作者：郭偉
電信運營商正面臨從傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)向SDN/NFV為代表的新型網(wǎng)絡(luò)變革的挑戰(zhàn)和機遇，數(shù)據(jù)中心將成為未來電信網(wǎng)絡(luò)的核心載體之一。SDN/NFV網(wǎng)絡(luò)將以三級DC架構(gòu)（中心DC、區(qū)域DC和邊緣DC）為基礎(chǔ)，逐漸成為各大運營商的共識。
與互聯(lián)網(wǎng)公司相比，數(shù)量眾多、接近用戶的屬地化邊緣DC是電信運營商的核心優(yōu)勢和重要資產(chǎn)。邊緣數(shù)據(jù)中心主要覆蓋本地網(wǎng)層面，滿足本地業(yè)務(wù)接入，關(guān)注低時延和用戶體驗提升。因此，針對邊緣數(shù)據(jù)中心，由于貼近用戶，可以將用戶面網(wǎng)元部分下沉至邊緣數(shù)據(jù)中心，實現(xiàn)了業(yè)務(wù)錨點下沉，縮短業(yè)務(wù)響應時間，同時可以將計算能力下沉到移動邊緣節(jié)點，快速利用邊緣節(jié)點本地內(nèi)容和實時信息，網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)、服務(wù)及應用可以更快地分發(fā)和下載，從而有效緩解移動核心網(wǎng)的壓力，改善電信服務(wù)環(huán)境，讓用戶享有更高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)體驗。
分布式軟件定義存儲是融合的核心
分布式軟件定義存儲被認為是融合的核心，中興通訊分布式統(tǒng)一存儲系統(tǒng)TECS CloveStorage，以業(yè)界主流分布式存儲系統(tǒng)Ceph為基礎(chǔ)，利用了其高性能、高可靠、高擴展的設(shè)計理念,通過系統(tǒng)軟件將通用硬件的本地存儲資源組織起來構(gòu)建全分布式存儲池。
TECS CloveStorage在Ceph基礎(chǔ)上，針對實際生產(chǎn)環(huán)境的應用進行了對象/文件/塊存儲協(xié)議標準化增強、存儲管理功能完善、性能調(diào)優(yōu)等，充分滿足企業(yè)未來業(yè)務(wù)需求，幫助其IT系統(tǒng)轉(zhuǎn)型；同時TECS CloveStorage對開源架構(gòu)進行了增強，促使其性能、可靠性和安全性達到電信級的要求，滿足CT場景下電信網(wǎng)絡(luò)云化部署的需求。
圖1 電信級分布式存儲平臺系統(tǒng)架構(gòu)
得益于豐富的功能、良好的高可擴展性、易用性、持續(xù)降低的TCO，分布式存儲和目前主推的電信云業(yè)務(wù)非常契合。具體的價值體現(xiàn)，通過軟件定義的方式，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；彈性伸縮靈活擴展的軟件特性，實現(xiàn)電信業(yè)務(wù)承載網(wǎng)絡(luò)的自動部署和彈性伸縮。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)響應速度。另外，分布式存儲通過優(yōu)化傳統(tǒng)運維流程，配合整體業(yè)務(wù)編排，縮減業(yè)務(wù)的部署周期及擴容周期，降低網(wǎng)絡(luò)TCO。
邊緣云計算存儲融合方案
中興通訊分布式存儲團隊針對邊緣電信云的業(yè)務(wù)特點，推出計算存儲融合部署的基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案。這是一種將計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲等資源作為基本組成元素，根據(jù)系統(tǒng)需求進行選擇和預定義的過程。這種方式基于現(xiàn)有的硬件模塊，能夠?qū)崿F(xiàn)快速擴展，并且如果不同模塊之間相互兼容，那么擴展過程將會非常簡單。從存儲的角度來說，計算存儲融合部署的基礎(chǔ)架構(gòu)更加引人關(guān)注；從硬件角度來說，將計算、網(wǎng)絡(luò)和存儲集中到相同的平臺當中，是一種理想的遷移方式。
邊緣數(shù)據(jù)中心的特點在于貼近用戶，因此可以部署在邊緣數(shù)據(jù)中心的業(yè)務(wù)都有低時延，并且可提升用戶體驗的特征，大致可包括以下幾個方面的業(yè)務(wù)：
