中興通訊基于微服務(wù)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(wù)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(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，網(wǎng)絡(luò)虛擬化的過程就是軟硬分離、應(yīng)用不斷解耦以實現(xiàn)靈活服務(wù)的過程，如何支撐應(yīng)用/服務(wù)有效解耦是微服務(wù)和組件化的核心問題。

傳統(tǒng)移動通信網(wǎng)絡(luò)“煙囪式”架構(gòu)的背后是專用的硬件、專用的軟件，在連接數(shù)量和連接種類急劇增加而且不可預(yù)測的情況下，現(xiàn)有架構(gòu)設(shè)計過于復(fù)雜，難以快速升級和優(yōu)化。以往，電信網(wǎng)絡(luò)與業(yè)務(wù)是緊耦合模式，標(biāo)準(zhǔn)化和穩(wěn)定性通常被放在首位。整個系統(tǒng)被設(shè)計為一個封閉的系統(tǒng)，從規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)到設(shè)備開發(fā)和測試，要經(jīng)歷相當(dāng)長的周期，后期的功能優(yōu)化和升級也非常漫長?，F(xiàn)在ICT的需求瞬息萬變，等產(chǎn)品開發(fā)出來可能早已無法適應(yīng)市場；另外，網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)在設(shè)計之初已經(jīng)捆綁在一起，后續(xù)無法靈活應(yīng)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(yīng)用將擴(kuò)展到人類社會的各個方面。隨著移動網(wǎng)絡(luò)向5G演進(jìn)，5G移動寬帶系統(tǒng)將是一個全業(yè)務(wù)多技術(shù)融合的網(wǎng)絡(luò)。

電信業(yè)務(wù)與服務(wù)的現(xiàn)實挑戰(zhàn)

隨著運營商電信網(wǎng)絡(luò)引入虛擬化及逐步向5G演進(jìn)，運營商在業(yè)務(wù)及服務(wù)提供上面臨著諸多挑戰(zhàn)，主要表現(xiàn)為如下幾個方面。

● 需要全業(yè)務(wù)快速開發(fā)功能：傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)開發(fā)周期長，上線時間慢。隨著網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)，如何幫助應(yīng)用開發(fā)人員提高新業(yè)務(wù)的開發(fā)效率以滿足最終用戶的需求是運營商面臨的一大挑戰(zhàn)。

● 能夠按需組裝服務(wù)實現(xiàn)業(yè)務(wù)定制化：隨著電信運營商走向全業(yè)務(wù)化，為了滿足自身及用戶的定制化需求，如何靈活搭建服務(wù)以提供創(chuàng)新的業(yè)務(wù)是一個需要解決的問題。

● 能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)靈活部署以及靈活維護(hù)監(jiān)控：為實現(xiàn)業(yè)務(wù)的靈活部署，運營商如何統(tǒng)一編排和管理資源、快速自動部署到異構(gòu)的云平臺是一個挑戰(zhàn)。另外，如何有效協(xié)調(diào)和監(jiān)控管理資源，并方便業(yè)務(wù)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(wù)的電信級Cloud Works解決方案

當(dāng)前，電信運營商在向NFV網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型，網(wǎng)絡(luò)虛擬化的過程就是軟硬分離、應(yīng)用不斷解耦以實現(xiàn)靈活服務(wù)的過程，如何支撐應(yīng)用/服務(wù)有效解耦是微服務(wù)和組件化的核心問題。起源于IT的微服務(wù)是用一組獨立的小服務(wù)來構(gòu)建一個應(yīng)用，服務(wù)獨立運行在不同的進(jìn)程中，服務(wù)之間通過輕量的通訊機(jī)制（如RESTful接口）來交互，并且服務(wù)可以通過自動化部署方式獨立部署。借鑒IT微服務(wù)及基于SOA組件化的架構(gòu)，我們可以對移動網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行重構(gòu)，使整個系統(tǒng)從單體式緊耦合架構(gòu)向微服務(wù)完全解耦的方式逐步演進(jìn)，這種設(shè)計能夠靈活應(yīng)對NFV的挑戰(zhàn)。

中興通訊ICT融合的電信級Cloud Works解決方案實現(xiàn)了應(yīng)用基于微服務(wù)的敏捷開發(fā)、靈活部署、獨立擴(kuò)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(wù)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(fā)框架、Service Framework服務(wù)框架以及Ops Framework運維框架。

1. Dev Framework開發(fā)框架

2015年，醫(yī)院信息中心以手術(shù)室為試點，進(jìn)行了布草管理系統(tǒng)的研發(fā)，通過身份識別與手術(shù)信息自動核對的方式，限制沒有權(quán)限的人員領(lǐng)取手術(shù)服。智能發(fā)放及回收手術(shù)服，優(yōu)化了更衣區(qū)管理流程，為管理者提供全程實時動態(tài)跟蹤查詢、處理信息、系統(tǒng)運行情況的監(jiān)控管理，讓手術(shù)室/導(dǎo)管室更衣環(huán)節(jié)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(shù)室潔凈度管理進(jìn)一步強(qiáng)化。

Dev Framework開發(fā)框架包括開發(fā)工具和應(yīng)用框架。開發(fā)工具主要包括：編程開發(fā)環(huán)境、版本管理庫、應(yīng)用測試工具集以及測試環(huán)境、軟件持續(xù)集成工具、代碼檢查工具等；應(yīng)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(yīng)用框架和開發(fā)模板。

