導讀:電信運營商正面臨從傳統(tǒng)網(wǎng)絡向SDN/NFV為代表的新型網(wǎng)絡變革的挑戰(zhàn)和機遇,數(shù)據(jù)中心將成為未來電信網(wǎng)絡的核心載體之一。SDN/NFV網(wǎng)絡將以三級DC架構(中心DC、區(qū)域DC和邊緣DC)為基礎,逐漸成為各大運營商的共識。
電信運營商正面臨從傳統(tǒng)網(wǎng)絡向SDN/NFV為代表的新型網(wǎng)絡變革的挑戰(zhàn)和機遇,數(shù)據(jù)中心將成為未來電信網(wǎng)絡的核心載體之一。SDN/NFV網(wǎng)絡將以三級DC架構(中心DC、區(qū)域DC和邊緣DC)為基礎,逐漸成為各大運營商的共識。
與互聯(lián)網(wǎng)公司相比,數(shù)量眾多、接近用戶的屬地化邊緣DC是電信運營商的核心優(yōu)勢和重要資產(chǎn)。邊緣數(shù)據(jù)中心主要覆蓋本地網(wǎng)層面,滿足本地業(yè)務接入,關注低時延和用戶體驗提升。因此,針對邊緣數(shù)據(jù)中心,由于貼近用戶,可以將用戶面網(wǎng)元部分下沉至邊緣數(shù)據(jù)中心,實現(xiàn)了業(yè)務錨點下沉,縮短業(yè)務響應時間,同時可以將計算能力下沉到移動邊緣節(jié)點,快速利用邊緣節(jié)點本地內容和實時信息,網(wǎng)絡業(yè)務、服務及應用可以更快地分發(fā)和下載,從而有效緩解移動核心網(wǎng)的壓力,改善電信服務環(huán)境,讓用戶享有更高質量網(wǎng)絡體驗。
分布式軟件定義存儲是融合的核心
分布式軟件定義存儲被認為是融合的核心,中興通訊分布式統(tǒng)一存儲系統(tǒng)TECS CloveStorage,以業(yè)界主流分布式存儲系統(tǒng)Ceph為基礎,利用了其高性能、高可靠、高擴展的設計理念,通過系統(tǒng)軟件將通用硬件的本地存儲資源組織起來構建全分布式存儲池。
TECS CloveStorage在Ceph基礎上,針對實際生產(chǎn)環(huán)境的應用進行了對象/文件/塊存儲協(xié)議標準化增強、存儲管理功能完善、性能調優(yōu)等,充分滿足企業(yè)未來業(yè)務需求,幫助其IT系統(tǒng)轉型;同時TECS CloveStorage對開源架構進行了增強,促使其性能、可靠性和安全性達到電信級的要求,滿足CT場景下電信網(wǎng)絡云化部署的需求。
圖1 電信級分布式存儲平臺系統(tǒng)架構
得益于豐富的功能、良好的高可擴展性、易用性、持續(xù)降低的TCO,分布式存儲和目前主推的電信云業(yè)務非常契合。具體的價值體現(xiàn),通過軟件定義的方式,促使電信業(yè)務與硬件解耦;通用X86服務器可以避免廠商綁定;彈性伸縮靈活擴展的軟件特性,實現(xiàn)電信業(yè)務承載網(wǎng)絡的自動部署和彈性伸縮。此外,軟件和硬件兼容性的提升,間接提高資源利用效率,保證系統(tǒng)響應速度。另外,分布式存儲通過優(yōu)化傳統(tǒng)運維流程,配合整體業(yè)務編排,縮減業(yè)務的部署周期及擴容周期,降低網(wǎng)絡TCO。
邊緣云計算存儲融合方案
中興通訊分布式存儲團隊針對邊緣電信云的業(yè)務特點,推出計算存儲融合部署的基礎架構解決方案。這是一種將計算、網(wǎng)絡和存儲等資源作為基本組成元素,根據(jù)系統(tǒng)需求進行選擇和預定義的過程。這種方式基于現(xiàn)有的硬件模塊,能夠實現(xiàn)快速擴展,并且如果不同模塊之間相互兼容,那么擴展過程將會非常簡單。從存儲的角度來說,計算存儲融合部署的基礎架構更加引人關注;從硬件角度來說,將計算、網(wǎng)絡和存儲集中到相同的平臺當中,是一種理想的遷移方式。
邊緣數(shù)據(jù)中心的特點在于貼近用戶,因此可以部署在邊緣數(shù)據(jù)中心的業(yè)務都有低時延,并且可提升用戶體驗的特征,大致可包括以下幾個方面的業(yè)務:
