運(yùn)營(yíng)商云的發(fā)展和對(duì)新業(yè)務(wù)的支撐思考

陳佳

【摘 要】目前，我國已經(jīng)進(jìn)入全面的發(fā)展時(shí)期，人們對(duì)于通信技術(shù)要求也更加嚴(yán)格，電信云發(fā)展推動(dòng)了我國通信網(wǎng)絡(luò)的不斷進(jìn)步，文章主要以5G電信云為基礎(chǔ)探討對(duì)新業(yè)務(wù)的支持。

【關(guān)鍵詞】電信云；新業(yè)務(wù)；云網(wǎng)絡(luò)

云計(jì)算能夠給用戶提供可靠的、自定義的、最大化資源利用的服務(wù)，是一種嶄新的分布式計(jì)算模式。云服務(wù)帶來的便利是不可忽視的，但給個(gè)人用戶和小企業(yè)用戶并沒有帶來太多體驗(yàn)，用戶不僅可以滿足通信需求，運(yùn)營(yíng)商還會(huì)保障用戶會(huì)隨著時(shí)間持續(xù)收到硬件升級(jí)，這樣用戶就能一直用高性能高畫質(zhì)運(yùn)行程序等操作了，并且隨著運(yùn)營(yíng)商推出的小型定制機(jī)，還可以捆綁各種看電視點(diǎn)播等各種服務(wù)項(xiàng)目，應(yīng)用范圍也是非常廣泛。

一、5G電信云網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

5G時(shí)代的主要移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)，包括三大典型場(chǎng)景：低時(shí)延高可靠（uRLLC）、增強(qiáng)移動(dòng)寬帶（eMBB）和海量連接低功耗（mMTC），基于視頻、虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）、大數(shù)據(jù)以及萬物互聯(lián)的消費(fèi)者體驗(yàn)產(chǎn)品越來越豐富，移動(dòng)用戶和數(shù)據(jù)流量快速增長(zhǎng)，多樣化的場(chǎng)景需求對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備容量和性能提出了日益增強(qiáng)的要求。5G電信云構(gòu)建在網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）基礎(chǔ)上，NFV解耦軟硬件，即通過使用虛擬化技術(shù)，使得x86等通用硬件可以承載電信功能軟件，維護(hù)也更加便利，從而大幅降低運(yùn)營(yíng)商的CAPEX和OPEX。NFV以運(yùn)行在x86服務(wù)器上的網(wǎng)元功能軟件化方式實(shí)現(xiàn)了軟硬件解耦，以硬件資源池化的方式實(shí)現(xiàn)了資源共享，解決了電信網(wǎng)元煙囪式建設(shè)難題。NFV作為一種先進(jìn)的、顛覆性的技術(shù)變革，可以讓運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)更加開放，業(yè)務(wù)部署更靈活，但是在NFV架構(gòu)下，為實(shí)現(xiàn)各層面的互操作性，NFV組件之間必須具備開放性，這會(huì)帶來組件交互的開放性安全風(fēng)險(xiǎn)；相對(duì)于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，NFV增加了管理和編排（MANO）和管理程序（Hypervisor），新網(wǎng)元及虛擬化平臺(tái)的引入也面臨安全性方面的挑戰(zhàn)。在網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施（NFVI）中，由于虛擬機(jī)（VM）共享物理資源，存在資源競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，同時(shí)帶來安全邊界缺失或者模糊化。虛擬化軟件采用開源軟件，會(huì)引入安全風(fēng)險(xiǎn)。在虛擬網(wǎng)絡(luò)功能（VNF）網(wǎng)元中，由于網(wǎng)元功能軟件化，軟件面對(duì)DDOS攻擊時(shí)相對(duì)物理網(wǎng)元的處理能力更為有限。VNF在生命周期內(nèi)會(huì)自動(dòng)化創(chuàng)建、遷移、縮擴(kuò)容、終止，VM在網(wǎng)絡(luò)中位置是流動(dòng)的，增加了信息暴露的可能性。

二、電信云對(duì)新業(yè)務(wù)的支撐

1.云服務(wù)及虛擬桌面解決方案

現(xiàn)階段的的企業(yè)云服務(wù)主要是云計(jì)算及云存儲(chǔ)為主要服務(wù)項(xiàng)目，其中面向企業(yè)的虛擬桌面業(yè)務(wù)是一種典型的云計(jì)算服務(wù)，云計(jì)算將網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)資源虛擬化，一種新興有效的計(jì)算使用模式。它能夠提供定制的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)桌面，提供給用戶所需求的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，定制軟硬件服務(wù)，同時(shí)采用虛擬桌面交付系統(tǒng)，并將用戶實(shí)時(shí)輸入的操作信息傳送回服務(wù)器進(jìn)行處理，實(shí)時(shí)更新終端的桌面信息。而云存儲(chǔ)服務(wù)主要是將用戶的數(shù)據(jù)保存在云服務(wù)器中，最早的個(gè)人服務(wù)就是以云存儲(chǔ)為主的云服務(wù)項(xiàng)目，例如云盤等?；赩DI的虛擬桌面解決方案，其原理是在服務(wù)中機(jī)器的一側(cè)為每個(gè)用戶提供虛擬機(jī)，通過桌面交付協(xié)議完成整個(gè)虛擬機(jī)桌面視圖將提供給遠(yuǎn)程用戶。這種解決方案該解決方案的基礎(chǔ)是服務(wù)器虛擬化，通常是完全虛擬化的。用于構(gòu)建特定于用戶的虛擬機(jī)并在其上安裝桌面版本的Windows、Linux或Redhat等操作系統(tǒng)提供虛擬桌面服務(wù)。SBC解決方案的優(yōu)點(diǎn)是資源需求低，部署快速。但只依靠性能隔離和安全隔離的底層Windows操作系統(tǒng)，也受部分應(yīng)用程序訪問限制（例如，應(yīng)用程序不支持多個(gè)會(huì)話），很難完全滿足企業(yè)行業(yè)用戶要求。VDI解決方案伴隨著服務(wù)器虛擬化技術(shù)的發(fā)展日趨成熟，它使用戶能夠獲得和使用本地計(jì)算機(jī)非常接近體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)用戶性能和安全隔離，享受易管理的優(yōu)勢(shì)，如虛擬化技術(shù)，服務(wù)等質(zhì)量可以保證，并且聯(lián)通沃云就是以這種方式提供給用戶服務(wù)。

