提高 NFV 部署成功率

通信服务提供商(CoSP)可以借助值得信赖的合作伙伴、技术与平台确保网络功能虚拟化(NFV)系统的所有要素实现协同工作。

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释放 NFV 的潜能

网络功能虚拟化(NFV)为通信服务提供商(CoSP)带来许多机会,是让网络为迎接5G 做好准备的重要步骤。NFV 支持更大的敏捷性和灵活性,提供允许在网络中任意位置开发和部署创新服务的架构。

为释放 NFV 的潜能,通信服务提供商可与合作伙伴、技术和平台合作,以精简流程并降低风险。目的是确保基础设施的所有要素高效地协同工作,并允许快速添加基于软件的新服务。从硬件基础开始,通信服务提供商可以选择能够满足虚拟网络需求的商用现货(COTS)硬件。久经验证的参考架构可确保既定系统组件的性能,但是,要处理基于软件的新网络功能,并与基础设施的其他层和通信服务提供商网络的其他部分高效交互,将需要进行一些集成。

在网络中引入新功能

要在网络中引入新的虚拟网络功能(VNF),需要在三个点进行集成(参见图 1)。

首先,VNF 实例需要底层处理和输入/输出(I/O)环境。可供选择的范围非常广泛,包括企业 IT 服务器中的基于 COTS x86 的硬件和来自云提供商的基础设施即服务(IaaS),可提供最大业务灵活性。在另一个极端,网络设备提供商(NEP)可尝试通过使用优化的软件应用、专用集成电路(ASIC)等定制芯片或专用固件提供最大性能。要获得最快的上市时间,应使用开放式方法。随着行业中开始普遍采用数据平面开发套件(DPDK)以加快 I/O,这种方法应适用于所有 VNF 产品。操作系统供应商正支持DPDK 和 Open vSwitch,以便为 NFV 工作负载提供良好环境,其中,在相同服务器上运行的 VNF 与连接到外部网络的 VNF 之间可能需要通信。

第二个接口点是资源编排器。在管理和编排(MANO)框架中,会存储元数据,以使VNF 软件映像可通过适当的 I/O 和管理网络连接上传到基础设施。按照 VNF 或运营支持系统(OSS)的通知,可以配置可扩展网络服务,以便将云资源消耗与流量级别相关联。在需要时,MANO 也可以重新部署或重新构建 VNF 工作负载,从而优化可用基础设施的整体使用率。

第三个集成接口是 OSS,用于管理由 VNF 提供的服务。虽然MANO 框架可以将软件实例加载到基础设施,但是详细配置可能需要由 OSS 处理。例如,收到网络运营中心发出的请求时,MANO 可能需要部署防火墙并设置默认规则。然而,对这些规则的更改可能需要通过从安全运营中心到实时 VNF 实例的管理链路单独处理。同样,如果 VNF 实例通过供应商的网元管理系统(EMS)操作,MANO 可以处理请求,以获取有关底层基础设施状态的详情,如果超出阈值,还会生成警报。

图 1:NFV 部署中的集成接口

使用微服务

建立系统后,通信服务提供商将能够提供新的板载软件,以创建新服务。但是,所有现有的软件组件也将经历发布生命周期,同时需要更新生产系统。

这是 VNF 应用从整体软件模块发展为多个微服务的原因之一,使之实现“云原生”。

这些面向事务的小组件最大限度减少了软件升级中潜藏的风险,还支持在新旧版本之间快速切换实时流量。

处理系统集成

VNF 与 MANO 框架集成是一个复杂且不断发展的领域,具有许多高级架构选项,并且在较低层面上缺少标准。从通信服务提供商的角度来看,重点在于确保系统能够通过编排来优化基础设施的使用,并保持开放,以便容纳其他 VNF 和基础设施供应商,实现业务敏捷性。

为获得高控制级别和系统开放性,通信服务提供商可以决定将第三方软件集成到 NFV 基础设施(NFVI)平台和管理系统本身。但是,他们可能不具备现成的适当技能,因此可能会尝试将该活动外包给合适的设备供应商或系统集成商。

系统集成商可通过以下方式提供帮助:

