移動核心網(wǎng)云化和虛擬化

愛立信（中國）通信有限公司 | 程燕

NFV是一個機會，它可以讓產(chǎn)業(yè)界重新思考如何部署和管理復雜的網(wǎng)絡以及新的平臺和應用，如何在運營及業(yè)務交付中驅動創(chuàng)新、差異和效率。

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

電信網(wǎng)絡云促使硬件和應用解耦

電信網(wǎng)絡云化提供了硬件基礎設施和上層應用的解耦，與目前垂直式的應用部署相比較，底層網(wǎng)絡資源通過虛擬化可以被多種應用所共享。成熟的網(wǎng)絡虛擬化技術可以靈活地調配網(wǎng)絡資源，根據(jù)應用的負載要求、位置和時間自動化部署，并實時遷移、自動縮容和擴容。

傳統(tǒng)電信應用由于實時性，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上的提高，應用向核心網(wǎng)云演進將更多來自OPEX的顯著降低和TTM/自動化獲益的驅動。以下是核心網(wǎng)云實施的一些考慮：

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

● 應用類型的操作vs. 包處理，可靠性配置N+1 vs. 1:1；

● 沒有必要同時追求更低的CAPEX和更低的功耗；

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

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

● 傳統(tǒng)IT虛擬技術的開銷對性能和功耗的影響；

● 分別采購商業(yè)的應用軟件/虛擬軟件/硬件來自建核心網(wǎng)云需要復雜的系統(tǒng)集成、廠商間協(xié)調，以及驗證和SLA證書以達到電信級的穩(wěn)定或者99.999。在目前NFV領域ETSI相關標準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云在一個或幾個數(shù)據(jù)中心集中計算和存儲分別管理的主張。運營商電信和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提出不同的需求。NFV是一個機會，它可以讓產(chǎn)業(yè)界去重新思考如何部署和管理復雜的網(wǎng)絡以及新的平臺和應用，如何在運營及業(yè)務交付中驅動創(chuàng)新、差異和效率。

愛立信認為核心網(wǎng)云需要考慮多種不同的基礎設施和管理的需求：

● NFV網(wǎng)元的實時、高性能、地理容災的需求；

● 電信、IT、OSS和BSS系統(tǒng)都有實時和非實時的要求；

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

● 基于網(wǎng)絡能力和平臺構建的新業(yè)務和應用。

核心網(wǎng)云在設計之初應該考慮如何應對傳統(tǒng)的IT需求和電信業(yè)務的負載流量、信令（包含傳統(tǒng)協(xié)議）、大規(guī)模的實時應用、有狀態(tài)和無狀態(tài)的容災、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)

應網(wǎng)絡和業(yè)務演進的需求，愛立信推出了愛立信云系統(tǒng)。這個革新性的云解決方案將為運營商和業(yè)務提供商提供在網(wǎng)絡資產(chǎn)使用上的高彈性，幫助其快速應變以抓住市場機會。分布式云能力如計算存儲能力和網(wǎng)絡的結合將給用戶帶來云業(yè)務的良好使用體驗，促使網(wǎng)絡資源更高效地利用。

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，硬件設施構建于愛立信現(xiàn)有的硬件平臺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用并存運行并保持電信級的性能。

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

在2013年巴塞羅那全球移動通信展上，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混合技術和業(yè)務方面的領先地位。根植于電信和IT環(huán)境，ECS支持從多網(wǎng)絡多廠商的角度，在一個高度虛擬化、動態(tài)分布式云架構中部署管理NFV和其他應用。

ECS包含三個層面的解決方案：

● 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和開放平臺類型的組件，包含計算、存儲和網(wǎng)絡等基礎設施；

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

● 云調度和管理系統(tǒng)負責對多個云環(huán)境和集成的多網(wǎng)絡中心等網(wǎng)絡資產(chǎn)進行調度和管理。

SDN帶來新一輪變革

核心網(wǎng)云基礎設施解決方案將提供多數(shù)據(jù)中心和分布式的云網(wǎng)絡架構。借助分布式的云架構，廣泛使用的應用和內容可以更靠近終端用戶，應用和相關的虛擬機可以根據(jù)成本、時延、可靠性等因素靈活地從一個數(shù)據(jù)中心遷移到另一個數(shù)據(jù)中心。

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

運營商SDN（軟件定義網(wǎng)絡）能夠對電信網(wǎng)絡的所有領域添加控制。它將云控制與網(wǎng)絡控制連接起來，且集成了網(wǎng)絡控制和系統(tǒng)構架、云管理和服務提供。它還可以確保從目前的網(wǎng)絡基礎設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)絡組件和虛擬化網(wǎng)絡并存的問題。

愛立信承諾并堅持開放的架構和標準的接口。愛立信一直積極參與業(yè)界論壇，引領標準的討論和制定，包括OpenStack數(shù)據(jù)中心虛擬化，ETSI NFV標準化，SDN相關的Open Daylight、ONF、Openflow軟件演進等。