2.SDN/NFV融合技術(shù)方案研究和實(shí)踐

SDN作為中國電信NovoNet下一代網(wǎng)絡(luò)總體設(shè)計(jì)架構(gòu)的兩大關(guān)鍵技術(shù)之一，具有控制與轉(zhuǎn)發(fā)分離、控制面集中、接口開放可編程的特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)全局視角網(wǎng)絡(luò)資源靈活調(diào)度以及新業(yè)務(wù)快速部署，能簡(jiǎn)化運(yùn)維，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。鑒于未來NFV必然沿著兩層（硬件層和軟件層）乃至三層（硬件層、虛擬層和網(wǎng)元層）解耦的方式進(jìn)行建設(shè)，通用電信云資源池將會(huì)承載多廠商多領(lǐng)域的業(yè)務(wù)，為適應(yīng)后續(xù)NFV網(wǎng)元大規(guī)模部署的需求，網(wǎng)絡(luò)需要通過自動(dòng)化方式按需提供網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)開通、多業(yè)務(wù)隔離、安全隔離以及DCI（Data Center Interconnection，數(shù)據(jù)中心互聯(lián)）能力，而這恰恰是SDN的優(yōu)勢(shì)。目前SDN技術(shù)在中國電信公有云和私有云場(chǎng)景已成熟商用，NFV技術(shù)也在電信云完成多期試點(diǎn)驗(yàn)證，但電信云場(chǎng)景下，SDN/NFV融合方案仍處于研究階段。究其原因，電信云用于承載虛擬化后的核心網(wǎng)網(wǎng)元，其網(wǎng)元特殊性、組網(wǎng)復(fù)雜性、網(wǎng)絡(luò)功能和性能的要求和傳統(tǒng)IT云不盡相同，如何結(jié)合電信云網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)進(jìn)行SDN/NFV融合組網(wǎng)方案制定成為未來網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

3.虛擬機(jī)生命周期

完備的VM安全貫穿整個(gè)虛擬機(jī)的生命周期，體現(xiàn)在生命周期的各個(gè)階段：在VNF模板中，NFV需采用數(shù)字簽名及MD5等，支持NSD（NetworkServiceDescriptor，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)描述符）、VNFD Virtualized Network Function Descriptor，虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能描述符）在注冊(cè)、加載、更新時(shí)的完整性驗(yàn)證和來源鑒限制攜帶敏感數(shù)據(jù)的VNF與具有外部訪問接口的VNF共用物理服務(wù)器。而VM的鏡像、快照必須存儲(chǔ)在安全的路徑下，采取存儲(chǔ)加密功能，防止被非法授權(quán)訪問后出現(xiàn)惡意篡改行為。VM鏡像包應(yīng)支持在注冊(cè)、加載、更新時(shí)的完整性校驗(yàn)。在VM遷移過程中，為防止敏感信息泄露，VM的移動(dòng)性應(yīng)限制在特定的安全域內(nèi)，不建議VM跨越安全域遷移。需要為VM移動(dòng)性部署邏輯獨(dú)立的承載網(wǎng)絡(luò)，還可通過制作快照并加密的方式保護(hù)VM敏感信息。而當(dāng)VM被終止后，VM原來占用的物理內(nèi)存和存儲(chǔ)資源可能會(huì)被重新分配給其他VM，這些資源必須被徹底清除。

4.虛擬桌面擴(kuò)展方案

拿聯(lián)通沃云來舉例，這項(xiàng)服務(wù)的主要業(yè)務(wù)都有，彈性云主機(jī)、負(fù)載均衡、對(duì)象存儲(chǔ)、CDN、混合云和沃家云盤，而主要面向個(gè)人用戶的只有沃家云盤，對(duì)于小企業(yè)和個(gè)人用戶難以體驗(yàn)到其他的云服務(wù)。其中彈性云主機(jī)和混合云就是可以擴(kuò)展服務(wù)范圍面向小企業(yè)和個(gè)人用戶的一項(xiàng)便利業(yè)務(wù)。彈性云主機(jī)產(chǎn)品，基于云計(jì)算及虛擬化技術(shù)，將硬件、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)等資源虛擬化為資源池，分割成獨(dú)立的虛擬服務(wù)器，為客戶提供彈性靈活的云主機(jī)租用服務(wù)?？蛻艨梢酝ㄟ^自服務(wù)控制臺(tái)快速完成云主機(jī)的申請(qǐng)、進(jìn)行資源管理和監(jiān)控，并可根據(jù)實(shí)際需要在線彈性擴(kuò)展租用資源。而混合云產(chǎn)品是通過高速專線互聯(lián)的方式，將云上計(jì)算產(chǎn)品和企業(yè)原有IT資源無縫融合的解決方案。

三、結(jié)語

隨著5G和邊緣計(jì)算等業(yè)務(wù)的興起，運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)開始向邊緣傾斜，其相關(guān)的組網(wǎng)方案、硬件加速和容器等技術(shù)成為業(yè)界研究重點(diǎn)，目前看來，這幾個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)成熟度還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，才能滿足5G規(guī)模商用后的業(yè)務(wù)需求。

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