作者：郭偉
電信運(yùn)營(yíng)商正面臨從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向SDN/NFV為代表的新型網(wǎng)絡(luò)變革的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，數(shù)據(jù)中心將成為未來(lái)電信網(wǎng)絡(luò)的核心載體之一。SDN/NFV網(wǎng)絡(luò)將以三級(jí)DC架構(gòu)（中心DC、區(qū)域DC和邊緣DC）為基礎(chǔ)，逐漸成為各大運(yùn)營(yíng)商的共識(shí)。
與互聯(lián)網(wǎng)公司相比，數(shù)量眾多、接近用戶(hù)的屬地化邊緣DC是電信運(yùn)營(yíng)商的核心優(yōu)勢(shì)和重要資產(chǎn)。邊緣數(shù)據(jù)中心主要覆蓋本地網(wǎng)層面，滿(mǎn)足本地業(yè)務(wù)接入，關(guān)注低時(shí)延和用戶(hù)體驗(yàn)提升。因此，針對(duì)邊緣數(shù)據(jù)中心，由于貼近用戶(hù)，可以將用戶(hù)面網(wǎng)元部分下沉至邊緣數(shù)據(jù)中心，實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)錨點(diǎn)下沉，縮短業(yè)務(wù)響應(yīng)時(shí)間，同時(shí)可以將計(jì)算能力下沉到移動(dòng)邊緣節(jié)點(diǎn)，快速利用邊緣節(jié)點(diǎn)本地內(nèi)容和實(shí)時(shí)信息，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、服務(wù)及應(yīng)用可以更快地分發(fā)和下載，從而有效緩解移動(dòng)核心網(wǎng)的壓力，改善電信服務(wù)環(huán)境，讓用戶(hù)享有更高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)。
分布式軟件定義存儲(chǔ)是融合的核心
分布式軟件定義存儲(chǔ)被認(rèn)為是融合的核心，中興通訊分布式統(tǒng)一存儲(chǔ)系統(tǒng)TECS CloveStorage，以業(yè)界主流分布式存儲(chǔ)系統(tǒng)Ceph為基礎(chǔ)，利用了其高性能、高可靠、高擴(kuò)展的設(shè)計(jì)理念,通過(guò)系統(tǒng)軟件將通用硬件的本地存儲(chǔ)資源組織起來(lái)構(gòu)建全分布式存儲(chǔ)池。
TECS CloveStorage在Ceph基礎(chǔ)上，針對(duì)實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境的應(yīng)用進(jìn)行了對(duì)象/文件/塊存儲(chǔ)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化增強(qiáng)、存儲(chǔ)管理功能完善、性能調(diào)優(yōu)等，充分滿(mǎn)足企業(yè)未來(lái)業(yè)務(wù)需求，幫助其IT系統(tǒng)轉(zhuǎn)型；同時(shí)TECS CloveStorage對(duì)開(kāi)源架構(gòu)進(jìn)行了增強(qiáng)，促使其性能、可靠性和安全性達(dá)到電信級(jí)的要求，滿(mǎn)足CT場(chǎng)景下電信網(wǎng)絡(luò)云化部署的需求。
圖1 電信級(jí)分布式存儲(chǔ)平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)
得益于豐富的功能、良好的高可擴(kuò)展性、易用性、持續(xù)降低的TCO，分布式存儲(chǔ)和目前主推的電信云業(yè)務(wù)非常契合。具體的價(jià)值體現(xiàn)，通過(guò)軟件定義的方式，促使電信業(yè)務(wù)與硬件解耦；通用X86服務(wù)器可以避免廠商綁定；彈性伸縮靈活擴(kuò)展的軟件特性，實(shí)現(xiàn)電信業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)部署和彈性伸縮。此外，軟件和硬件兼容性的提升，間接提高資源利用效率，保證系統(tǒng)響應(yīng)速度。另外，分布式存儲(chǔ)通過(guò)優(yōu)化傳統(tǒng)運(yùn)維流程，配合整體業(yè)務(wù)編排，縮減業(yè)務(wù)的部署周期及擴(kuò)容周期，降低網(wǎng)絡(luò)TCO。
邊緣云計(jì)算存儲(chǔ)融合方案
中興通訊分布式存儲(chǔ)團(tuán)隊(duì)針對(duì)邊緣電信云的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，推出計(jì)算存儲(chǔ)融合部署的基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案。這是一種將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)等資源作為基本組成元素，根據(jù)系統(tǒng)需求進(jìn)行選擇和預(yù)定義的過(guò)程。這種方式基于現(xiàn)有的硬件模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)快速擴(kuò)展，并且如果不同模塊之間相互兼容，那么擴(kuò)展過(guò)程將會(huì)非常簡(jiǎn)單。從存儲(chǔ)的角度來(lái)說(shuō)，計(jì)算存儲(chǔ)融合部署的基礎(chǔ)架構(gòu)更加引人關(guān)注；從硬件角度來(lái)說(shuō)，將計(jì)算、網(wǎng)絡(luò)和存儲(chǔ)集中到相同的平臺(tái)當(dāng)中，是一種理想的遷移方式。
邊緣數(shù)據(jù)中心的特點(diǎn)在于貼近用戶(hù)，因此可以部署在邊緣數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)都有低時(shí)延，并且可提升用戶(hù)體驗(yàn)的特征，大致可包括以下幾個(gè)方面的業(yè)務(wù)：
