历数NFV的发展历程,开放网络操作系统

日期:2019-09-10编辑作者:服务器

开放网络操作系统“Emu”如何更新CORD?

开放网络操作系统社区已发布了其SDN框架的一个新版本,称作“Emu”。关键的更新包括来自AT%T和ON.lab的有关重构中央办公室作为数据中心概念的贡献,首次引入到ONOS Cardinal版本中是2015年5月。

CORD是使用商用白盒交换机和服务器来部署虚拟网络功能作为通信服务的一种方式,使用开放网络操作系统作为分支网络架构的控制平台。该框架使电信运营商能传送通信功能到虚拟基础设施中,通常使用专有硬件进行部署。

因为网络功能虚拟化需要运行VNF作为虚拟基础设施上的软件设备,因此ONOS Emu支持对下一个OPNFV版本Brahmaputra进行集成。其他网络控制如OpenDaylight和OpenContrail将与OPNFV集成,这样一来,用户出ONOS之外有了其他的网络控制器的选择。

Emu的CORD包括功能如资源预约协议支持、ClearPath的Yang模式、服务功能连接管理、流量计以及QinQ通道。为这些功能以及其他需求运营商级软件基础设施做准备是非常中国要的,AT&T将于2016年初对CORD进行实地测验。

开放网络操作系统社区已发布了其SDN框架的一个新版本,称作Emu。关键的更新包括来自AT%T和ON.lab的...

在软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)开源工作的头几年,开源工作的目标相对模糊,但今年开源工作的进展有了3个明显的趋势。

随着网络产业正在通过SDN转型,NFV的互补架构概念越来越突出。为解释这种状况,下文中将对NFV的定义、如何出现以及如何影响企业数据中心加以阐释。

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NFV的定义

首先,CORD项目变得越来越受业界的欢迎。CORD项目在2016年受到很多关注,该项目的发起人是ON.Lab的开放网络操作系统(ONOS),将CORD独立成为一个单独的开源项目。

维基百科对于NFV的定义是:NFV是使用虚拟化技术的网络架构概念,将整个类别的网络节点功能虚拟化为构建可以连接或链接在一起的通信服务。

其次,在原先相对空白的管理和编排(MANO)领域,一下涌现出了好几个开源项目,两个竞争的工作组分别建立了MANO的开源项目(ECOMP和Open-O)。

OpenStack基金会对于NFV的定义是:简而言之,它是通过用软件和自动化替代专用网络设备来定义、创建和管理网络的新方式。

第三,MEF的生命周期服务编排(LSO)似乎比预期的更受业界欢迎。

ETSI NFV标准组织对于NFV的定义是:NFV作为一个解决方案,能够解决由传统专有的基于硬件的网络组件不断增加而导致的问题,能够满足云计算,大数据,物联网等需求。

CORD受到业界追捧

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7月份,ON.Lab从ONOS项目中剥离出了CORD项目,并将其建立为由Linux基金会管理的开源项目。同时,Google宣布加入CORD并在加州森尼维尔举办了首届CORD峰会,CORD的首个开源版本的发布也在此次峰会上揭晓。

ETSI表示,NFV旨在通过发展标准的IT虚拟化技术,将网络设备整合到行业标准的高容量服务器、交换机和存储上来解决这些问题,NFV涉及到在一系列行业标准服务器硬件上运行的软件实现网络功能,并且可根据需要迁移到网络中的各个位置,而不需要安装新设备。

在CORD成为一个单独的项目之前,已经有数家电信公司因为对CORD项目感兴趣而加入了ONOS项目。包括Verizon、AT&T、中国联通、NTT、SKT,Verizon表示将专注于移动CORD(M-CORD)对5G的推动作用。而近期,美国有线电视服务提供商Comcast宣布加入CORD,是首个加入该项目的有线电视公司。

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虽然CORD最初旨在使得电信机房(central office)看起来像下一代数据中心,但是电信机房已经变得没有那么重要。

NFV的业务能力

对CORD来说,接入技术并不是CORD最关心的。AT&T的流量可以通过GPON或DSL进行传输,Comcast的流量可以通过HFC电缆传输。CORD软件通过不同的技术获取流量,并将其转换成为以太网数据包,然后需要在central office(或电缆的前端或Google的数据中心)进行的分组交换迁移到商用硬件上,并由ONOS操作系统进行控制。

同SDN一样,NFV从根本上讲是从基于硬件的解决方案转向更开放的基于软件的解决方案。例如,取代专用防火墙设备,软件可以通过虚拟防火墙提供相同的功能。

突然涌现的一批关注MANO的项目

再如入侵检测和入侵防御、NAT、负载均衡、WAN加速、缓存、GGSN、会话边界控制器、DNS等等虚拟网络功能。有时,不同的子功能可以组合起来形成一个更高级的多组件VNF,如虚拟路由器。

在今年2月份举行的世界移动大会上,开源MANO(OSM)的创始人宣布了MANO项目,两天后Open-O的创始人宣布了Open-O项目,而在3月份,AT&T发布了增强控制、编排、管理和策略(ECOMP)的平台,其中包括了MANO方面的代码。似乎在一夜之间,MANO成了人见人爱的香饽饽。

正如SDN和NFV可以在廉价的裸机或白盒服务器上的实现方式,这些VNF可以运行在通用的商用硬件组件上,而不是成本高昂的专有设备。网络运营商通过NFV快速实现并应用VNF,并通过业务流程自动化服务交付。

OSM项目最初集成了来自Telefónica、Canonical和Rift.io的软件,其MANO堆栈与ETSI定义的NFV信息模型对齐,该项目在10月份发布了首个版本。

ETSI列出了NFV为网络运营商及其客户提供的几点优势:

