中兴通讯基于微服务的电信级Cloud Works解决方案

中兴通讯基于微服务的电信级Cloud Works解决方案

刘建华 牛娇红

一、电信软件架构面临的挑战

传统移动通信网络的烟囱式架构的背后是专用的硬件、专用的软件。在连接数量和连接种类急剧增加而且不可预测的情况下,现有架构设计过于复杂,难以快速升级和优化。以往,电信网络与业务是紧耦合模式,标准化和稳定性通常被放在首位。整个系统被设计为一个封闭的系统,从规范和标准到设备开发和测试,要经历相当长的周期,后期的功能优化和升级也非常漫长。现在ICT的需求瞬息万变,等产品开发出来可能早已无法适应市场;另外,网络和业务在设计之初已经捆绑在一起,后续无法灵活应变。

无线移动通信以其使用的广泛性和接入的便利性,未来将不再局限于人与人之间的沟通,其应用将扩展到人类社会的各个方面。随着移动网络向5G演进,5G移动宽带系统将是一个全业务多技术融合的网络。

随着运营商电信网络引入虚拟化及逐步向5G演进,运营商在业务及服务提供上面临着诸多挑战,主要表现为如下几个方面:

  • 需要全业务快速开发功能。

传统通信网络业务开发周期长,上线时间慢。随着网络的演进,如何帮助应用开发人员提高新业务的开发效率以满足最终用户的需求是运营商面临的一大挑战。

  • 能够按需组装服务,实现业务定制化。

随着电信运营商走向全业务化,为了满足自身及用户的定制化需求,如何灵活的搭建服务以提供创新的业务是一个需要解决的问题。

  • 能够实现业务灵活部署,便利维护监控。

为实现运营商及其用户的业务灵活部署,如何统一编排和管理资源,快速自动部署到异构的云平台是一个挑战。另外,如何有效协调和监控管理,并方便业务的灵活升级、便利运维,也是一个需要解决的问题。

二、中兴通讯基于微服务的电信级Cloud Works解决方案

当前,电信运营商在向NFV网络转型时期。网络虚拟化的过程就是软硬分离,应用不断解耦以实现灵活的服务的过程,如何支撑应用/服务有效的解耦是微服务和组件化的核心问题。起源于IT的微服务是用一组独立的小服务的方式来构建一个应用,服务独立运行在不同的进程中,服务之间通过轻量的通讯机制(如RESTful接口)来交互,并且服务可以通过自动化部署方式独立部署。借鉴IT微服务及基于SOA组件化的架构,我们可以对移动网络架构进行重构,使整个系统从单体式紧耦合架构向微服务完全解耦的方式逐步演进,这种设计能够灵活应对NFV的挑战。

中兴通讯ICT融合的电信级Cloud Works解决方案实现了应用基于微服务的敏捷开发、灵活部署、独立扩展和弹性伸缩等能力,其解决方案如下图所示:

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图1基于微服务的电信级Cloud Works解决方案

如上图所示,中兴通讯基于微服务的电信级Cloud Works解决方案的逻辑框架核心包含三个部分:Dev Framework开发框架,Service Framework服务框架以及Ops Framework运维框架。

Dev Framework开发框架

Dev Framework开发框架包括开发工具和应用框架。开发工具主要包括:编程开发环境、版本管理库、应用测试工具集以及测试环境、软件持续集成工具、代码检查工具等;应用框架主要包括:支持常用高级编程语言;提供容器部署方式,提供常用应用框架和开发模板。