● 移動語音業(yè)務(wù)：MGW（媒體面網(wǎng)關(guān)）作為語音交換的承載網(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)實體。
● 移動數(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，可以提高移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的響應速度，提升客戶的用戶體驗。
● 固定網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)：在vBRAS架構(gòu)中vBRAS-C控制面負責用戶的管理和控制，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)面負責用戶數(shù)據(jù)報文的轉(zhuǎn)發(fā)，可以下沉到邊緣數(shù)據(jù)中心，用于提升寬帶用戶的體驗，提升上網(wǎng)以及視頻響應速度。
● CDN業(yè)務(wù)：隨著移動視頻業(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，使得用戶的大部分視頻要求通過本地CDN即可滿足，極大提升用戶的體驗，減輕了網(wǎng)絡(luò)負荷。
● 5G業(yè)務(wù)/MEC業(yè)務(wù)：移動通信發(fā)展到5G之后，其關(guān)注的業(yè)務(wù)場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運營商、應用開發(fā)商及內(nèi)容供應商的之間合作更加緊密，建立新的價值鏈，多方受益。
基于hypervisor的深度融合和分布式軟件定義存儲的解決方案，具有以下特點:
● 彈性擴張
CloveStorage提供并行訪問分布式存儲集群。存儲集群客戶端和每個OSD守護進程使用CRUSH算法，有效地計算有關(guān)數(shù)據(jù)位置的信息，而不是依賴于一個中央查找表。分布式存儲同樣提供自治和自我修復能力,集群動態(tài)負載均衡和自動錯誤恢復；支持靈活的擴展模式,能獨立拓展硬盤存儲節(jié)點，或者同時進行；添加或刪除osd或節(jié)點，可不涉及額外或無關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸。
● 高性能和可靠性
通過CRUSH算法優(yōu)化確保計算靠近存儲，計算、存儲集成減少I / O延遲。降低了通過網(wǎng)絡(luò)存儲資源的訪問的頻率,極大地提高了性能；動態(tài)縮放可以自動調(diào)整工作負載，核心應用程序的資源，可以通過服務(wù)質(zhì)量保證SLA均勻分布。
● 低成本
通過優(yōu)化硬件選擇方案，在邊緣接入層，通過一體機的方案，計算存儲網(wǎng)絡(luò)深度融合，降低采購成本；在邊緣區(qū)縣或者地市層，根據(jù)業(yè)務(wù)實際需要，選擇計算存儲融合的X86服通用服務(wù)器方案，降低采購成本。
圖2 計算存儲的融合基礎(chǔ)設(shè)施方案架構(gòu)
計算存儲融合，也給邊緣電信云客戶帶來了實用價值，計算和存儲資源共用可以節(jié)省硬件，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本降低50%以上；通過快速規(guī)劃和部署，存儲業(yè)務(wù)上線時間15分鐘以內(nèi)，業(yè)務(wù)應用組件可靈活定制，預安裝部署后現(xiàn)場開機可用；另外管理維護大大簡化，統(tǒng)一運維界面，資源統(tǒng)一編排。
電信網(wǎng)絡(luò)已步入5G時代，邊緣云計算發(fā)展也是如火如荼，向邊緣計算轉(zhuǎn)變是IT基礎(chǔ)設(shè)施的一種模式轉(zhuǎn)變。就比如從大型機向臺式機、轉(zhuǎn)向本地數(shù)據(jù)中心、再轉(zhuǎn)向云數(shù)據(jù)中心。由于越來越多的數(shù)據(jù)在更多的地方生成、處理和存儲，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。我們提出的計算存儲融合方案正是契合了目前邊緣云計算發(fā)展的需要，擁有合理的彈性擴展能力，更豐富的數(shù)據(jù)處理類型，更好的性能和可用性，更節(jié)能的硬件解決方案，為后續(xù)邊緣計算基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)提供更多選擇，助力加速邊緣云計算的發(fā)展。
