中興通訊基于微服務的電信級Cloud Works解決方案

中興通訊│劉建華 牛嬌紅

中興通訊基于微服務的電信級Cloud Works解決方案

中興通訊│劉建華 牛嬌紅

電信運營商在向NFV網絡轉型，網絡虛擬化的過程就是軟硬分離、應用不斷解耦以實現靈活服務的過程，如何支撐應用/服務有效解耦是微服務和組件化的核心問題。

傳統移動通信網絡“煙囪式”架構的背后是專用的硬件、專用的軟件，在連接數量和連接種類急劇增加而且不可預測的情況下，現有架構設計過于復雜，難以快速升級和優化。以往，電信網絡與業務是緊耦合模式，標準化和穩定性通常被放在首位。整個系統被設計為一個封閉的系統，從規范和標準到設備開發和測試，要經歷相當長的周期，后期的功能優化和升級也非常漫長。現在ICT的需求瞬息萬變，等產品開發出來可能早已無法適應市場；另外，網絡和業務在設計之初已經捆綁在一起，后續無法靈活應變。

無線移動通信因其使用的廣泛性和接入的便利性，未來將不再局限于人與人之間的溝通，其應用將擴展到人類社會的各個方面。隨著移動網絡向5G演進，5G移動寬帶系統將是一個全業務多技術融合的網絡。

電信業務與服務的現實挑戰

隨著運營商電信網絡引入虛擬化及逐步向5G演進，運營商在業務及服務提供上面臨著諸多挑戰，主要表現為如下幾個方面。

● 需要全業務快速開發功能：傳統通信網絡業務開發周期長，上線時間慢。隨著網絡的演進，如何幫助應用開發人員提高新業務的開發效率以滿足最終用戶的需求是運營商面臨的一大挑戰。

● 能夠按需組裝服務實現業務定制化：隨著電信運營商走向全業務化，為了滿足自身及用戶的定制化需求，如何靈活搭建服務以提供創新的業務是一個需要解決的問題。

● 能夠實現業務靈活部署以及靈活維護監控：為實現業務的靈活部署，運營商如何統一編排和管理資源、快速自動部署到異構的云平臺是一個挑戰。另外，如何有效協調和監控管理資源，并方便業務的靈活升級、便利運維，對運營商來說也是一個需要解決的問題。

基于微服務的電信級Cloud Works解決方案

當前，電信運營商在向NFV網絡轉型，網絡虛擬化的過程就是軟硬分離、應用不斷解耦以實現靈活服務的過程，如何支撐應用/服務有效解耦是微服務和組件化的核心問題。起源于IT的微服務是用一組獨立的小服務來構建一個應用，服務獨立運行在不同的進程中，服務之間通過輕量的通訊機制（如RESTful接口）來交互，并且服務可以通過自動化部署方式獨立部署。借鑒IT微服務及基于SOA組件化的架構，我們可以對移動網絡架構進行重構，使整個系統從單體式緊耦合架構向微服務完全解耦的方式逐步演進，這種設計能夠靈活應對NFV的挑戰。

中興通訊ICT融合的電信級Cloud Works解決方案實現了應用基于微服務的敏捷開發、靈活部署、獨立擴展和彈性伸縮等能力，其解決方案如圖所示。

中興通訊基于微服務的電信級Cloud Works解決方案的邏輯框架核心包含3個部分：Dev Framework開發框架、Service Framework服務框架以及Ops Framework運維框架。

1. Dev Framework開發框架

2015年，醫院信息中心以手術室為試點，進行了布草管理系統的研發，通過身份識別與手術信息自動核對的方式，限制沒有權限的人員領取手術服。智能發放及回收手術服，優化了更衣區管理流程，為管理者提供全程實時動態跟蹤查詢、處理信息、系統運行情況的監控管理，讓手術室/導管室更衣環節更加井然有序，在提高效率的同時有效控制了人員流動，手術室潔凈度管理進一步強化。

Dev Framework開發框架包括開發工具和應用框架。開發工具主要包括：編程開發環境、版本管理庫、應用測試工具集以及測試環境、軟件持續集成工具、代碼檢查工具等；應用框架主要包括：支持常用高級編程語言，提供容器部署方式，提供常用應用框架和開發模板。