● 移動(dòng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)：MGW（媒體面網(wǎng)關(guān)）作為語(yǔ)音交換的承載網(wǎng)元，主要功能是用于完成媒體資源處理、媒體轉(zhuǎn)換、承載控制功能，以支持各種不同呼叫相關(guān)業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。
● 移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)：將媒體面處理（GW-U）下移到邊緣數(shù)據(jù)中心，可以提高移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的響應(yīng)速度，提升客戶(hù)的用戶(hù)體驗(yàn)。
● 固定網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)：在vBRAS架構(gòu)中vBRAS-C控制面負(fù)責(zé)用戶(hù)的管理和控制，控制覆蓋面較大，一般部署于區(qū)域數(shù)據(jù)中心或者中心數(shù)據(jù)中心，而vBRAS-U轉(zhuǎn)發(fā)面負(fù)責(zé)用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)文的轉(zhuǎn)發(fā)，可以下沉到邊緣數(shù)據(jù)中心，用于提升寬帶用戶(hù)的體驗(yàn)，提升上網(wǎng)以及視頻響應(yīng)速度。
● CDN業(yè)務(wù)：隨著移動(dòng)視頻業(yè)務(wù)以及4K視頻等大帶寬業(yè)務(wù)的推廣，將CDN下沉部署于邊緣數(shù)據(jù)中心，使得用戶(hù)的大部分視頻要求通過(guò)本地CDN即可滿(mǎn)足，極大提升用戶(hù)的體驗(yàn)，減輕了網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷。
● 5G業(yè)務(wù)/MEC業(yè)務(wù)：移動(dòng)通信發(fā)展到5G之后，其關(guān)注的業(yè)務(wù)場(chǎng)景也從單純的提供管道服務(wù)拓展到與通信管道相關(guān)的范疇：
● 5G轉(zhuǎn)型的訴求：提供全新的業(yè)務(wù)模式，打破管道壁壘，將業(yè)務(wù)從云端向邊緣引入移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商、應(yīng)用開(kāi)發(fā)商及內(nèi)容供應(yīng)商的之間合作更加緊密，建立新的價(jià)值鏈，多方受益。
基于hypervisor的深度融合和分布式軟件定義存儲(chǔ)的解決方案，具有以下特點(diǎn):
● 彈性擴(kuò)張
CloveStorage提供并行訪問(wèn)分布式存儲(chǔ)集群。存儲(chǔ)集群客戶(hù)端和每個(gè)OSD守護(hù)進(jìn)程使用CRUSH算法，有效地計(jì)算有關(guān)數(shù)據(jù)位置的信息，而不是依賴(lài)于一個(gè)中央查找表。分布式存儲(chǔ)同樣提供自治和自我修復(fù)能力,集群動(dòng)態(tài)負(fù)載均衡和自動(dòng)錯(cuò)誤恢復(fù)；支持靈活的擴(kuò)展模式,能獨(dú)立拓展硬盤(pán)存儲(chǔ)節(jié)點(diǎn)，或者同時(shí)進(jìn)行；添加或刪除osd或節(jié)點(diǎn)，可不涉及額外或無(wú)關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸。
● 高性能和可靠性
通過(guò)CRUSH算法優(yōu)化確保計(jì)算靠近存儲(chǔ)，計(jì)算、存儲(chǔ)集成減少I(mǎi) / O延遲。降低了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)資源的訪問(wèn)的頻率,極大地提高了性能；動(dòng)態(tài)縮放可以自動(dòng)調(diào)整工作負(fù)載，核心應(yīng)用程序的資源，可以通過(guò)服務(wù)質(zhì)量保證SLA均勻分布。
● 低成本
通過(guò)優(yōu)化硬件選擇方案，在邊緣接入層，通過(guò)一體機(jī)的方案，計(jì)算存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)深度融合，降低采購(gòu)成本；在邊緣區(qū)縣或者地市層，根據(jù)業(yè)務(wù)實(shí)際需要，選擇計(jì)算存儲(chǔ)融合的X86服通用服務(wù)器方案，降低采購(gòu)成本。
圖2 計(jì)算存儲(chǔ)的融合基礎(chǔ)設(shè)施方案架構(gòu)
計(jì)算存儲(chǔ)融合，也給邊緣電信云客戶(hù)帶來(lái)了實(shí)用價(jià)值，計(jì)算和存儲(chǔ)資源共用可以節(jié)省硬件，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本降低50%以上；通過(guò)快速規(guī)劃和部署，存儲(chǔ)業(yè)務(wù)上線時(shí)間15分鐘以?xún)?nèi)，業(yè)務(wù)應(yīng)用組件可靈活定制，預(yù)安裝部署后現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)機(jī)可用；另外管理維護(hù)大大簡(jiǎn)化，統(tǒng)一運(yùn)維界面，資源統(tǒng)一編排。
電信網(wǎng)絡(luò)已步入5G時(shí)代，邊緣云計(jì)算發(fā)展也是如火如荼，向邊緣計(jì)算轉(zhuǎn)變是IT基礎(chǔ)設(shè)施的一種模式轉(zhuǎn)變。就比如從大型機(jī)向臺(tái)式機(jī)、轉(zhuǎn)向本地?cái)?shù)據(jù)中心、再轉(zhuǎn)向云數(shù)據(jù)中心。由于越來(lái)越多的數(shù)據(jù)在更多的地方生成、處理和存儲(chǔ)，基礎(chǔ)設(shè)施管理以及數(shù)據(jù)安全、隱私和管理都相比以前更加重要。我們提出的計(jì)算存儲(chǔ)融合方案正是契合了目前邊緣云計(jì)算發(fā)展的需要，擁有合理的彈性擴(kuò)展能力，更豐富的數(shù)據(jù)處理類(lèi)型，更好的性能和可用性，更節(jié)能的硬件解決方案，為后續(xù)邊緣計(jì)算基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供更多選擇，助力加速邊緣云計(jì)算的發(fā)展。
