移動(dòng)核心網(wǎng)云化和虛擬化

愛立信（中國）通信有限公司 | 程燕

NFV是一個(gè)機(jī)會(huì)，它可以讓產(chǎn)業(yè)界重新思考如何部署和管理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)以及新的平臺(tái)和應(yīng)用，如何在運(yùn)營及業(yè)務(wù)交付中驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新、差異和效率。

移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)從2G、3G演進(jìn)到了LTE，當(dāng)移動(dòng)性越來越成為主流的數(shù)字生活方式，網(wǎng)絡(luò)向云架構(gòu)演進(jìn)將是下一步的發(fā)展方向。電信云將在大幅降低運(yùn)營商OPEX/CAPEX支出的同時(shí)，為智能手機(jī)用戶帶來更佳的移動(dòng)互聯(lián)使用體驗(yàn)，為運(yùn)營商帶來新的業(yè)務(wù)和利潤增長契機(jī)。對分布式云業(yè)務(wù)和高彈性端到端網(wǎng)絡(luò)（包含計(jì)算和存儲(chǔ)能力）的需求意味著云網(wǎng)絡(luò)將帶來今天尚不存在的全新能力。

電信網(wǎng)絡(luò)云促使硬件和應(yīng)用解耦

電信網(wǎng)絡(luò)云化提供了硬件基礎(chǔ)設(shè)施和上層應(yīng)用的解耦，與目前垂直式的應(yīng)用部署相比較，底層網(wǎng)絡(luò)資源通過虛擬化可以被多種應(yīng)用所共享。成熟的網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)可以靈活地調(diào)配網(wǎng)絡(luò)資源，根據(jù)應(yīng)用的負(fù)載要求、位置和時(shí)間自動(dòng)化部署，并實(shí)時(shí)遷移、自動(dòng)縮容和擴(kuò)容。

傳統(tǒng)電信應(yīng)用由于實(shí)時(shí)性，有狀態(tài)、傳統(tǒng)集成支持等的需求，硬件的整合利用和優(yōu)化率很低。核心網(wǎng)虛擬化在硬件利用率和軟件移植性上有本質(zhì)上的提高，應(yīng)用向核心網(wǎng)云演進(jìn)將更多來自O(shè)PEX的顯著降低和TTM/自動(dòng)化獲益的驅(qū)動(dòng)。以下是核心網(wǎng)云實(shí)施的一些考慮：

● 很多實(shí)時(shí)網(wǎng)元配置了70%的峰值工程極限，但是不同功能／應(yīng)用的峰值時(shí)間不同，硬件的整合利用成為可能；

● 應(yīng)用類型的操作vs. 包處理，可靠性配置N+1 vs. 1:1；

● 沒有必要同時(shí)追求更低的CAPEX和更低的功耗；

● 開放的平臺(tái)和集成的硬件/虛擬化/應(yīng)用經(jīng)常能夠顯著節(jié)省TCO；

● 在IT領(lǐng)域比較流行的通用處理器在處理通信專門應(yīng)用時(shí)有可能產(chǎn)生10到20倍的低使用效率，這將導(dǎo)致CAPEX、功耗和占地的增加；

● 傳統(tǒng)IT虛擬技術(shù)的開銷對性能和功耗的影響；

● 分別采購商業(yè)的應(yīng)用軟件/虛擬軟件/硬件來自建核心網(wǎng)云需要復(fù)雜的系統(tǒng)集成、廠商間協(xié)調(diào)，以及驗(yàn)證和SLA證書以達(dá)到電信級的穩(wěn)定或者99.999。在目前NFV領(lǐng)域ETSI相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)還沒有完全確定的情況下這種模式尤其存在挑戰(zhàn)。

核心網(wǎng)云需考慮多種需求

愛立信對云的理解超越了傳統(tǒng)IT云在一個(gè)或幾個(gè)數(shù)據(jù)中心集中計(jì)算和存儲(chǔ)分別管理的主張。運(yùn)營商電信和IT云戰(zhàn)略將對如何在NFV類型的解決方案中最大化利用云技術(shù)提出不同的需求。NFV是一個(gè)機(jī)會(huì)，它可以讓產(chǎn)業(yè)界去重新思考如何部署和管理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)以及新的平臺(tái)和應(yīng)用，如何在運(yùn)營及業(yè)務(wù)交付中驅(qū)動(dòng)創(chuàng)新、差異和效率。

愛立信認(rèn)為核心網(wǎng)云需要考慮多種不同的基礎(chǔ)設(shè)施和管理的需求：

● NFV網(wǎng)元的實(shí)時(shí)、高性能、地理容災(zāi)的需求；

● 電信、IT、OSS和BSS系統(tǒng)都有實(shí)時(shí)和非實(shí)時(shí)的要求；

● 先進(jìn)的通信業(yè)務(wù)如語音、視頻、消息、協(xié)同類業(yè)務(wù)；

● 基于網(wǎng)絡(luò)能力和平臺(tái)構(gòu)建的新業(yè)務(wù)和應(yīng)用。

核心網(wǎng)云在設(shè)計(jì)之初應(yīng)該考慮如何應(yīng)對傳統(tǒng)的IT需求和電信業(yè)務(wù)的負(fù)載流量、信令（包含傳統(tǒng)協(xié)議）、大規(guī)模的實(shí)時(shí)應(yīng)用、有狀態(tài)和無狀態(tài)的容災(zāi)、數(shù)據(jù)中心的分布、微數(shù)據(jù)中心或需要NEBS遵循的場景。

