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浅析基于双重DevOps的多厂家NFV系统集成方法论

导读: 随着网络的普及和网络带宽速度的提升,基于视频、虚拟现实(VR)、大数据以及万物互联的消费者体验产品越来越丰富,通信服务提供商面临着网络流量爆炸性增长、利润率下降的同时受到新型OTT业务冲击。

1 通信服务提供商转型趋势

随着网络的普及和网络带宽速度的提升,基于视频、虚拟现实(VR)、大数据以及万物互联的消费者体验产品越来越丰富,通信服务提供商(CSPs:Communications Service Providers) 面临着网络流量爆炸性增长、利润率下降的同时受到新型OTT(Over The Top)业务冲击。如何加快推出新产品新服务来达到消费者不断提高的期望目标成为CSPs 迫待解决的重要课题,基于庞大的专有设备的旧式网络向网络功能虚拟化(NFV)的弹性云化网络转型是全球所有CSPs 最佳选择。

TBR Research 最新发布的2H16 电信软件媒体网络(NFV/SDN)用户调查报告:“全球的电信运营商都在不断发展NFV,但美洲地区的电信运营商发展最快,这得益于美国运营商对于该技术的大规模应用。而在亚太地区,参与调查的电信运营商中只有20% 表示将在今年内采用NFV 技术,而剩下的80% 受调查的电信运营商计划在未来的一两年内采用NFV 技术。”

2 通信服务提供商转型战略

NFV分层解耦演进

CSPs在向NFV技术转型过程中的分层演进阶段(参见下图):

·第一阶段(无解耦:烟囱):这一阶段不同的NFV供应商提供的解决方案特征为基于竖井的烟囱模式,从硬件、虚拟化基础设施管理层(VIM)、虚拟网络功能(VNF)软件、虚拟网络功能管理器(VNFM)以及网络功能虚拟化编排器(NFVO)全栈独家提供,进而造成了新的垂直厂商锁定场景。CSPs的业务创新速度取决于每个供应商的整系统服务效率。

·第二阶段(二层解耦:软硬分离):这一阶段采用通用化的COTS(Commercial Off The Shelf)硬件设备,建设统一的标准化硬件资源池,从一定程度上减弱CSPs对供应商的硬件锁定,业务上线效率得到有效提升。

·第三阶段(三层解耦:虚拟化管理层软件分离):这一阶段在标准化统一COTS硬件资源池的基础上进一步对虚拟化基础设施层进行解耦,不同的VNF供应商不再单独绑定自己的虚拟化管理层软件,而是采用标准化的API接口兼容适配统一建设的虚拟化基础设施资源池(目前虚拟化核心技术采用开源社区的KVM对VNF进行虚拟化,虚拟化软件管理接口采用开源社区的OpenStack API接口)。这一阶段不同厂家的VNF供应商将精力更加关注VNF的业务创新,CSPs进而可以获得更快的业务上线效率。

·第四阶段(全解耦:统一编排运维):这是NFV的最终演进目标,在三层解耦的基础上进一步实现统一管理编排系统,CSPs一般对NFVO掌握最终的最高控制权,由于该阶段NFV整系统解决方案的集成难度最高、运维管理难度最大、多厂家的故障定位界限不清晰、责任矩阵难以定义,所以全球多数CSPs的战略决策是选择一家NFV(预)集成商来负责全栈NFV系统的集成交付。

以上四种不同的NFV 解耦阶段对应的收益和困难分析对比总结如下表格:

NFV转型挑战

NFV虽然作为一种先进的、颠覆性的技术变革,可以让CSPs的网络架构更加开放,业务部署更佳灵活,但是在当前NFV的发展阶段中也面临着许多挑战:

·标准不成熟

·标准组织和开源项目较多

·生态系统不完善

·多厂家集成复杂度高

·故障分析和定位界限模糊

·统一运维和管理更难

·业务部署更新频繁

·数据和存储性能调优难度大

·整系统安全性降低

·运营商级别可靠性保证难度大

NFV转型战略

Light Reading最新发布的2016调查报告显示:“120个CSPs中53.33%倾向于选择由NFV系统(预)集成商进行NFV解决方案的集成交付!”