• 将 VNF 产品集成到 MANO 和 NFVI,管理软件版本的生命周期并处理软件实例许可;

• 连接 MANO 与现有 NEP 供应商 EMS;

• 集成保证工具,以促进 VNF 实例调试和故障定位;

• 在 MANO 中实施 NFV 部署业务策略;

• 将 NFV 域与现有 OSS/FCAPS(故障、配置、计费、性能、安全系统)集成;

• 发展 NFV 域以实现云原生,并与现有的 IT 云管理系统连接。

获得初步的供应商独立性后,通信服务提供商还需要确保所选集成商的行动不会影响到未来业务的灵活性。通过使用第三方,根据明确的可移植性要求来审核集成系统的开放性,或者使用第三方作为集成服务的第二个来源以施加竞争压力,都可以实现这一点。

有一个丰富的组织生态系统,可帮助执行系统集成。其中包括:

• 全球 IT 顾问;

• 专业 NFV 集成商;

• OSS 供应商;

• 网络设备提供商;以及

• VNF 供应商

选择正确的硬件组件

为降低风险,通信服务提供商的一个方法是确保所使用的硬件组件已经过验证,可提供所需性能。

面向 NFVI 的英特尔® 精选解决方案是适用于标准商用现货服务器的参考架构,包括 NFV 工作负载所需的最佳硬件和 OSS 配置。该解决方案在发布之时树立了性能标杆,并且英特尔已与硬件供应商合作提供商用产品。

这样,通信服务提供商在采购这些基础设施服务器的时候,可以放心地知道这些产品已通过验证,可提供所需的性能,从而实现有竞争力的供应并缩短产品的总体上市时间。

有两种配置可供选择,其中之一是适用于中心机房服务器的“基础配置”,与典型数据中心机器相比,该配置可实现高温操作,具有高可靠性和更长的寿命。另一个是“增强配置”,可提供最高的虚拟机密度,同时最大限度减少调整需求。

通过遥测降低风险

在 NFV 基础设施中,降低风险的一个方法是深入地实时了解如何使用物理资源。这样就可以更高效地管理支撑虚拟网络的基础设施,并在需要时采取积极的干预措施。

在最低层面上,英特尔已将资源监控功能嵌入英特尔® 至强®处理器,可生成有关各个虚拟机的处理器资源消耗的管理数据。该数据可通过操作系统检索,并允许从网络管理工具监控硬件。

可以使用开源云管理工具(如 OpenStack 的 Ceilometer*)将该数据从所有网络节点整合到中心数据库。如此一来,工具(如Linux 基金会的网络数据分析平台(PNDA)项目)可使用该数据进行分析,以完成异常检测和预测性服务保证。检测到网络问题后,通信服务提供商可以利用人工智能来确定需要进行哪些具体更改以纠正网络状态。欧洲电信标准协会(ETSI)“体验式网络智能”行业标准小组正在研究自动执行此操作所需的智能策略管理的定义1。TMForum 还意识到在开放数字架构中处理该级别服务创新所需的转型范围2,并且已生成数字化成熟度模型3框架,以便通信服务提供商确定自身组织的就绪程度,并制定适当且高效的转型策略。

使用 OPNFV 参考平台

通过系统级集成、部署和测试,NFV 开放平台(OPNFV)创建了一个久经验证的参考 NFV 平台,根据记录,每六个月发布一次。英特尔是 OPNFV 的创始成员之一,并继续支持和领导该组织的活动,以便使用来自开源生态系统的开放标准,开发经过测试的集成开放软件平台,面向 NFV 解决方案。

随着市场形势不断发生变化,在没有完善行业标准的情况下,指定所要采购的系统与软件版本变得日益相关。OPNFV 还具有验证计划,可以检查供应商产品及版本的合规性,使用可由测试实验室或其他组织操作的自动化工具来完成。通过关注 OPNFV 的活动,通信服务提供商可以看到行业的发展方向,并且可以预见供应商即将推出的 NFV 系统功能。这有助于简化总体层面上的开放式系统采购,而无需参与各种开源分支计划。

在较低的层面上,通信服务提供商可以使用 OPNFV 发布的测试方法,利用行业标准工具来创建自己的参考实验测试平台。通信服务提供商可以使用测试套件和基准测试结果,为竞争性采购提供性能标准,或者直接寻找符合验证标准的供应商产品。

