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虚拟化化繁为简充分满足未来物联网和云计算环境需求

[日期:2014-04-23] 来源:企业网D1Net  作者: [字体: ]

云计算

  网络的需求催生了NFV( Network Function Virtualization,网络功能虚拟化),在近些日子来,这个概念正在不断推动通信业务的发展,大量的电信运营商已经采用,或者正在试图采用 NFV方案,去构筑安全高效的网络。在市面上众多的解决方案供应商中,风河绝对是独特的一个,这个英特尔的全资子公司,在电信领域耕耘多年,其实时操作系统(RTOS)一直在业内保持着“事实标准”的地位,那么,在NFV的大潮下,风河的解决方案又能如何帮助电信运营商呢?

  水到渠成的NFV 实际上,电信运营商对于NFV的需求不是凭空而来,而是网络转型所拉动的。网络通信的基本需求永远都是对带宽的渴求,以及消除对安全性的担忧,同时兼顾到成本代价。总之,就是解决好成本资源有限性条件下的性能和安全性问题。解决这个问题的突破口就是智能化,让运营商的网络更加聪明。

  任何系统的智能化和低成本,都将通过标准化的硬件加上功能强大的软件来实现,这是公认的普遍趋势。以更加智能化的方法,充分发挥标准化硬件进步所带来的潜能和优势,这对风河这样的软件厂商来说是前所未有的机遇。对于运营商来说,就可以用低廉的价格采购到大批标准化的通用硬件平台,部署在更广泛的地方,而这些硬件设备究竟在做什么,却可以根据此时此地的需求,通过软件来灵活地配置。

  特别是在未来,由于采用工业标准服务器硬件,性能和容量升级都非常方便。而在功能多样性方面,如果需要增加更多增值功能或是有升级的需求时,也很方便通过软件升级来实现,不需要更换硬件。 在这样的背景下,风河自然成为了运营商选择NFV解决方案的首选考虑了。

  风河的NFV B2B的采购显然是趋于理性的,尽管风河有着种种的优势,但运营商们仍然会谨小慎微的进行他们的采购,而一旦他们真正了解到风河的NFV解决方案后,所有的顾虑都会烟消云散。 业界许多厂商也推出NFV,关键是看其基础是基于哪类技术。风河的特色是基于嵌入式软件技术。而只有以此为基础,才能达到运营商级。

  与传统IT数据中心使用的企业IT软件技术相比,运营商级NFV软件使价格降低为五分之一,性能提高五倍,达到6个9级别的可用性。

  为了达到这个目标,风河采用惠普基于英特尔架构的COTS服务器,又使风河突破了嵌入式的境界,使其软件运行在通用工业标准的x86服务器上。

  目前有很多提供解决方案供应商都自称能够提供NFV解决方案,但是如果不能提供运营商级的能力,就不是真正意义上能够实现NFV的产品。而运营商级性能一直是风河公司DNA的一部分。

  作为电信行业的一项硬性要求,运营商级性能对于运营商和服务提供商至关重要,风河提供了Wind River Carrier Grade Communications Server解决方案,能够实现:

  - 保持现有5个9或者6个9级别(99.999 至 99.9999%)的可用性,确保每年的停机时间不超过30秒。

  - 通过现有OSS/BSS/NMS系统管理应用。

  - 提供高水准的可升级性,特别是可将新的设备作为物联网的组成部分添附到网络之中。

  - 达到其通过原有非虚拟化应用业已为用户实现的服务级协议(SLA,Service Level Agreement)性能和安全性要求。

  在传统上,IT和电信通信是两个不同的领域和行业。IT网络是为了传送数据而发展的。电信网络是为了传送话音而发展的。数据和话音的根本区别在于,话音是连续信号,不可间断,不可延迟,而数据是相互无关的离散信号,可以分割并且根据信道的忙闲状况调整传送时机。

