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        核心網(wǎng)虛擬化管理解決方案

        2014-11-01 08:24:18中興通訊張茂鵬
        通信世界 2014年24期
        關(guān)鍵詞:網(wǎng)元網(wǎng)絡(luò)服務(wù)核心網(wǎng)

        中興通訊 | 張茂鵬

        隨著電信行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)加劇,傳統(tǒng)的電信運(yùn)營(yíng)商越來越受到OTT廠商的擠壓;多媒體應(yīng)用快速增長(zhǎng),語音收入增長(zhǎng)隨之放緩,造成利潤(rùn)下滑;移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)激增,為了適應(yīng)這些變化,需要投入大量的資金升級(jí)基礎(chǔ)設(shè)施。為了解決上述問題,降低電信運(yùn)營(yíng)商的CAPEX和OPEX,成熟的虛擬化技術(shù)有必要引入到電信行業(yè)。

        核心網(wǎng)虛擬化管理面臨的挑戰(zhàn)

        核心網(wǎng)引入虛擬化后,核心網(wǎng)系統(tǒng)管理方式面臨著諸多的挑戰(zhàn),主要表現(xiàn)為如下幾個(gè)方面。

        ● 核心網(wǎng)虛擬化系統(tǒng)由物理設(shè)備、虛擬設(shè)備、網(wǎng)元應(yīng)用等組成,這些資源分別屬于物理層、虛擬化層和網(wǎng)元應(yīng)用層管理,各個(gè)層面的管理軟件可能來自不同的廠商。如何有效協(xié)調(diào)和監(jiān)控管理,并方便運(yùn)維,是一個(gè)需要解決的問題。

        ● 核心網(wǎng)虛擬化系統(tǒng)如何統(tǒng)一編排資源,快速自動(dòng)部署到云平臺(tái),是一個(gè)挑戰(zhàn)。

        ● 核心網(wǎng)虛擬化系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前業(yè)務(wù)流量的變化動(dòng)態(tài)調(diào)整虛擬資源的占用,動(dòng)態(tài)調(diào)整的策略管理,以及資源動(dòng)態(tài)調(diào)整引發(fā)的資源管理問題,都是需要關(guān)注的問題。

        核心網(wǎng)虛擬化管理解決方案

        中興通訊核心網(wǎng)系統(tǒng)虛擬化管理的架構(gòu)如圖所示。

        圖 核心網(wǎng)虛擬化系統(tǒng)管理架構(gòu)示意圖

        根據(jù)ETSI NFV架構(gòu),系統(tǒng)相對(duì)應(yīng)物理網(wǎng)元增加了MANO(Orchestartor、VNFM、VIM)域的管理。虛擬化引入到核心網(wǎng)系統(tǒng)后,劃分為四層管理。

        物理層:虛擬化環(huán)境的硬件COST服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、存儲(chǔ)磁陣等通用硬件,硬件的管理可以通過物理設(shè)施管理軟件(PIM)實(shí)施;為虛擬化層提供統(tǒng)一、穩(wěn)定、可靠、高效的物理基礎(chǔ)設(shè)施。

        虛擬層:支持KVM、XEN、EXSi等Hypervisor,虛擬化管理平臺(tái)(VIM)也呈現(xiàn)多樣化,有OPENSTACK、VMWARE、TECS等;為應(yīng)用層提供虛擬化的硬件設(shè)施,可以為應(yīng)用層軟件提供高效、可靠、可管理的運(yùn)行環(huán)境。

        網(wǎng)元應(yīng)用層:支持EPC、IMS、EMS等核心網(wǎng)網(wǎng)元的虛擬化應(yīng)用。新引入VNFM模塊,負(fù)責(zé)虛擬化網(wǎng)元的生命周期管理,包括自動(dòng)部署、彈性伸縮等,配合Orchestrator完成虛擬化后網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的編排。

        服務(wù)管理層:服務(wù)管理層,主要有OSS/BSS、Orchestrator。新引入Orchestrator模塊負(fù)責(zé)虛擬化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的編排功能,包括核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的生命周期管理,網(wǎng)元的生命周期管理,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)策略管理和全局資源編排等功能。

        核心網(wǎng)虛擬化系統(tǒng)分層后,每一層負(fù)責(zé)歸屬的資源管理。物理層資源通過PIM管理,虛擬化資源通過VIM管理,核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的編排和部署通過Orchestrator和VNFM協(xié)作完成。網(wǎng)元業(yè)務(wù)層的資源管理通過EMS管理,OSS/BSS作為綜合網(wǎng)管的角色,全局監(jiān)控業(yè)務(wù)層面的告警和性能統(tǒng)計(jì)等。物理層和虛擬化層告警通過VNFM上報(bào)給EMS,網(wǎng)元業(yè)務(wù)告警和虛擬化層告警通過EMS關(guān)聯(lián)分析,上報(bào)給OSS/BSS,從而達(dá)到統(tǒng)一定位告警的目的,解決各層故障協(xié)調(diào)困難的問題。

        核心網(wǎng)虛擬化管理方案價(jià)值

        中興通訊核心網(wǎng)系統(tǒng)管理解決方案包括核心網(wǎng)網(wǎng)元管理、云平臺(tái)管理和硬件管理等關(guān)鍵支持要素,具備以下特點(diǎn)。