在Linux基金会管理下的Open-O项目,受到中国企业的影响,该项目是在中国移动和华为的新闻发布会上宣布启动,华为在3年前为该项目投入了3000万美元。在今年11月,Open-O发布了首个版本SUN。

  • 通过降低设备成本和降低功耗,减少运营商CAPEX和OPEX
  • 缩短部署新网络服务的时间
  • 提高新服务的投资回报率
  • 更灵活的扩大,缩小或发展服务
  • 开放虚拟家电市场和纯软件进入者
  • 以较低的风险试用和部署新的创新服务

AT&T的ECOMP平台是一个全面的SDN和NFV架构,也包括了MANO。AT&T计划在2017年第一季度实现ECOMP平台的开源,并且计划将该项目托管给Linux基金会。

NFV的起源

LSO更受重视

ETSI在2012年10月在德国SDN和OpenFlow世界大会上发布的白皮书“网络功能虚拟化

MEF首先开始探讨关于生命周期服务编排(LSO),吸引了业界的一些目光。3月份,MEF发布了LSO参考架构。该56页的文档与其他开源组织发布的文档一样,涵盖了很多关于SDN和NFV的内容。

  • 介绍,优点,推动因素,挑战与行动呼吁 ”中,将NFV引入世界,该白皮书的主要贡献者是AT&T和Verizon等厂商。

此外,MEF还与其他开源组织进行合作,ON.Lab是其合作伙伴。前任开放网络基金会(ONF)的标准负责人Rick Bauer成为了MEF认证方面的负责人。

此文旨在“概述网络功能虚拟化(与云/ SDN不同)的优势,推动因素和挑战以及鼓励国际合作加速基于大量行业标准开发和部署互操作解决方案”。

富士通近期表示,它已经创建了NFV/SDN咨询和集成的实践,以帮助用户更好地利用虚拟网络功能。富士通在其NFV/SDN参考架构中使用MEF的LSO。

该白皮书中还写道:“NFV将许多网络设备由目前的专用平台迁移到通用的X86平台上来,帮助运营商和数据中心更加敏捷地为客户创建和部署网络特性,降低设备投资和运营费用”。此外,白皮书还宣布在ETSI的主持下组建NFV行业规范组。

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此后,其他的NFV组织逐渐形成,并且纷纷致力于引导和形成新的行业规范。例如OPNFV“有助于各种开源生态系统的NFV组件的开发和演进,通过系统集成、部署和测试,OPNFV创建了一个可供参考的NFV平台,以加速企业和服务提供商网络转型。”

NFV与SDN

NFV的出现要在SDN之后,那么二者该如何完美结合呢?

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ETSI表示,NFV和SDN高度互补,但不相互依赖。ONF认为,SDN是物理网络控制平面与转发平面的分离,以及控制平面控制多个设备的位置。此外,它是一个新兴的体系结构,具有动态,可管理性,成本效益和适应性,使其成为当今应用的高带宽,动态性质的理想选择。

ETSI认为组织可以实施没有SDN的NFV(反之亦然),但是两种方法在一起使用时可能会提供更多的价值。NFV更多的是将网络功能移植到虚拟环境中,SDN更加重视网络控制层与转发层的分离。在ETSI2012的白皮书中,也解释了NFV / SDN的关系:

网络功能虚拟化可以依靠当前在许多数据中心中使用的技术(非SDN机制)实现,但依靠SDN的控制和数据转发平面分离的方法可以增强性能,简化与现有部署的兼容性,并促进操作和维护程序。

网络功能虚拟化通过提供可以运行SDN软件的基础设施来支持SDN。此外,网络功能虚拟化使用商用服务器和交换机,与SDN密切配合。

OpenDaylight也解释了结合NFV/SDN带来的好处:“SDN允许用户从控制平面分离数据平面编程网络层,而NFV允许灵活的网络服务的时间和地点实现可编程性,SDN和NFV可以使用户优化网络资源,提高网络敏捷性,服务创新,加快服务上市时间,提高商业智能,最终实现动态服务驱动的虚拟网络。

NFV的下一步

随着NFV的日益成熟,许多厂商(包括AT&T,思科,戴尔,思杰,微软,甲骨文,Verizon,博科,Juniper等众多公司)都在提供基于NFV的商品和服务。同时,标准组织和行业管理人员也继续致力于该领域更加秩序化。

OPNFV表示,其致力于通过促进与上游项目(包括OpenDaylight,ONOS,OpenStack,Ceph,KVM,Open vSwitch和Linux)的集成来增强NFV基础设施。

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OPNFV表示其目标是:

  • 开发一个可用于构建NFV功能的集成和测试的开源平台,加速新产品和服务的引入,包括领先的最终用户的参与,以验证OPNFV是否满足用户社区的需求
  • OPNFV平台参与上下游相关开源项目合作,确保开源组件之间的一致性,性能和互操作性
  • 建立基于开放标准和软件的NFV解决方案的生态系统,以满足最终用户的需求

推动OPNFV作为开源NFV的首选平台和社区

ETSI NFV ISG同时正在继续运行稳定的50多个publications,涵盖从信息建模到安全性到NFV管理和业务流程。该小组的工作分两年进行,目前2017-18年的第3版,初步设计了18个新的publications。该集团已将其publications从标准前研究转向详细规范,将早期概念证明转移到“Plugtest”互操作测试。

ETSI NFV ISG表示:这个大型社区(包括世界38个主要服务提供商和290多家公司在内)致力于规范NFV标准,分享NFV实施和测试的经验。

随着标准组织和无数供应商的努力 - 从运营商和服务提供商开始,NFV正悄悄进入企业数据中心。

去年12月,思科在博客上预测了2017年NFV趋势:“我们将看到网络功能虚拟化(NFV)从服务提供商传播到企业 ,更轻松地提供链接和网络服务。”

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