愛立信推出革新性云系統(tǒng)

應(yīng)網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)演進(jìn)的需求，愛立信推出了愛立信云系統(tǒng)。這個(gè)革新性的云解決方案將為運(yùn)營商和業(yè)務(wù)提供商提供在網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)使用上的高彈性，幫助其快速應(yīng)變以抓住市場機(jī)會(huì)。分布式云能力如計(jì)算存儲(chǔ)能力和網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合將給用戶帶來云業(yè)務(wù)的良好使用體驗(yàn)，促使網(wǎng)絡(luò)資源更高效地利用。

愛立信云系統(tǒng)包含云管理系統(tǒng)和基于Openstack和KVM虛擬層的愛立信云執(zhí)行環(huán)境，硬件設(shè)施構(gòu)建于愛立信現(xiàn)有的硬件平臺(tái)EBS和SSR，該解決方案提供現(xiàn)網(wǎng)系統(tǒng)的平滑遷移，允許虛擬化和非虛擬化的應(yīng)用并存運(yùn)行并保持電信級的性能。

上層應(yīng)用無論來自愛立信、運(yùn)營商還是第三方開發(fā)商，都可以部署在愛立信云系統(tǒng)提供的運(yùn)行環(huán)境之中。運(yùn)營商可以方便地引入新業(yè)務(wù)，將現(xiàn)有業(yè)務(wù)整合到這個(gè)虛擬平臺(tái)中。

在2013年巴塞羅那全球移動(dòng)通信展上，愛立信發(fā)布了愛立信云系統(tǒng)（ECS），向業(yè)界展示了其在通信IT混合技術(shù)和業(yè)務(wù)方面的領(lǐng)先地位。根植于電信和IT環(huán)境，ECS支持從多網(wǎng)絡(luò)多廠商的角度，在一個(gè)高度虛擬化、動(dòng)態(tài)分布式云架構(gòu)中部署管理NFV和其他應(yīng)用。

ECS包含三個(gè)層面的解決方案：

● 跨接入、邊界/路由器、電信數(shù)據(jù)中心、IT電信中心的硬件系列產(chǎn)品，主要基于x86和開放平臺(tái)類型的組件，包含計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施；

● 基于Openstack和KVM的虛擬執(zhí)行環(huán)境，支持愛立信和三方應(yīng)用；

● 云調(diào)度和管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對多個(gè)云環(huán)境和集成的多網(wǎng)絡(luò)中心等網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)進(jìn)行調(diào)度和管理。

SDN帶來新一輪變革

核心網(wǎng)云基礎(chǔ)設(shè)施解決方案將提供多數(shù)據(jù)中心和分布式的云網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。借助分布式的云架構(gòu)，廣泛使用的應(yīng)用和內(nèi)容可以更靠近終端用戶，應(yīng)用和相關(guān)的虛擬機(jī)可以根據(jù)成本、時(shí)延、可靠性等因素靈活地從一個(gè)數(shù)據(jù)中心遷移到另一個(gè)數(shù)據(jù)中心。

SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）帶來了IP領(lǐng)域一輪新的變革，為核心網(wǎng)虛擬化提供動(dòng)態(tài)靈活的傳輸架構(gòu)，以滿足其分布式的對虛擬機(jī)、工作負(fù)載等高度協(xié)調(diào)和控制的要求。SDN經(jīng)常用于數(shù)據(jù)中心內(nèi)部或者數(shù)據(jù)中心之間。愛立信認(rèn)為SDN的能力跨越數(shù)據(jù)中心和運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)，這些資產(chǎn)在電信云的變革中將被日益虛擬化。

運(yùn)營商SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò)）能夠?qū)﹄娦啪W(wǎng)絡(luò)的所有領(lǐng)域添加控制。它將云控制與網(wǎng)絡(luò)控制連接起來，且集成了網(wǎng)絡(luò)控制和系統(tǒng)構(gòu)架、云管理和服務(wù)提供。它還可以確保從目前的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施安全順暢地遷移至虛擬化廣域網(wǎng)，并在遷移期間處理傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)組件和虛擬化網(wǎng)絡(luò)并存的問題。

愛立信承諾并堅(jiān)持開放的架構(gòu)和標(biāo)準(zhǔn)的接口。愛立信一直積極參與業(yè)界論壇，引領(lǐng)標(biāo)準(zhǔn)的討論和制定，包括OpenStack數(shù)據(jù)中心虛擬化，ETSI NFV標(biāo)準(zhǔn)化，SDN相關(guān)的Open Daylight、ONF、Openflow軟件演進(jìn)等。