NFV解決之道:致我們無處安放的盒子

NFV到底是什麼?其全稱爲Network Function Virtualization,即網絡功能虛擬化。通過使用x86等通用性硬件以及虛擬化技術,來承載很多功能的軟件處理。從而降低網絡昂貴的設備成本。可以通過軟硬件解耦及功能抽象,使網絡設備功能不再依賴於專用硬件,資源可以充分靈活共享,實現新業務的快速開發和部署,並基於實際業務需求進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等。

高檔盒子 VS NFVNFV對運營商來說居於前三的驅動力是業務彈性伸縮新業務快速上線以及使用通用硬件。可不要小瞧這三個在IT領域再平常不過的要求,對於傳統電信供應商來說是天翻地覆般的鉅變。爲什麼會有這麼大的差距,我們得從傳統電信領域的盒子設備說起。

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爲了達成電信級高可靠/高性能要求,各種網元被專用硬件的金屬外殼包裹着送到運營商的機房。運營商對這些鐵盒子是又愛又恨,剛買那會的確省心,性能/可靠性沒話說,畢竟是用大把美金買回來的高檔貨。但用了兩三年後,新功能缺失和容量限制使得這些盒子成了雞肋,想要擴容或者升級不得不受制於供應商的節奏,大動干戈不說,耗時數月實在傷不起。反觀IT廠商如Google,Facebook,亞馬遜都實現了基於通用硬件的雲計算能力,不僅成本低廉,而且升級/擴容都是小case。

數據庫——NFV的大腦要實現NFV,電信軟件要從厚實的金屬盒子中剝離出來,在通用硬件或虛擬機上同樣需要達成電信級高性能和高可靠。衆所周知,專用設備在硬件可靠性上有天然的優勢,失去這一靠山軟件只能從架構上找出路。反觀互聯網解決方案,不難發現業務與狀態分離是實現業務系統高可靠的不二法門。

由於業務不保存狀態信息,任一業務節點故障可以由其他節點接替,因此上層用戶無感知。業務擴展也不再受制於節點間的狀態同步,可以做到彈性伸縮。在IT架構中狀態的存儲與管理是由獨立於業務的數據庫來實現,數據庫通過複製/持久化等技術保障狀態數據的安全。

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電信業務對可靠性的要求高於IT應用,這部分指標的達成依賴於管理業務狀態的數據庫。如何實現業務數據的可靠存儲不再是簡單的主從備份或持久化就能搞定的,因爲雲化環境中故障場景較傳統盒子設備更復雜。DB需要從進程/虛擬機/物理主機/數據中心等不同層次考慮數據的冗餘備份,才能達成電信級的高可用。由於業務支持彈性伸縮,意味着狀態數據也會隨之變化,數據庫不能成爲系統擴展的瓶頸。因此數據庫本身也應該是分佈式、可擴展的。

挑戰——統一數據庫由於不同網元中的數據各有特點,因此對於數據庫的訴求也是不一而足的。通過對網元的梳理,總結下來主要包括下列三類數據:會話數據,用戶數據及配置數據。如下表所示:

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於是乎不同的網元使用不同數據庫也是一種順其自然的選擇,但運營商更多考慮的是系統運維的複雜性和自動化程度。對於華爲,歐洲大T提出了能否統一NFV數據庫的殷切希望。因此我們總結對DB的另一個訴求:管理不同類型數據。

高性能是產品的競爭力,雲化後各網元性能指標有了更加精細的度量。虛擬機或Docker作爲計算資源的容器是可以被外部感知的,因此軟件的性能不再能躲藏在電信硬件之後。另一方面傳統設備中數據庫多采用嵌入式部署,而云化後數據被拉遠由獨立數據庫進行管理。但業務流程整體的時延指標不能下降,這就意味着數據庫需要提供極低的時延來滿足業務的E2E要求。

完美演進的關鍵NFV對電信行業的變更是針對軟件架構的顛覆,其中達成的核心在於數據庫,只有滿足分佈式架構,提供跨DC容災能力,支持不同數據模型,高性能低時延數據庫才能成就NFV的完美演進。可能有人會質疑這麼牛的數據庫真的存在麼?我可以自豪地回答:GMDB就是我司自研的面向NFV/SDN的數據庫。

本文轉載自:http://developer.huawei.com/ict/forum/forum.php?mod=viewthread&tid=772&extra=page%3D1


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