首个容器开源项目确立 中国移动NFV再提速

作者:王熙 责任编辑:孟月 2017.03.05 15:57 来源:通信世界网

通信世界网消息(CWW)在2016年12月举行的OPNFV TSC会议上,由中国移动主导的OpenRetriever项目正式通过OPNFV开源社区投票,成为首个NFV容器开源项目,在此之前,容器的NFV开源方面尚为空白。此次OpenRetriever项目的背景是什么,对整个NFV技术有何意义?容器技术是如何在运营商网络中实现,未来又将面临哪些挑战?针对这一系列问题,通信世界全媒体记者近日采访了中国移动研究院大数据与IT技术研究所专家贾玄。

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首个NFV容器开源项目确立

《通信世界》:此次OpenRetriever项目的背景与落地过程是怎样的?此次项目的通过对整个NFV开源项目有何意义?

贾玄:在这里首先介绍一下整个OpenRetriever项目的背景。目前OpenStack在NFV中大行其道,已经成为事实的标准,各大运营商在私有云领域都以OpenStack为标准对IaaS架构进行建设。OpenStack为上层应用提供了硬件资源、虚拟化资源、网络资源以及存储资源等。从这个层面可以看出,OpenStack主要是面向资源的,因此,只要提供的资源、网络、存储功能可以使用,并在处理速度上没有严重的缺陷和短板,那么大部分的上层应用并不会区分正在使用的资源是硬件资源还是虚拟化资源,也并不会区分使用的存储是何种类型。那么上层应用真正关心的是什么? 什么样的应用才是“云”上的应用呢?

这里就需要引入“Cloud-Native”概念,中文翻译为“云原生”。可以确定的是,符合云原生特点的应用,就是真正的“云”应用,容器技术是实现Cloud-Native的未来发展方向和NFV应用的进一步需求。具体可以从以下3个方面进行阐述。

第一,微服务。就是将系统拆分成若干服务单独提供,每一个服务自身具有故障管理、自动修复等功能。当某一项服务失效,并不会扩大故障范围。微服务以单独的模块提供服务,减少了模块与模块之间的依赖性。从这方面来讲,应用层对于底层硬件的可靠性产生了一定的“包容性”,使得系统整体能够提供足够高可用的服务。

第二,容器。微服务的产生与容器有着密切的关系。在容器概念没有建立以前,大家一致接受SOA的软件设计理念。容器出现之后,减少了交付困难并提高了运维效率,保证了开发和运维环境的一致性,使SOA的软件设计理念进一步提升为微服务。

第三,DevOps。容器的出现,让软件交付的方式变得简单,并且标准化。一直以来大部分公司都在推广DevOps,但DevOps的概念始终没有得到良好的落地,其中最关键的一个因素是DevOps中包含大量的脚本控制,使整个DevOps链条存在繁琐的问题。而容器的出现,大大减少了脚本和不可控因素,从2015年至今,DevOps逐渐被更多的公司接受并进行实践。

在这样的背景下,2016年初,中国移动研究院对开源vIMS应用进行了容器化改造,使它能够运行在多节点的Kubernetes平台上。实现了手机终端视频通话,成功验证了容器化网元的可行性。随后将这项成果在德国的OPNFV Summit峰会上进行展示,此次展示改善了社区开发人员和其他厂商对容器的态度和观念。此前,NFV相关工作研究人员仅仅关注OpenStack开源社区,对容器在NFV领域的可行性存在诸多疑问,此次展示成功打消了他们的疑虑。随后,在2016年的世界移动通信大会上海展上,我们又以微服务与切片的结合,展示了容器技术在NFV和5G领域的发展。

2016年下半年,中国移动研究院着手开始讨论在OPNFV社区推动NFV容器开源项目的可行性和必要性。期间联合Intel、RedHat、华为、中兴等设备厂商共同进行了讨论,并与OpenStack容器开源项目技术负责人进一步验证了项目的可行性。

2016年11月底,中国移动正式在OPNFV社区提交OpenRetriever项目申请,经投票后通过。最终于2016年12月初正式成立由中国移动主导的容器开源项目。OpenRetriever的含义是“一只奔放的猎犬”,从此,OpenRetriever将像猎狗一样巡视着IT领域最先进容器技术,并应用于电信领域。在此之前,容器的NFV开源方面尚为空白。

