1 7 Go语言在NFV场景下的应用研究
2020-03-01 53浏览
- 1.SecurityLevel:Go语言在NFV场景下的应用研究 汪洋 2015-4-25 Gopher China 2015 上海 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. www.huawei.com
- 2.电信设备及网络的特点---定制、高可靠、高性能 •专有设备 •严格的协议 •可靠性/性能要求 •运维成本 设备种类多、多厂商差异性大，主要以买硬件为主的商业模式 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 2
- 3.互联网等行业推动IT技术发展，为CT转型提供了基 础技术保障 分布式Cache 分布式数据分析 分布式数据库 业务灵活性、高扩展性 中间件 分布式计算框架 分布式消息通信 分布式文件系统 虚拟化 虚拟化技术 容器技术 容器虚拟化 硬件 计算 网络 存储 多核、异构并行 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 控制与转发分离 网络可编程 SDS、闪存 华为保密信息，未经授权禁止扩散 安全隔离、高利用率 更快、更强、更高效 Page 3
- 4.面对竞争压力，运营商希望借助NFV/SDN技术实现电 信网络转型，摆脱经营困境 简化运维 业务创新 基础设施转型 SDN NFV 软硬件解耦 网元功能虚拟化 运营商的诉求 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 4 控制与转发分离 网络可编程
- 5.在技术发展和商业诉求的共同推动下，未来电信网 络逐步向云化、IT化演进 ③嵌入式场景 ②电信网络场景 ①互联网数据中心场景 电信网络逐步向ICT融合方式演进，为更多的IT技术大规模应用提供了基础 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 5
- 6.Go语言在部署、并发性、易用性等方面的特点， 有利于开发人员聚焦业务创新 Go语言的设计目标： Go语言的优势： •安全、高效的静态类型、编译型语言 •动态、解释型语言的开发效率和感觉 •解决现代计算环境的问题 •多核处理器 •网络系统 •大规模计算集群,Web编程模型 •执行速度接近C •编译时间可以与动态、解释型语言媲美 •并发性，并发是语言的一部分 •跨平台部署简单，除了Glibc，没有其他依赖 •入门简单，面向工程实用设计，灵活简单 •完善的工具链：gofmt/govet/gofix Go语言 C语言 编程范式 go语法是偏向functional paradigm。代码更简洁，易 于维护。 c语言是纯imperative范式 内存模型 go运行时的自动内存管理（即垃圾收集） 完全让programmer来allocate,free堆，栈的 指针 go虽然有指针语法，但不支持指针运算。通过指针可 以修改已有的value; 灵活的指针操作 类型推断 go有编译时类型推理，所以func声明中并不必须明确 指定variable type ,go编译器可以根据expression推 理出类型。 需要明确指定类型 返回值 可以返回多值，而且go语言的习惯是第二个值是error 仅返回单值 尝试在NFV场景下引入Docker及配套的工具是目前比较合理的导入方式 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 6
- 7.NFV帮助运营商实现未来网络演进，是电信网络 演进的必然趋势 • ETSI NFV ISG （产业专家工作组） 2012年10月由全球13家T1运 营商联合成立 (AT&T, 英国电 信, CenturyLink, 中国移动, Colt, 德国电信, KDDI, NTT, 法国电信, 意大利电信, Telefonica, Telstra, Verizon) 会员达到90家，并另有134家 非成员参与组织 • NFV的目标是将IT领域的虚拟化 技术引入CT领域，帮助运营商实 现未来网络演进 电信应用软件可运行在通用 NFV硬件上 实现电信业务的灵活部署，自 动化管理，并提升新业务的开 通周期 NFV 网络 传统网络 业务部署复杂 耗时长 运维复杂 多种设备 共存 封闭 简化部署 过程 灵活快速 部署 基础设施 自动化 统一管理 OAM 基础设施 硬件 共享 归一化 为第三方开者 提供平台 开放 加快 TTM 节省 TCO 促进 创新 Infonetics发布：预计到2018年，新的SDN/NFV软件将占整体市场份额的20%；全球运营商SDN/NFV 市场规模将从2013年的不足5亿美元飙升到110亿美元。 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 7
- 8.NFV从架构设计上实现了软硬件解耦和网络功能的虚 拟化 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 8
- 9.CloudEge参考NFV架构实现了网元虚拟化，但同时 面临新的挑战 •大颗粒网元 •烟囱式架构 •厚重的软件栈 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 9