3 ZTE NFV系统集成解决方案优势

基于ETSI NFV标准参考架构

ZTE NFV系统集成解决方案基于标准的ETSI NFV参考架构进行设计,在NFVI/VIM、VNF、MANO以及OSS/BSS每一领域都具有业界竞争力的电信级产品。

多厂家系统集成解决方案

※ 双重DevOps

·DevOps 1:中兴通讯与NFV系统供应商建设合作生态圈,提前对合作厂商新发布产品进行预研评估选型,并联合设计顶层系统集成架构在NFV开放实验室进行预测试验证,基于DevOps模式快速反馈和迭代产品。

·DevOps 2:中兴通讯与CSPs联合建设技术转型演进实验室,模拟CSPs现网向NFV转型实验方案,并在NFV开放实验室进行网络演进模拟验证,降低CSPs牵头多厂家的验证投资成本和时间,基于DevOps模式快速分析CSPs问题和业务创新。

※ NFV开放实验室

中兴通讯全球建设的4地NFV开放实验室(德国杜赛、中国南京、中国上海、中国深圳)作为NFV全系统集成的实验基地。NFV开放实验室关注如下价值:

集成认证:

·多厂商预集成能力。

·第三方设备兼容性认证。

·端到端NFV业务验证。

合作创新

·与技术合作伙伴联合进行技术合作。

·与技术合作伙伴联合孵化业务创新。

·CSPs可以在NFV开放实验室进行新网络、新业务体验和演示。

重构演进

·模拟CSPs传统网络向NFV转型的网络重构模拟。

·ICT新型网络转型预演。

开放开源

·NFV开放实验室基于全球领先的开源社区产品和项目,建设开放的生态系统。

·中兴通讯工程师积极参与开源社区提案提交和代码贡献,并在NFV实验室进行集成验证。

·中兴通讯积极参与业界标准组织提案提交和标准推进工作。

※ 集成工具套件

·规划设计工具:网络架构组网设计,设备配置清单。

·安装部署工具:硬件设备自动发现、即插即用,云平台软件自动安装部署,MANO管理编排系统自动集成部署,VNF软件包自动化部署。

·性能评测工具:NFVI资源池性能指标采集评测,VIM管理软件性能指标评测,VNF/NS业务性能指标评测,综合全维度指标评测结果给出最佳性能优化建议。

·根因分析工具:基于大数据系统进行日志、性能以及告警数据的统一采集分析,采用人工智能和机器学习机制进行系统故障根因精准分析,基于NFV集成责任矩阵快速解决问题。

ZTE NFV系统集成解决方案全流程任务分解和责任分工如下:

解决方案优势

※ 标准化和开源

中兴通讯积极参与业界多个标准组织和开源社区项目,在多个标准组织中分别占据重要会员和贡献者地位,在OpenStack社区为黄金会员,在OPNFV社区为白金会员,与行业伙伴共同推进NFV标准和技术的完善。

※ NFV开放实验室

中兴通讯在全球建设有4个NFV开放实验室并且实现互联互通,关注NFV全系统解决方案预集成验证,保证NFV全系统解决方案快速交付。

※ 快速精准分析

ZTE NFV系统智能运维套件基于大数据系统进行日志、性能以及告警数据的统一采集分析,采用人工智能和机器学习机制进行系统故障根因精准分析,最后按照预定义的NFV集成责任矩阵由对应责任人快速解决问题。

※ 端到端建设运维

中兴通讯具备通讯行业领域的端到端全产品线产品和方案,积累了近30年的通讯系统建设和运维管理经验,能有效解决NFV网络建设过程中多厂家和跨领域协同难、建设周期长等难题,可以为CSPs提供专业的网络咨询服务,包括涉及组织、流程、技术等多个层面的规划建设管理和工程实施服务。

※ 灵活定制的预集成验证

ZTE NFV开放实验室与业界主流的NFV技术合作伙伴联合定制NFVI层、VIM层、VNF层、VNFM以及NFVO的交叉验证计划和验证方案,提前发现多厂家产品兼容性问题并及时解决,积累了丰富的IOT经验库,同时可以根据CSPs提出的特殊定制化需求进行分析和验证,保证解决方案快速稳定上线,降低系统商用风险。

4  ZTE NFV系统集成解决方案客户价值

加速业务上线

中兴通讯在全球已有成熟的备件中心和物流系统,采用标准化的交付过程和全流程可视化的质量监控管理系统,基于NFV开放实验室对NFV整体解决方案提前进行预集成验证,可以以最快速度保证CSPs新需求、新业务上线运营,在第一时间抢夺市场先机。

开放生态系统

中兴通讯基于NFV分层架构下在每一分层领域均联合行业主流技术合作伙伴共同建设NFV商业生态圈,基于开放开源的心态和原则进行技术合作创新以及产品集成解决方案联合策划和验证。

运营商级可靠性

在NFV分层架构下,ZTE NFV系统集成解决方案对每一层进行高可靠性架构设计,NFVI资源池采用多地理区域容灾机制、VIM管理层采用HA机制、VNF层软件架构重新设计采用轻量无状态逻辑、软硬件结合实现性能加速方案,使得NFV新型云化网络仍然具备传统电信设备的高可靠性特征。

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