管理小众服务的复杂性

通过开放式 NFV 系统,可以快速集成网元,以支持真正的服务创新。多个产品可经过市场检验,确保只需要强化可行产品以用于生产。减少服务开发成本有助于证明更多小众服务的合理性,例如为主要的企业托管网络客户端定制的解决方案。

然而,处理这些小众服务的数量和复杂性会对更高级别的运营流程施加压力,因此需要更多服务设计和交付自动化,以确保可复验的质量。

Linux 基金会的开放网络自动化平台(ONAP)计划为最初由AT&T 开发的增强控制、编排、管理和政策(ECOMP)提供开源解决方案4。该计划旨在简化复杂性管理,并帮助通信服务提供商减轻管理小众服务的负担。

英特尔在网络转型中发挥的作用

英特尔与行业内的硬件和软件供应商、系统集成商和开源社区合作,确保通信服务提供商可以访问久经验证的解决方案,以及构建完整 NFV 系统所需的信息和技能。

通过英特尔® Network Builders 计划,英特尔还支持从大型国际业务咨询合作伙伴到小型专业公司的各种 NFV 系统集成商。他们的服务已列入在线解决方案目录,其中还包含解决方案简介。此外,英特尔通过英特尔® Network Builders University 向系统集成商和通信服务提供商技术人员提供有关 NFV 技术的培训。英特尔® Network Builders University 可与组织自己的学习系统相关联,以便跟踪学员的进度。

英特尔的 NFV 计划借鉴了与企业 IT 和云服务提供商合作获得的经验与教训,认识到这三个市场可能存在的重叠,以及通信服务提供商将要面对的平台整合。对于通信服务提供商 IT 数据中心向私有云或混合云工作的转变,有一个并行的英特尔® 云构建计划可提供支持。

结论

为了从 NFV 中获得最大的业务优势,通信服务提供商需要能够将来自多个供应商的软件快速集成到自身的网络基础设施中。对于通信服务提供商的网络运营专员而言,这是一大挑战。以前,在缓慢发展的市场中,他们一直依赖网络设备提供商改进产品。但是,英特尔致力于减少开放 NFV 系统集成中涉及的工作,并与网络构建计划生态系统合作伙伴合作开发英特尔® 精选解决方案,通过英特尔® Network Builders University 提供技能培训。

了解更多信息

面向 NFVI 的英特尔® 精选解决方案

英特尔® Network Builders 计划

英特尔® Network Builders University

英特尔® 数据中心构建计划

英特尔® 至强® 可扩展处理器

网络数据分析平台(PNDA)

开放网络自动化平台(ONAP)

协调 IT 与网络基础设施,以实现电信云

寻找适合贵公司的解决方案。请联系您的英特尔代表或访问

www.intel.cn/content/www/cn/zh/communications/network-transformation.html

借助英特尔实现网络转型

使用基于行业标准英特尔® 技术的网络,您能降低总拥有成本,加速服务创新和部署,铺就实现卓越客户体验之路。

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产品和性能信息

1ETSI 白皮书,“Improved operator experience through Experiential Networked Intelligence (ENI)”(通过体验式网络职能(ENI)改善运营商体验),2017 年 10 月,http://www.etsi.org/images/files/ETSIWhitePapers/etsi_wp22_ENI_FINAL.pdf
2TMForum 白皮书,“Open Digital Architecture”(开放数字架构),2018 年 2 月,https://www.tmforum.org/resources/whitepapers/opendigital-architecture/
3TMForum 新闻稿,“TM Forum Launches Digital Maturity Model to Accelerate Industry Digital Transformation”(TM Forum 推出数字化成熟度模型以加快行业数字化转型),2017 年 5 月,https://www.tmforum.org/press-and-news/tm-forum-launches-digital-maturity-modelaccelerate-industry-digital-transformation/
4Linux 基金会白皮书,“ONAP Architecture Overview”(ONAP 架构概述),2017 年 12 月,https://www.onap.org/wp-content/uploads/sites/20/2017/12/ONAP_CaseSolution_Architecture_120817_FNL.pdf