在電信基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目(TIP)成立后,今年的OCP峰會(huì)有很多電信運(yùn)營(yíng)商參加:AT&T、德國(guó)電信和SK電信等通信服務(wù)供應(yīng)商(CSP)都希望吸引更多設(shè)備供應(yīng)商為其下一代網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建設(shè)備。
當(dāng)我們談到電信技術(shù),我們必然要談到NFV。NFV是CSP社區(qū)的重要舉措,它旨在帶來(lái)更靈活和高效的基礎(chǔ)設(shè)施,降低成本、提高效率以及加快服務(wù)創(chuàng)新。CSP希望基礎(chǔ)設(shè)施可提供快速的服務(wù),就像OTT網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和云服務(wù)提供商那樣快。
但在NFV出現(xiàn)三年半后,我們還沒(méi)有看到其被廣泛部署。NFV可從OCP(開放計(jì)算項(xiàng)目)以及超大規(guī)模供應(yīng)商中學(xué)習(xí)一些經(jīng)驗(yàn),因?yàn)樗麄円呀?jīng)將OCP解決方案組件投入到大規(guī)模部署中。
鼓勵(lì)硬件不斷創(chuàng)新
超大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)和云服務(wù)巨頭創(chuàng)建了OCP,他們也在努力推動(dòng)OCP向前發(fā)展。2011年Marc Andreessen宣稱軟件正在吃掉這個(gè)世界,現(xiàn)在每個(gè)企業(yè)都是軟件企業(yè),每個(gè)企業(yè)都有以網(wǎng)絡(luò)為中心的業(yè)務(wù)。
快進(jìn)到2015年,這個(gè)趨勢(shì)進(jìn)一步發(fā)展成:如果說(shuō)軟件正在吃掉這個(gè)世界,那么開源將會(huì)吞掉這個(gè)世界。軟件驅(qū)動(dòng)企業(yè)正越來(lái)越多地使用開源模塊作為組件化功能,在更短的時(shí)間內(nèi)將服務(wù)推向市場(chǎng)。在OCP峰會(huì)上,微軟宣布將開源化其Azure Cloud交換機(jī)軟件,并將其稱為SONiC。其結(jié)果是,專有交換機(jī)系統(tǒng)供應(yīng)商Arista的股票下跌。
這些Web服務(wù)軟件巨頭的做法并不是巧合。OCP的使命是關(guān)于重新構(gòu)建硬件,讓其更有效、更靈活以及具備可擴(kuò)展性,以帶來(lái)更多選擇、自定義和節(jié)約成本。對(duì)于超大規(guī)模供應(yīng)商而言,白盒的概念并不只是帶來(lái)便宜的硬件,而且它可靈活地分解和重新組裝,為Web服務(wù)行業(yè)帶來(lái)優(yōu)化的硬件。電信行業(yè)也開始行動(dòng),在世界移動(dòng)大會(huì)上宣布成立的OCP電信基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目的目的就是為設(shè)計(jì)和構(gòu)建電信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施帶來(lái)新的方法。
NFV社區(qū)已經(jīng)明確選擇了軟件的路線,并擁抱了開源和其他開源舉措。下一步是什么?肯定是對(duì)硬件的重新關(guān)注。適用于Web服務(wù)的不一定適用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù),它們有對(duì)數(shù)據(jù)包性能(特別是小數(shù)據(jù)包性能)、延遲性和數(shù)據(jù)包分類、排列及加密/解密等功能的獨(dú)特要求。NFV必須想辦法鼓勵(lì)硬件創(chuàng)新。
API極其重要
非常明確的一點(diǎn)是,軟件開發(fā)人員不想寫針對(duì)硬件的代碼,在現(xiàn)實(shí)中,他們應(yīng)該不需要這樣做。在理想世界中,最有效的解決方案是軟件獨(dú)立于硬件,硬件為即插即用。
在NFV中,我們經(jīng)常聽到的是,由于虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)想要獨(dú)立于硬件,它們通常會(huì)在軟件中完成一切工作,包括常規(guī)數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)。實(shí)際上,軟件一直在定義數(shù)據(jù)包如何轉(zhuǎn)發(fā),但軟件并不能實(shí)際移動(dòng)數(shù)據(jù)包。
在軟件中轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包意味著在x86硬件中進(jìn)行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā),盡管x86硬件性能增強(qiáng)且有所優(yōu)化,但對(duì)于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和處理,仍然無(wú)法與網(wǎng)絡(luò)處理器或多核ARM處理器相媲美。那么,CSP如何使用不同的硬件來(lái)構(gòu)建用于通信應(yīng)用的基礎(chǔ)設(shè)施,同時(shí)避免管理多種類型硬件的麻煩?