  在IT领域,从计算机发明那一天起,”虚拟化”这个概念就相伴相生。为了解决好处理器、内存、外设等各类资源的共享和利用率问题,计算机系统中发展出了各种各样的虚拟化理论、方法和技术。虚拟化技术的核心,就是用较快的处理速度来对较少的资源进行虚拟化,让使用者感觉上似乎拥有更多、甚至是无限的资源。显然,这就或多或少存在调剂不过来的可能性,就不是百分百可靠的,而这对数据传输来说又是可以容忍的。胡雪岩说的“ 八个坛子七个盖,盖来盖去不穿帮,这就是做生意”,很好地诠释了虚拟化的概念。

  在通信领域,根本目的是解决两部电话机、电报机之间的通话和信号传递问题,不论采用一根有线电话线,还是采用一个无线电频道,其假设的前提都是通信信道处于独占状态。传统的电话交换机,在两部电话通话期间是持续保持接通状态,直到通话结束才断开。所以,双方只要能够通话,线路就是百分百属于它们的。打电话的时候,如果线路发生中断或稍许延迟,都是令人非常痛苦的事情。因此,电信运营商所要求的性能、可靠性。然而,这种百分百可靠性是以牺牲通信信道资源利用率为代价的。 伴随着互联网的兴起,VoIP开始盛行。IP电话可以免费或者很便宜,但是通话质量没有保证。因为在互联网中,声音信号被压缩后以IP数据包的形式传送,通信信道是非独占的。也就是说,就算通话双方没有挂断电话,只要双方不讲话,就不会占用信道资源。这种从IT领域发展起来的通信技术, 虽然因为极高的信道资源利用率导致成本大幅度降低而在越来越大的范围内得到应用,但是其性能和可靠性方面缺乏稳定的保证,一直都难以应用于对服务水平要求较高的场合。

  近年来,电信运营商也意识到虚拟化所带来的成本优势和灵活性优势,但是对性能和可靠性的疑虑使他们难以跨出关键一步。风河公司不是传统的IT厂商,而是一直与设备制造商为伍的嵌入式软件厂商,客户群包括许多全球顶级的电信设备制造商。所以,风河长期以来就十分了解电信运营商的需求,并且以嵌入式软件技术而非传统IT软件技术来满足运营商的需求。 就操作系统本身而言,实时操作系统(RTOS)一直是一个特殊的门类,有着特别的进入门槛,而风河公司的RTOS一直在业内保持着“事实标准”的地位。正是这样的技术发展脉络使得风河公司站在了得天独厚的位置上,有能力提供性能和可靠性更高的NFV解决方案,可以成为值得电信运营商和设备制造商信赖的合作伙伴。

  强大垂直整合 在今年的MWC上,风河与中国移动合作展示C-RAN基站,其核心产品是 Wind River Open Virtualization。这是一种II型虚拟机管理器,在配备专用硬件加速器的英特尔服务器上提供运营商级开源实时内核虚拟化功能,这也是风河优势的一次体现。Wind River Open Virtualization使现场展示的通用服务器达到了接近专用硬件才能达到的性能,提供了严格遵守ETSI NFV Industry Standards Group各项要求的C-RAN基站。

  对开源 KVM (Kernel-based Virtual Machine,基于内核虚拟机 ) 技术进行优化,使其能够部署网络服务,而且达到运营商级的性能和可靠性。风河为整个产业提供了开源技术、标准化硬件所提供的运营商级解决方案,这在业界是绝无仅有的。开源和开放标准,这些在IT领域早已充分享有的优势,由于性能和可靠性方面一直无法达到让运营商放心的水平,导致难以在网络通信领域发挥效益。如今,经过风河的运营商级优化,并配有完善的售后支持,使得采用开源、标准化软件技术的NFV可以得到电信设备制造商和运营商的接纳。

