通信世界网消息（CWW）近年来，随着运营商技术研究逐渐涉及到接入网络虚拟化领域，CO机房的虚拟云化日益成为运营商重点关注的网络重构课题。在具体实施过程中，微服务和容器技术起到了至关重要的作用。
微服务架构是一项在云中部署应用和服务的新技术，它将All In One模式下的服务按领域和职责进行拆分，并进行与此匹配的基础设施能力的构建。在微服务中，每个服务只拥有单一用途，具备更小、更快、更强等特点。
图1 微服务特点
容器技术是众多虚拟技术中的一种，可以把它简单理解为更快且更小的轻量型的虚拟机。虽然容器技术和虚拟机同属于虚拟技术，但两者本质上还是有所不同。虚拟机包括虚拟硬件、完整的操作系统以及用户空间完整的应用程序，体型巨大，系统打包后会占用数G磁盘空间。而容器环境不需要安装主机操作系统，可以直接将容器层安装在主机操作系统(通常是Linux变种)之上。在安装完容器层之后，就可以从系统可用资源当中分配容器实例了。每个容器化应用都会共享相同的操作系统，它直接利用了宿主机的内核，因此抽象层比虚拟机更少，更加轻量化，启动速度更快，系统资源使用效率更高。
图2 容器技术与虚拟机对比
在云环境中，容器和微服务是结合得非常完美的两个技术，微服务可以部署在容器镜像中发布，并高效的运行在容器之中。目前比较成熟而且被大量使用的容器引擎为Docker。Docker 是 PaaS 提供商 dotCloud 开源的一个基于 LXC 的高级容器引擎，是世界领先的软件容器平台。
然而数量庞大的微服务却面临着部署运行、资源调度、服务发现和动态伸缩等多方面的难题，容器集群管理系统Kubernetes因此应运而生。Kubernetes（缩写为k8s）是一个完备的分布式系统支撑平台。首先，Kubernetes通过提供多层次的安全防护和准入机制来保证系统的安全性。其次，系统具备透明的服务注册和发现机制，便于跟踪微服务实例的变化。第三，系统內建了智能负载均衡器，提供了强大的故障发现和自我修复能力，确保了系统运行稳定性和健壮性。第四，因平台具备服务滚动升级和在线扩容能力，使得系统可扩展性增强，可以满足资源自动调度以及多粒度的资源配额管理需要。最后，Kubernetes提供了完善的管理工具，涵盖了开发、部署测试、运维监控中的各个环节。总之，k8s具有完备的集群管理能力。
图3 k8s、容器和微服务关系
微服务和Docker容器技术在接入网络虚拟云化的可行性已经得到了BBF CloudCO架构的产品验证。BBF CloudCO是接入网络虚拟云化领域非常有影响力的架构之一，对应的开放标准为宽带论坛（BBF）的TR-384规范。
烽火通信接入网产品也采用了微服务和Docker容器技术，系统实现具备如下特点。第一，将一些实时性要求高的服务管理和控制功能，包括GPON的PLOAM和DBA以及以太网的LACP等，作为物理网络功能（PNF）依然保留在设备中，其他管理和控制功能根据客户要求以微服务的方式部署在云中。第二，系统提供虚拟资源抽象微服务和物理资源映射微服务。虚拟资源抽象微服务对接入设备的以太网子接口、转发实例、流量管理调度、性能管理等按照一定的数据模型进行组织，保存到数据库中，每种数据模型就是一种虚拟接入设备。物理资源映射微服务将虚拟接入设备映射到具体的物理资源上，所映射的物理资源既可以是某物理设备的一部分资源，也可以是多个物理设备的资源组合。这个映射过程实际上就是对虚拟接入设备数据模型的实例化，每个实例用来存储所映射的物理资源的静态配置和动态状态信息。第三，基于微服务架构，第三方的插件可以利用系统提供的开放管理和控制接口,方便地进行业务灵活定制，便于业务创新。
综合看来，采用微服务和Docker容器技术对运营商优化网络效率、促进业务创新、提升用户体验等方面均具有深远意义，具体表现在如下几个方面：首先，传统网络设备被分解成了多个独立的标准化的网络功能，并采用微服务架构设计，使系统级的网络和业务设计实现能够得到精细化控制；其次，通过容器技术将功能微服务进行部署，可以获得更强的灵活性和可扩展性, 每个微服务可在单一容器中运行，也可灵活扩容多个容器，满足不同负载情况下处理能力的弹性伸缩；最后，通过Kubernetes对容器进行编排，支持各种功能微服务自动化快速部署和上线，还可以跟踪容器实例的运行状态变化，及时发现微服务的运行故障，并采取合理的措施确保系统的正常运行。
