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以NFV的名义,联想和运营商的蜜月期,这你想到了吗?

在IT行业经常会有很多术语,NFV(Network Function Virtualization,网络功能虚拟化),可以对NFV技术不太了解,但NFV的第一映射应该是网络设备厂商,不太容易和联想等服务器厂商挂钩,但实际上,以NFV为契机,联想与运营商正在进入合作的蜜月期。

为了摆脱“被管道化”的尴尬局面,NFV是运营商走出被动局面的必然选择,唯有如此,运营商网络才能够更加灵活,贴近业务应用需要,提供增值服务。

NFV的核心是通过行业标准x86服务器、存储和交换设备,来取代通信网的那些私有专用的网元设备。一方面,基于x86服务器标准的IT设备成本低廉,能够节省投资成本;另一方面,开放的API接口也能帮助运营商获得更多、更灵活的网络能力。NFV的关键是充分利用虚拟化与软件定义等IT行业的成功技术,并进一步将其提升以满足CT行业的特有需求。NFV使得CT、IT两个领域相互融合,打破了原来单一网络设备把持市场的局面,IT技术有机会进入传统的CT市场。联想作为重要的IT厂家和OPNFV组织的白金会员,积极投身其中,并参与了中国SDN/NFV产业联盟和多个运营商的NFV合作研究项目及POC测试。

中国电信领导莅临联想NFVI展台参观

从整体框架上,NFV可以分为NFVI、VNF、MANO等几个层面,其中,NFVI(NFV Infrastructure,也就是NFV基础设施)部分,对上承载VNF(虚拟网元)和OSS/BSS系统等网络服务,其中,VNF之间的接口依然采用传统网络定义的信令接口(3GPP+ITU-T)等。其中,NFVI为虚拟计算/存储/交换资源池,显而易见,这也是联想等服务器厂商所擅长的;VNF仍然是华为、中兴、诺基亚、爱立信等网络设备厂商更加擅长。如今,剥离出来NFVI层之后,运营商初步实现了软件和网络硬件的解耦。从网络设备到标准x86服务器,实现通用性同时,也要求x86服务器厂商与提供VNF的网络设备厂商之间密切合作,以满足运营商网络转发等性能的需求。

NFV架构分为NFVI、VNF、MANO

对外提供虚拟计算/存储/交换资源池,这对x86服务器来说看似简单,但事实并非如此。联想集团副总裁、企业服务云计算研究室与5G研究实验室负责人黄莹博士、联想集团DCG智慧城市及运营商总经理经理郭莹在日前接受采访时表示:运营商各种POC(Proof of Concept,一种业界流行的针对具体应用的验证性测试)测试表明,作为NFVI的x86服务器基础设施在高性能、高可靠性、可管理性和开放性等方面还有很多具体需求。以性能为例,目前通用IT设备对比传统电信或者网络设备在I/O性能方面存在一定的差距,会影响网络的数据转发能力。对此,有软件加速和硬件加速两个解决问题的方法。

目前,VNF厂家普遍采用的是以DPDK为代表的软件加速方案。这类方案相对成熟,同时SR-IOV网卡加速技术也被广泛应用,在一定程度上能够满足现阶段NFV对转发性能的要求。“但在联想看来,上述技术的使用对硬件承载平台有着一些特定化的限制,在选型上,要考虑除了主频、内存容量、磁盘容量等指标外,还要考虑CPU类型、网卡型号等,这对软件加速的效果影响很大。”黄莹说。

NFVI软硬件的配合对VNF性能至关重要。联想的电信级OpenStack软件可支持SR-IOV网卡的配置与使用,并集成了DPDK加速的虚拟交换机;在典型场景下,64字节小包转发可以达到网卡线速。

黄莹表示:硬件本身的固件对NFV服务器的性能也有一定的影响,联想的x3650 M5服务器曾参加过某运营商基于NFV核心技术DPDK场景下的转发性能测试,结果在同等配置同样参数设置的情况下,小包转发性能排名第一,比最后一名的性能高24.2%。

“服务器的BIOS设置对NFV性能的影响也不容小视,联想公司在这方面做了大量的研究,发现在NFV场景下,同款服务器上采用不同的参数设置,其转发性能有时相差超过10%。” 黄莹说。

“对于运营商级别的应用来说,高可靠性是必需考虑的问题。” 郭莹补充说。

“运营商级别的可靠性”提法本身就是一个尺度和标签。传统电信设备设计一般都要求达到5个9,同时,对温度、湿度、电磁等环境也有着与IT设备不同的要求。通常IT设备会借助虚机迁移、FT(Fault Tolerance,容错)等技术手段来提升可靠性,但对于NFV来说,涉及实时流数据传输等,频繁切换可能会导致用户业务质量的下降,所以,这些技术只能起到一定作用,更加关键的还是设备自身的可靠性,联想System x系列服务器多年在ITIC的x86服务器高可靠性评测中排名第一,其可靠性可以达到5个9的需求,与NFV的需求匹配。

此外在可管理性方面,联想x86服务器所提供部件状态的监测,以及联想电信级OpenStack所提供的虚拟与物理资源的监控与报警机制,可以丰富MANO等上层应用集中监控的需要。尽管目前NFVI设备提供的SNMP、IPMI等管理协议相对统一,但各厂家管理内容、参数差别很大,尚未形成统一的标准,这就增加了x86服务器与虚拟化管理平台集成的难度。因此,在选择NFV硬件时,需要考虑设备与NFV上层软件的兼容性和适应性。需要服务器厂商设备和众多上层软件厂家进行大量的兼容性验证,至少需要适配主流NFV厂家的能力。

郭莹指出:在ETSI标准组织对NFVI的规范中,建议采用Intel、ARM等CPU,但目前的方案几乎全部采用Intel CPU,基本都采用Intel DPDK加速技术;虽然业界号称支持DPDK的网卡型号有10多款,但目前在运营商NFV场景中被真正采用的其实也只有Intel 82599网卡系列。

“联想刀片服务器目前是唯一一家在NFV上采用多厂家网卡的设备,并且已经和运营商及友商进行了NFV场景的测试。” 郭莹说。

总体来说,NFVI看似简单,但在基础设施软硬件选择的过程中,仍然有很多关注点。如此才能够找到真正适合NFV场景的产品,而这也是联想和中国电信等电信运营商合作蜜月期的由来。

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