Service Framework服务框架

Service Framework提供开发者所需的公共组件及灵活的组件服务调用机制。

  • 组件仓库:各种类型处于运行态的公共服务组件,通过开放接口给上层NFV应用或者第三方开发者提供服务。服务仓库根据服务类型可以分为基础服务组件、NFV应用组件和和维护功能组件。
  • 基础服务组件主要是中间件,包括消息总线组件、分布式数据库组件和集群管理组件。
  • NFV应用组件是针对NFV应用提供电信领域特定的服务组件。具体包括通用组件、控制面业务组件和数据面业务组件。通用组件包括传输协议栈组件、负荷均衡服务组件、VPN组件、DPI组件、计费适配组件及能力开放组件等;控制面业务组件用于控制逻辑的构建。根据不同的接入网类型,控制面的业务组件也会有所不同。移动网络中的控制面组件包含接入管理、承载管理、业务安全、移动性管理、策略等;用户面业务组件包括策略路由组件、业务链标识组件、增值服务组件
  • 维护功能组件包括日志组件和大数据分析组件等。
  • 服务集成:对基于SOA架构的应用提供服务注册、发现和绑定的机制;采用Service Broker兼容现有服务或者非开放第三方服务。

 

Ops Framework运维框架

Ops Framework负责NFV应用托管,提供全套生命周期管理功能。Ops Framework可以适配不同IaaS平台。

Framework Portal是开发者、维护人员访问Cloud Works平台的DevOps功能的统一入口。基于安全考虑,同时提供用户认证和权限管理功能。

 

三、中兴通讯基于微服务的电信级cloud works解决方案的优势

中兴通讯基于微服务的电信级Cloud Works解决方案通过对ICT应用的自动化开发、编排、部署和运营,帮助电信运营商构建融合的PaaS平台,实现从基于专用设备的电信网络架构到基于云和通用设备的架构转变,其具备以下优势:

  1. 中兴的cloud works解决方案基于先进的微服务的分布式和松耦合的架构,其思想源于IT,并在其基础上进行了电信级的增强。该解决方案继承了电信级架构的主要特性,在性能、可靠性和安全性方面进行了电信级增强和加固,使其具备电信级的高性能、高可靠性及高安全性。同时,它又兼容了IT应用的特征,可以帮助运营商构建融合统一的ICT解决方案。
  2. 中兴的cloud works解决方案面向CT/IT应用,具备ICT服务的集成能力,其服务集成能力包括NFV的服务组件和IT应用的组件。在服务框架中集成了中兴差异化的服务、各种开源的服务和各种第三方的商业服务,提供强大的服务仓库和开放能力。便于运营商及其用户构建各种ICT的应用与服务。
  3. 中兴的cloud works可与异构的 IaaS集成对接,避免了对底层IaaS平台的绑定和依赖,支持的异构IaaS平台,包括VMware vSphere、中兴TECS、Openstack、Amazon等,开发者无需管理或控制底层的云基础设施,包括网络、服务器、操作系统及存储, 实现了应用与底层IAAS平台的无关性。

四、客户收益

运营商对PaaS的需求正在呈现,一方面针对NFV应用场景,另一方面针对IT应用场景,这对运营商及其用户带来更多的价值:

  1. 高效融合的电信级cloud works解决方案提升了运营商NFV/IT软件的部署及运营效率。运营商ICT应用和服务自动化部署、策略部署、组件级的弹性伸缩、应用及服务的全生命周期管理是支撑运营商NFV和公有云业务的重要组成部分。通过此方案实现了自动化的部署和运营,减少了资源占用和能源功耗,提高了运行效率,降低运营成本。
  1. 高效融合的电信级 cloud works解决方案满足运营商及其用户的定制化应用的需求。该解决方案提供了开放的电信能力组件和IT能力组件,其自身及用户可以进行业务定制,满足个性化需求,其自身及用户可以直接参与业务提供,直接降低业务成本,缩小业务提供周期,提升了效率。
  1. 高效融合的电信级cloud works解决方案便于运营商构建开放的开发者生态系统,促进其云业务发展。通过此平台实现了标准化的应用开发、集成和交付,降低了应用的开发难度,缩短了产品上市时间,加快了应用的创新速度,便于运营商构建开发者生态系统,为应用和服务的开发者的提供丰富的服务分发,促进运营商云业务的发展。