2. Service Framework服務框架

Service Framework提供開發者所需的公共組件及靈活的組件服務調用機制。

（1）組件倉庫

各種類型處于運行態的公共服務組件，通過開放接口給上層NFV應用或者第三方開發者提供服務。服務倉庫根據服務類型可以分為基礎服務組件、NFV應用組件和維護功能組件。

● 基礎服務組件主要是中間件，包括消息總線組件、分布式數據庫組件和集群管理組件。

● NFV應用組件是針對NFV應用提供電信領域特定的服務組件。具體包括通用組件、控制面業務組件和數據面業務組件。通用組件包括傳輸協議棧組件、負荷均衡服務組件、VPN組件、DPI組件、計費適配組件及能力開放組件等；控制面業務組件用于控制邏輯的構建。根據不同的接入網類型，控制面的業務組件也會有所不同。移動網絡中的控制面組件包含接入管理、承載管理、業務安全、移動性管理、策略等；用戶面業務組件包括策略路由組件、業務鏈標識組件、增值服務組件。

● 維護功能組件包括日志組件和大數據分析組件等。

（2）服務集成

對基于SOA架構的應用提供服務注冊、發現和綁定的機制；采用Service Broker兼容現有服務或者非開放第三方服務。

3. Ops Framework運維框架

Ops Framework負責NFV應用托管，提供全套生命周期管理功能。Ops Framework可以適配不同IaaS平臺。

Framework Portal是開發者、維護人員訪問Cloud Works平臺DevOps功能的統一入口。基于安全考慮，同時提供用戶認證和權限管理功能。

微服務Cloud Works方案的優勢

中興通訊基于微服務的電信級Cloud Works解決方案通過對ICT應用的自動化開發、編排、部署和運營，幫助電信運營商構建融合的PaaS平臺，實現從基于專用設備的電信網絡架構到基于云和通用設備的架構轉變，突顯了幾個明顯優勢。

1.中興的Cloud Works解決方案基于先進的微服務的分布式和松耦合的架構，其思想源于IT，并在其基礎上進行了電信級的增強。該解決方案繼承了電信級架構的主要特性，在性能、可靠性和安全性方面進行了電信級增強和加固，使其具備電信級的高性能、高可靠性及高安全性。同時，它又兼容了IT應用的特征，可以幫助運營商構建融合統一的ICT解決方案。

2.中興的Cloud Works解決方案面向CT/IT應用，具備ICT服務的集成能力，其服務集成能力包括NFV的服務組件和IT應用的組件。在服務框架中集成了中興差異化的服務、各種開源的服務和各種第三方的商業服務，提供強大的服務倉庫和開放能力。便于運營商及其用戶構建各種ICT的應用與服務。

3.中興的Cloud Works可與異構的IaaS集成對接，避免了對底層IaaS平臺的綁定和依賴，支持的異構IaaS平臺，包括VMware vSphere、中興TECS、Openstack、Amazon等，開發者無需管理或控制底層的云基礎設施，包括網絡、服務器、操作系統及存儲, 實現了應用與底層IAAS平臺的無關性。

客戶收益

運營商對PaaS的需求正在呈現，一方面針對NFV應用場景，另一方面針對IT應用場景，這對運營商及其用戶帶來更多的價值。

1.高效融合的電信級Cloud Works解決方案提升了運營商NFV/IT軟件的部署及運營效率。運營商ICT應用和服務自動化部署、策略部署、組件級的彈性伸縮、應用及服務的全生命周期管理是支撐運營商NFV和公有云業務的重要組成部分。此方案實現了自動化的部署和運營，減少了資源占用和能源功耗，提高了運行效率，降低運營成本。

2.該方案滿足運營商及其用戶的定制化應用的需求。該解決方案提供了開放的電信能力組件和IT能力組件，其自身及用戶可以進行業務定制，滿足個性化需求，其自身及用戶可以直接參與業務提供，直接降低業務成本，縮小業務提供周期，提升了效率。

3.該方案便于運營商構建開放的開發者生態系統，促進其云業務發展。通過此平臺實現了標準化的應用開發、集成和交付，降低了應用的開發難度，縮短了產品上市時間，加快了應用的創新速度，便于運營商構建開發者生態系統，為應用和服務的開發者的提供豐富的服務分發，促進運營商云業務的發展。

編輯｜魯義軒 luyixuan@bixintong.com.cn