2. Service Framework服務(wù)框架

Service Framework提供開發(fā)者所需的公共組件及靈活的組件服務(wù)調(diào)用機(jī)制。

（1）組件倉庫

各種類型處于運行態(tài)的公共服務(wù)組件，通過開放接口給上層NFV應(yīng)用或者第三方開發(fā)者提供服務(wù)。服務(wù)倉庫根據(jù)服務(wù)類型可以分為基礎(chǔ)服務(wù)組件、NFV應(yīng)用組件和維護(hù)功能組件。

● 基礎(chǔ)服務(wù)組件主要是中間件，包括消息總線組件、分布式數(shù)據(jù)庫組件和集群管理組件。

● NFV應(yīng)用組件是針對NFV應(yīng)用提供電信領(lǐng)域特定的服務(wù)組件。具體包括通用組件、控制面業(yè)務(wù)組件和數(shù)據(jù)面業(yè)務(wù)組件。通用組件包括傳輸協(xié)議棧組件、負(fù)荷均衡服務(wù)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(yè)務(wù)組件用于控制邏輯的構(gòu)建。根據(jù)不同的接入網(wǎng)類型，控制面的業(yè)務(wù)組件也會有所不同。移動網(wǎng)絡(luò)中的控制面組件包含接入管理、承載管理、業(yè)務(wù)安全、移動性管理、策略等；用戶面業(yè)務(wù)組件包括策略路由組件、業(yè)務(wù)鏈標(biāo)識組件、增值服務(wù)組件。

● 維護(hù)功能組件包括日志組件和大數(shù)據(jù)分析組件等。

（2）服務(wù)集成

對基于SOA架構(gòu)的應(yīng)用提供服務(wù)注冊、發(fā)現(xiàn)和綁定的機(jī)制；采用Service Broker兼容現(xiàn)有服務(wù)或者非開放第三方服務(wù)。

3. Ops Framework運維框架

Ops Framework負(fù)責(zé)NFV應(yīng)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(fā)者、維護(hù)人員訪問Cloud Works平臺DevOps功能的統(tǒng)一入口?；诎踩紤]，同時提供用戶認(rèn)證和權(quán)限管理功能。

微服務(wù)Cloud Works方案的優(yōu)勢

中興通訊基于微服務(wù)的電信級Cloud Works解決方案通過對ICT應(yīng)用的自動化開發(fā)、編排、部署和運營，幫助電信運營商構(gòu)建融合的PaaS平臺，實現(xiàn)從基于專用設(shè)備的電信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)到基于云和通用設(shè)備的架構(gòu)轉(zhuǎn)變，突顯了幾個明顯優(yōu)勢。

1.中興的Cloud Works解決方案基于先進(jìn)的微服務(wù)的分布式和松耦合的架構(gòu)，其思想源于IT，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行了電信級的增強(qiáng)。該解決方案繼承了電信級架構(gòu)的主要特性，在性能、可靠性和安全性方面進(jìn)行了電信級增強(qiáng)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(yīng)用的特征，可以幫助運營商構(gòu)建融合統(tǒng)一的ICT解決方案。

2.中興的Cloud Works解決方案面向CT/IT應(yīng)用，具備ICT服務(wù)的集成能力，其服務(wù)集成能力包括NFV的服務(wù)組件和IT應(yīng)用的組件。在服務(wù)框架中集成了中興差異化的服務(wù)、各種開源的服務(wù)和各種第三方的商業(yè)服務(wù)，提供強(qiáng)大的服務(wù)倉庫和開放能力。便于運營商及其用戶構(gòu)建各種ICT的應(yīng)用與服務(wù)。

3.中興的Cloud Works可與異構(gòu)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(gòu)IaaS平臺，包括VMware vSphere、中興TECS、Openstack、Amazon等，開發(fā)者無需管理或控制底層的云基礎(chǔ)設(shè)施，包括網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、操作系統(tǒng)及存儲, 實現(xiàn)了應(yīng)用與底層IAAS平臺的無關(guān)性。

客戶收益

運營商對PaaS的需求正在呈現(xiàn)，一方面針對NFV應(yīng)用場景，另一方面針對IT應(yīng)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(yīng)用和服務(wù)自動化部署、策略部署、組件級的彈性伸縮、應(yīng)用及服務(wù)的全生命周期管理是支撐運營商NFV和公有云業(yè)務(wù)的重要組成部分。此方案實現(xiàn)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(yīng)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(jìn)行業(yè)務(wù)定制，滿足個性化需求，其自身及用戶可以直接參與業(yè)務(wù)提供，直接降低業(yè)務(wù)成本，縮小業(yè)務(wù)提供周期，提升了效率。

3.該方案便于運營商構(gòu)建開放的開發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)其云業(yè)務(wù)發(fā)展。通過此平臺實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的應(yīng)用開發(fā)、集成和交付，降低了應(yīng)用的開發(fā)難度，縮短了產(chǎn)品上市時間，加快了應(yīng)用的創(chuàng)新速度，便于運營商構(gòu)建開發(fā)者生態(tài)系統(tǒng)，為應(yīng)用和服務(wù)的開發(fā)者的提供豐富的服務(wù)分發(fā)，促進(jìn)運營商云業(yè)務(wù)的發(fā)展。

編輯｜魯義軒 luyixuan@bixintong.com.cn