此次项目的确立,对整个NFV开源项目意义重大。首先,在运营商网络引入目前IT业界关注度最高的容器技术,配合微服务和Cloud Native的概念,共同促进了ICT融合。其次,丰富了平台架构,使平台架构更适应于应用服务,并向真正意义的PaaS平台演进。最后,促进了网络架构中网元的微服务化改造。我们注意到,基于虚拟机的NFV网元,大部分并没有进行软件架构的重新设计,而是直接由原来的电信专用设备移植到虚拟化平台,在快速的弹性扩/缩容支持方面仍然不够灵活。而微服务化改造将可能大大促进原有软件架构的优化,对于NFV业务无论是扩展性还是可用性等方面,都可能带来更大的收益。

NFV 容器技术提速

《通信世界》:容器技术近两年来获得业界高度关注,各种新型技术与产品层出不穷,目前容器技术在运营商中的发展状况如何,中国移动是否已有应用实例?

贾玄:容器技术在短时间内迅速发展,产业界的案例也越来越多,比如京东就将容器技术广泛应用于其电商业务。在中国移动私有云建设中,我们十分关注容器技术在业界的发展动向,特别是各种容器开源技术的发展及其应用情况,并在适合的业务领域探索容器的应用。

目前,中国移动内部的容器应用案例主要集中在部分省公司的CRM、电子渠道等应用中。而随着中国移动私有云的建设以及不断完善的PaaS相关技术,运行的应用也将越来越丰富,未来,中国移动将打造完整的应用生态,不断提高业务价值。

《通信世界》:基于容器的NFV是具体通过哪些技术实现的,对运营商最大的益处是什么?未来将会面临哪些挑战?

贾玄:基于容器的NFV主要通过以下技术实现。

第一,Container技术:目前由于Docker比较成熟,使用docker为container的实验基础,但由于Docker的商业模式会影响整个社区的发展,中国移动会逐步向OCI标准化组织靠拢。

第二,Openstack Magnum 、 Ironic 、 Kuryr:Magnum是openstack为容器提供的安装入口,Ironic为容器提供了物理机的支持,Kuryr为容器提供了网络支持。

第三,Kubernetes:容器最重要的·编排和管理工具。以谷歌为主导的Kubernetes目前成熟度高,使用量大,支持的商业公司多。

目前,使用容器技术可以大幅度减少了运营商应用的部署难度。首先,部署时间从1周降低到仅1小时,有效节约了人力资源,保证了应用和环境的稳定性;其次,降低了CAPEX从而实现资源节约,相同配置的服务器,通常只能运行十几台虚拟机,而使用容器技术的服务器能运行上千个容器,使服务器的使用率大幅度提升,并且由于部分服务直接运行在物理机上,不需要再进行虚拟化,减少了虚拟化产品的采购;最后,容器技术的使用降低了平台的维护工作,因为Cloud-Native的软件架构让应用具有自动故障恢复的能力,而容器技术也加快促进了NFVI(网络功能虚拟化基础设施)向PaaS平台的演进。

不过,虽然容器技术的优势明显,但是依然面临诸多挑战。比如:容器的安全性依赖于比较复杂的技术加以实现,NFV上层MANO需新增接口与容器平台进行对接,并且应用微服务化的推动进展缓慢。

容器技术将规模应用

《通信世界》:您认为容器技术在运营商中会大规模应用吗?2017年将有哪些技术和标准的突破?

贾玄:我相信未来电信运营商一定会大规模使用容器技术。涉及的领域包括私有云、公有云、大数据平台,以及未来的NFV、物联网等。但目前容器技术还在研究之中,容器技术开源项目的起步较晚,需要克服的困难还有很多。

比如:DPDK加速技术在容器中尚未有成功的案例,需要我们开展进一步的研究和推动。目前正与部分厂商开展DPDK与容器技术相关的测试,增加容器技术在数据面加速的特性,预计2017将在容器社区有新的进展。

另外在安全方面,中国移动研究院也正在开展相关研究,预计2017年底也会有相关的技术突破。

同时,中国移动长期与OpenStack开源社区紧密合作,不仅作为使用者,也在积极贡献研究成果。2016年中国移动成为OpenStack的黄金会员,并荣获OpenStack Super User大奖;同时主导了OpenO开源社区,并在OPNFV、OpenStack都具有董事职位,社区代码贡献量巨大。


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