這里的關(guān)鍵是API,在OCP網(wǎng)絡(luò)社區(qū),這個(gè)問(wèn)題通過(guò)交換機(jī)抽象接口(SAI)完美解決,這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)C語(yǔ)言API可編程各種類型的交換機(jī)ASIC。
存儲(chǔ)不可忽視
如果沒(méi)有快速I/O訪問(wèn)你的存儲(chǔ)介質(zhì),超快存儲(chǔ)將沒(méi)有任何意義。快速存儲(chǔ)需要快速的網(wǎng)絡(luò),對(duì)于通信行業(yè)最熱門的技術(shù)趨勢(shì)尤其如此:移動(dòng)邊緣計(jì)算(MEC)和云本地NFV。
MEC讓移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商感到興奮,因?yàn)樗蔀樗麄兲峁╋@著的差異化,與現(xiàn)有云服務(wù)提供商(例如亞馬遜云計(jì)算服務(wù)和微軟Azure)相競(jìng)爭(zhēng),后者構(gòu)建了大規(guī)模區(qū)域數(shù)據(jù)中心來(lái)支持其運(yùn)營(yíng)以及差異化云產(chǎn)品。展望未來(lái),新一代應(yīng)用(物聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛汽車、虛擬現(xiàn)實(shí)等)通常需要訪問(wèn)本地內(nèi)容以及有關(guān)本地接入網(wǎng)絡(luò)情況的實(shí)時(shí)信息。這為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商提供了很好的機(jī)會(huì)來(lái)利用他們已有的分布式基礎(chǔ)設(shè)施,包括基站。通過(guò)這種已經(jīng)部署到位的基礎(chǔ)設(shè)施,移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商可在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)邊緣實(shí)現(xiàn)低延遲性和實(shí)時(shí)處理,而不需要觸動(dòng)主干網(wǎng)絡(luò)——這會(huì)增加不必要的延遲性。
另一個(gè)熱門話題是云計(jì)算本地NFV。實(shí)現(xiàn)NFV云本地的關(guān)鍵步驟包括:將單片VNF分成微服務(wù),并從交易處理解耦狀態(tài)(即無(wú)狀態(tài)應(yīng)用)。無(wú)狀態(tài)意味著你需要在持久存儲(chǔ)中存儲(chǔ)狀態(tài),并能夠獲取狀態(tài),即使你的虛擬機(jī)或容器實(shí)例不在運(yùn)行。這是云本地應(yīng)用的關(guān)鍵屬性之一,當(dāng)工作負(fù)載增加以及擴(kuò)展時(shí),你可以啟動(dòng)盡可能多的VM或容器實(shí)例,并可始終確保可靠性,當(dāng)一個(gè)或多個(gè)虛擬機(jī)或容器實(shí)例終止,其他實(shí)例可從持久存儲(chǔ)獲取狀態(tài),并繼續(xù)運(yùn)作。
為了實(shí)現(xiàn)MEC和云本地NFV的低延遲性目標(biāo),重要的是研究整體基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計(jì)以盡量減小訪問(wèn)數(shù)據(jù)和執(zhí)行數(shù)據(jù)分析的延遲性。當(dāng)我們從傳統(tǒng)硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)轉(zhuǎn)移到固態(tài)硬盤(SSD)以及現(xiàn)在的固定存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)介質(zhì)訪問(wèn)帶來(lái)的延遲性已經(jīng)顯著縮短。