試發(fā)現(xiàn)，IMS虛擬化業(yè)務(wù)擴(kuò)展需要物理機(jī)故障首先進(jìn)行隔離，虛擬機(jī)業(yè)務(wù)切換涉及大量的并發(fā)操作，每秒鐘并發(fā)多少個(gè)虛擬機(jī)遷移、遷移的時(shí)間是多少、遷移時(shí)涉及大量的徑向上傳也會(huì)產(chǎn)生影響。在OS、KVM層面有很多優(yōu)化的方法和問(wèn)題，缺乏一些詳細(xì)的測(cè)試說(shuō)明和案例。

不過(guò)，歐亮認(rèn)為，在性能轉(zhuǎn)發(fā)方面，隨著DPDK社區(qū)的發(fā)展，最終會(huì)在幾年內(nèi)得到緩解甚至最終改善。當(dāng)前性能管理方面做試驗(yàn)解決不可預(yù)知的問(wèn)題，很多是廠家的個(gè)性化解決方案，基于一個(gè)生態(tài)環(huán)境去調(diào)優(yōu)和標(biāo)準(zhǔn)化，是未來(lái)非常重要的工作。

中國(guó)電信加強(qiáng)開(kāi)放

從NFV設(shè)備形態(tài)看，互聯(lián)網(wǎng)巨頭更傾向于RACK方式，歐亮認(rèn)為，整個(gè)I層應(yīng)該向更統(tǒng)一的設(shè)備發(fā)展，要通過(guò)RACK方式統(tǒng)一形態(tài)，最終的部署方式基于POD資源池是更有效率的。中國(guó)電信對(duì)硬件形態(tài)的差異不夠了解，因此對(duì)服務(wù)器方案選型進(jìn)行了充分評(píng)估，目前采取了穩(wěn)步推進(jìn)的方式。

中國(guó)電信也做了網(wǎng)絡(luò)分層解耦工作，包括從操作系統(tǒng)、VIN、VNF各層之間，不同的廠家、不同的設(shè)備對(duì)于轉(zhuǎn)發(fā)虛擬化的性能、互通性進(jìn)行了測(cè)試。此外，中國(guó)電信也嘗試著做了各種HA方案、虛擬化方案、調(diào)度方案，評(píng)估自身的集成能力和效果。

中國(guó)電信希望吸引IT界的先進(jìn)理念來(lái)聯(lián)合測(cè)試，而不是依靠一己之力。英特爾則是IT界對(duì)NFV最為熱心和成就卓越的玩家。歐亮稱(chēng)，有一個(gè)很好的例子是英特爾的RSD技術(shù)，本來(lái)針對(duì)RACK做定義，但RSD對(duì)設(shè)備層面做了定制，包括單機(jī)架2U的機(jī)架服務(wù)器、刀片服務(wù)器都可以在RSD的框架下提供API?！癛SD技術(shù)能幫助我們統(tǒng)一硬件設(shè)備形態(tài)，對(duì)相關(guān)適配層的標(biāo)準(zhǔn)化和生態(tài)發(fā)展有推進(jìn)作用?！?/p>

“將來(lái)云化的資源池部署是面向統(tǒng)一的硬件設(shè)備層，而不是單一的和孤立的硬件。我們要求整體交付，現(xiàn)在不是買(mǎi)服務(wù)器、不同的軟件，我們需要整體的交付方案，包括計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)組合的模板是什么，VNF搭配是什么，最后結(jié)合端局重構(gòu)完善I層的整體架構(gòu)?！睔W亮說(shuō)。

在DPDK領(lǐng)域，中國(guó)電信這兩年也一直在做持續(xù)的技術(shù)跟蹤，并發(fā)布了白皮書(shū)。據(jù)悉，中國(guó)電信正在準(zhǔn)備進(jìn)行DPDK白皮書(shū)2.0更新，更新方面主要是用V4或?qū)?lái)的V5服務(wù)器，用最新的DPDK版本，對(duì)DPDK的極限性能進(jìn)行壓力測(cè)試?！拔覀兓贒PDK做大量流量調(diào)度，這塊目前得到的性能結(jié)果不是很理想，需要業(yè)界共同推動(dòng)基于DPDK用戶態(tài)協(xié)議棧的發(fā)展?！?/p>

“我們正在和一些廠家進(jìn)行溝通，希望能完善DPDK的標(biāo)準(zhǔn)化工作?；陂_(kāi)源的生態(tài)非常重要，不管是NFV設(shè)備形態(tài)還是網(wǎng)絡(luò)層面，測(cè)試和技術(shù)的工作量都非常大，一己之力很難完成。我們要逐步增加研發(fā)工作的開(kāi)放性，將成果輸送到開(kāi)源社區(qū)，在社區(qū)化和平臺(tái)化共生的環(huán)境下進(jìn)行。”歐亮表示。

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