移動語音業(yè)務:MGW(媒體面網(wǎng)關)作為語音交換的承載網(wǎng)元,主要功能是用于完成媒體資源處理、媒體轉換、承載控制功能,以支持各種不同呼叫相關業(yè)務的網(wǎng)絡實體。
移動數(shù)據(jù)業(yè)務:將媒體面處理(GW-U)下移到邊緣數(shù)據(jù)中心,可以提高移動數(shù)據(jù)業(yè)務的響應速度,提升客戶的用戶體驗。
固定網(wǎng)絡業(yè)務:在vBRAS架構中vBRAS-C控制面負責用戶的管理和控制,控制覆蓋面較大,一般部署于區(qū)域數(shù)據(jù)中心或者中心數(shù)據(jù)中心,而vBRAS-U轉發(fā)面負責用戶數(shù)據(jù)報文的轉發(fā),可以下沉到邊緣數(shù)據(jù)中心,用于提升寬帶用戶的體驗,提升上網(wǎng)以及視頻響應速度。
CDN業(yè)務:隨著移動視頻業(yè)務以及4K視頻等大帶寬業(yè)務的推廣,將CDN下沉部署于邊緣數(shù)據(jù)中心,使得用戶的大部分視頻要求通過本地CDN即可滿足,極大提升用戶的體驗,減輕了網(wǎng)絡負荷。
5G業(yè)務/MEC業(yè)務:移動通信發(fā)展到5G之后,其關注的業(yè)務場景也從單純的提供管道服務拓展到與通信管道相關的范疇:
5G轉型的訴求:提供全新的業(yè)務模式,打破管道壁壘,將業(yè)務從云端向邊緣引入移動運營商、應用開發(fā)商及內容供應商的之間合作更加緊密,建立新的價值鏈,多方受益。
基于hypervisor的深度融合和分布式軟件定義存儲的解決方案,具有以下特點:
彈性擴張
CloveStorage提供并行訪問分布式存儲集群。存儲集群客戶端和每個OSD守護進程使用CRUSH算法,有效地計算有關數(shù)據(jù)位置的信息,而不是依賴于一個中央查找表。分布式存儲同樣提供自治和自我修復能力,集群動態(tài)負載均衡和自動錯誤恢復;支持靈活的擴展模式,能獨立拓展硬盤存儲節(jié)點,或者同時進行;添加或刪除osd或節(jié)點,可不涉及額外或無關的數(shù)據(jù)傳輸。
高性能和可靠性
通過CRUSH算法優(yōu)化確保計算靠近存儲,計算、存儲集成減少I / O延遲。降低了通過網(wǎng)絡存儲資源的訪問的頻率,極大地提高了性能;動態(tài)縮放可以自動調整工作負載,核心應用程序的資源,可以通過服務質量保證SLA均勻分布。
低成本
通過優(yōu)化硬件選擇方案,在邊緣接入層,通過一體機的方案,計算存儲網(wǎng)絡深度融合,降低采購成本;在邊緣區(qū)縣或者地市層,根據(jù)業(yè)務實際需要,選擇計算存儲融合的X86服通用服務器方案,降低采購成本。
圖2 計算存儲的融合基礎設施方案架構
計算存儲融合,也給邊緣電信云客戶帶來了實用價值,計算和存儲資源共用可以節(jié)省硬件,基礎設施建設成本降低50%以上;通過快速規(guī)劃和部署,存儲業(yè)務上線時間15分鐘以內,業(yè)務應用組件可靈活定制,預安裝部署后現(xiàn)場開機可用;另外管理維護大大簡化,統(tǒng)一運維界面,資源統(tǒng)一編排。
電信網(wǎng)絡已步入5G時代,邊緣云計算發(fā)展也是如火如荼,向邊緣計算轉變是IT基礎設施的一種模式轉變。就比如從大型機向臺式機、轉向本地數(shù)據(jù)中心、再轉向云數(shù)據(jù)中心。由于越來越多的數(shù)據(jù)在更多的地方生成、處理和存儲,基礎設施管理以及數(shù)據(jù)安全、隱私和管理都相比以前更加重要。我們提出的計算存儲融合方案正是契合了目前邊緣云計算發(fā)展的需要,擁有合理的彈性擴展能力,更豐富的數(shù)據(jù)處理類型,更好的性能和可用性,更節(jié)能的硬件解決方案,為后續(xù)邊緣計算基礎設施建設提供更多選擇,助力加速邊緣云計算的發(fā)展。