  自创立30多年来,一直能够既把握市场需求趋势,同时坚持自己的核心能力,在两者之间取得最佳平衡,也就是洞察需求和满足需求的完美结合,这是风河乃至许多企业成功的根本原因。 全产业合作深耕NFV 与新一代SDN、NFV相对,传统网络服务是构建在功能固定的专有设备上的,很难再满足未来电信网络市场需求,特别是高增长和灵活性方面。

  为帮助运营商应对这些挑战,解决好性能、安全性和成本三者之间的矛盾冲突,风河使用开源内核虚拟机技术和成熟的 Linux 发行套件,建构完全集成且性能优化的SDN、NFV解决方案, 可以将原本在专用操作系统和专用硬件上运行的诸多应用程序、功能整合在新一代网络设备之中,从而帮助运营商顺利实现网络转型。 风河的主要策略是以SDN和NFV为基础,通过抽象化从硬件中剥离出网络功能,经过专门优化,实现高性能、实时性和确定性的功能,并且降低了延迟。通过整合软硬件、减少占用空间及能耗、提高运营支持效率,从而降低运营支出(OPEX) 与资本性支出(CAPEX)成本。

  通过SDN、NFV,风河可以帮助运营商更好地利用空闲网络部件来提高网络效率,并且是在现有的标准服务器平台上运行新的解决方案。例如,风河此次在 MWC与惠普联合展示的 Wind River Carrier Grade Communications Server ,在HP BladeSystem 运营商级刀片服务器上为网络设备提供商和服务提供商实现了具备ETSI/NEBS Level 3认证水平的平台,在性能、经济性和节能方面都有令人满意的表现。

  再加上风河享誉全球的支持和服务团队,足以为运营商提供没有后顾之忧的保障。

  再例如,风河已经推出无线接入网 (CRAN) 中的虚拟化解决方案。部署 4G 无线网络的移动运营商正在寻找新方式来降低无线数据的成本,而CRAN将基站功能分割为基带单元 (BBU) 和射频拉远头 (RRH)。BBU 包括基带第 1 层、基站 (BS) 第 2 层和第 3 层功能。RRH 有低噪音放大器 (LNA)、中频模块和天线。BBU 和 RRH 之间的接口由通用公共无线接口 (CPRI) 和开放基站体系结构发起组织 (OBSAI) 规范定义。这种全新的体系结构在节省此类成本方面蕴含着巨大的潜力。

  嵌入式软件与PC软件的生态系统有一个很大的不同。PC软件开发商几乎不用考虑自己的软件将会运行在哪家公司生产的PC硬件平台上,而嵌入式软件与硬件芯片和架构平台的关系十分密切。这就使得嵌入式软件厂商具备了一种得天独厚的能力——针对特定硬件对软件进行优化。

  同时,风河又已经成为英特尔的子公司,跟芯片厂商的关系更为密切。 例如,Wind River Linux已经与Intel DPDK完全融合,为快速数据包处理提供了内置的高性能优化能力。将Intel DPDK的数据包快速传输能力与NFV应用程序相结合,就可以为众多网络设备、安全装置、高速移动和宽带设备开发出高性能的解决方案。

  风河以客制化的服务和支持来协助客户建立、集成和管理其Intel DPDK解决方案。风河针对Intel DPDK提供包括架构咨询、设计与集成、协议移植、性能调校和验证等服务。而且,风河的培训课程也包含了Intel DPDK的架构、应用、以及如何设置应用程序接口(APIs)等内容。 风河公司在MWC 2014上与惠普合作展示针对电信业务提供商以及网络设备供应商的需求进行了专门优化的运营商级NEBS服务器,可以提供运营商所期待的灵活性和可伸缩性,而风河公司的电信专业知识以及成熟可靠的技术则能让用户进入充分就绪状态,快速发挥NFV优势。

  由此可见,风河以自己的嵌入式软件优势为根基,与芯片厂商、整机厂商和运营商一起建立起了推动网络转型的完整体系,可以帮助运营商利用好SDN、NFV等新技术,充分满足未来物联网和云计算环境的需求。

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