        ● 標(biāo)準(zhǔn)化

        2012年10月,AT&T、英國(guó)電信、德國(guó)電信、法國(guó)電信Orange等7家運(yùn)營(yíng)商在歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)成立了網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化標(biāo)準(zhǔn)工作組NFV ISG(Network Functions Virtualisation Industry Specification Group),目前已有超過50家網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商、電信設(shè)備供應(yīng)商、IT設(shè)備供應(yīng)商,以及技術(shù)供應(yīng)商參加。

        NFV工作組的研究目標(biāo)主要是希望通過廣泛采用標(biāo)準(zhǔn)化的IT虛擬化技術(shù),采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的大容量服務(wù)器、存儲(chǔ)和交換機(jī)承載各種各樣的網(wǎng)絡(luò)軟件功能,實(shí)現(xiàn)軟件的靈活加載,實(shí)現(xiàn)在數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和用戶端等各個(gè)位置靈活的部署配置,從而加快網(wǎng)絡(luò)部署和調(diào)整的速度,降低業(yè)務(wù)部署的復(fù)雜度,提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的統(tǒng)一化、通用化、適配性等,最終降低網(wǎng)絡(luò)的Capex和Opex。

        核心網(wǎng)虛擬化系統(tǒng)管理架構(gòu)符合ETSI相關(guān)的系統(tǒng)架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)。

        ● 開放性

        核心網(wǎng)虛擬化系統(tǒng)管理架構(gòu)采用了分層管理。物理層使用COST刀片、交換機(jī)、磁陣等,硬件管理軟件獨(dú)立監(jiān)控物理設(shè)備。云平臺(tái)支持OPENSTACK、VMWARE等,也支持其他類型的云平臺(tái)。核心網(wǎng)支持EPC、IMS、EMS、VNFM等網(wǎng)元應(yīng)用軟件,網(wǎng)元提供開放能力與VNFM交互,提供可編排的網(wǎng)元服務(wù);VNFM提供開放REST接口,支持與第三方廠家Orchestrator對(duì)接。綜合網(wǎng)管支持OSS/BSS,EMS支持與第三方廠家的OSS/BSS對(duì)接。Orchestrator遵循ETSI規(guī)范,提供開放REST接口,與VNFM對(duì)接。由于各層之間接口能力開放,為運(yùn)營(yíng)商運(yùn)營(yíng)和硬件采購(gòu)提供了更多的選擇,系統(tǒng)開放性和兼容性強(qiáng)。

        ● 自動(dòng)化

        核心網(wǎng)虛擬化后,網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和網(wǎng)元管理自動(dòng)程度顯著提高。網(wǎng)絡(luò)服務(wù)生命周期管理、網(wǎng)元生命周期管理等整個(gè)過程都自動(dòng)化完成,從物理網(wǎng)元時(shí)代的幾周甚至幾個(gè)月,到虛擬化時(shí)代的幾十分鐘甚至十幾分鐘,極大改善了運(yùn)營(yíng)商開通新業(yè)務(wù)的需求,降低OPEX。

        ● 智能化

        核心網(wǎng)虛擬化后,設(shè)定系統(tǒng)資源使用的策略,在Orchestrator上可以動(dòng)態(tài)觀察當(dāng)前資源的使用情況。在業(yè)務(wù)流量低的情況下,可以減少資源使用,在業(yè)務(wù)流量高的時(shí)候,可以占用更多的資源,滿足業(yè)務(wù)需求,從而優(yōu)化資源使用,動(dòng)態(tài)調(diào)整資源的使用情況,達(dá)到資源合理利用和釋放,降低能耗,降低運(yùn)營(yíng)商的CAPEX。

        客戶收益

        通過部署中興通訊核心網(wǎng)虛擬化管理解決方案,運(yùn)營(yíng)商可以得到以下各個(gè)方面的收益。

        ● 集中監(jiān)控、分層管理,簡(jiǎn)化運(yùn)營(yíng)商的運(yùn)維

        系統(tǒng)資源集中監(jiān)控,在Orchestrator提供統(tǒng)一的全局資源管理視圖,監(jiān)控虛擬資源和物理資源的配置、告警和性能等。在OSS/BSS/EMS層面提供網(wǎng)元業(yè)務(wù)層面的資源監(jiān)控。各層分別提供獨(dú)立的維護(hù)界面,獨(dú)立運(yùn)維,分層管理,滿足運(yùn)營(yíng)商分層維護(hù)的方式。

        ● 網(wǎng)絡(luò)服務(wù)一鍵管理,縮短運(yùn)維周期

        核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理只要通過界面,一鍵完成虛擬化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理,包括部署、擴(kuò)容和業(yè)務(wù)編排等,極大簡(jiǎn)化核心網(wǎng)虛擬化系統(tǒng)的運(yùn)維過程,減少系統(tǒng)的開通和擴(kuò)容周期,助力運(yùn)營(yíng)商快速開通新業(yè)務(wù),降低運(yùn)維成本。

        ● 支持網(wǎng)元彈性伸縮策略,降低設(shè)備CAPEX

        系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),按照業(yè)務(wù)量動(dòng)態(tài)合理調(diào)配資源的占用,減少資源占用和能源功耗,降低運(yùn)營(yíng)成本,節(jié)能減排,降低設(shè)備CAPEX。

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