- 10.容器技术日趋成熟，生态活跃，应用场景丰富，为 解决网元虚拟化之后的问题提供了有效手段 典型应用场景 容器平台趋于统一，易用性趋于完善 基于容器的OS发行和 服务 LinuxVserver jail Solaris Zone AIX WPAR DevOps开发部署 1982 1998 2001 2004 200 5 2007 2008 Web后台应用服务 2011~now 公有云容器及仓储服务 chroot Parallels Virtuozzo Containers OpenV Z Cgroup Namespac e HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. Libvirt LXC docker lmctfy 轻量级PaaS/IaaS服务 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 10
- 11.容器技术以其高性能、低时延、快速启动和丰富的 支撑工具将会在NFV场景下广泛应用 低时延： 降低了系统中断响应 高性能： 相比传统虚拟化更快 快速启动/迁移：精简镜像+快速启动 在线升级：OS在线升级能力+容器快速启动 多厂商支持：防止厂商locked-in HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 11
- 12.在NFV架构下容器技术的引入 ③引入容器部署、 管理和集群调度 机制 ②将网元功能解 耦、合理的颗粒 化 ①将容器技术作 为轻量级虚拟化 技术引入基础设 施 HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD. 华为保密信息，未经授权禁止扩散 Page 12
- 13.电信网元在软件架构上实现从Monolithic向Micro Service转变，是容器技术应用的关键 物理网元 Physical Equipment 虚拟化网元 容器化服务 Containerized NFV NFV Function1 VNFC Service1 Function2 VNFC Service2 Function3 VNFC Service3 服务发行包 Service –based Distribution P1 P2 P3 P4 P5 P6
- 14.Gi-LAN网络场景容器化实例 Gi service LAN HSS SGSN MME OCS OFCS PCRF SPR Gi LAN是指PDNGW/GGSN和Internet之间 Sy 的业务网络。在Gi LAN中 Gy Gz 部署了大量的业务功能模 块（即Enabler），例如： Gx Gx/Sd Caching，内容优化模块和 内容过滤模块等。 Internet Gi SGi NodeB eNodeB (RNC) GGSN S/P-GW Service Awareness Content Optimizer & Caching Connection Management &Security
- 15.现网模式的问题 Enabler2 Enabler3 Enabler4 Enabler5 Enabler6 Enabler7 •不能满足MBB流量快速增长 Enabler1 Enabler5 Enabler6 Enable7 Enabler1 Enabler2 Enabler3 •业务调整受限于物理链接 Enabler4 •单点故障、设备资源浪费 Enabler2 Enabler3 Enabler4 Enabler5 Enabler6 Enabler7 感知模式： Enabler1 Service Awareness Intern et GGSN/ P-GW •无法实现按需使用 新增一条业 务链 串接模式： Intern et GGSN/ P-GW •管理运维复杂、扩展性弱
- 16.物理网元功能虚拟化容器化 • 安全类: 防火墙, 网页过滤, 病毒扫描,VPN等 • 体验优化类:WEB优化,视频优化,TCP优化,Caching等 • 其他增值服务: 流量统付,头增强 网页过滤 vMSE 病毒扫描 WEB优化 流量统付 防火墙 VPN
- 17.基于业务需求的编排和组网 第三方：BSS/OSS 应用场景 RESTful（业务需求） • 商务人士: WEB优化+个人防火墙+体验优化 • 儿童/学生:网页过滤+病毒扫描 • 企业/政府客户:流量通付+防火墙+VPN SDN Controller Container Orchestration 组网要求 容器编排要求 防火墙 PCRF 商务人士 Internet WEB优化 Gx 色情/电商网站 MBB网络 儿童/学生 流量识别 网页过滤 健康网站 病毒扫描 基站 GGSN/PGW 政府/企业客 户 TC IPSEC VPN vMSE 流量统付 防火墙 VPN 政府/企业
- 18.灵活组合，按需使用资源 单链容器场景 1 2 容器复用场景 4 3 业务链1：1-2-3-4 1 2 3 4 5 6 7 8 业务链1：1-2-3-4 业务链2：1-2-5-6 业务链3：1-2-7-8 多链容器场景 容器负载分担场景 1 2 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 2 1 2 4 3 2 业务链1：1-2-3-4 业务链2：6-7-8-9 业务链3：10-11-12-13 业务链1：1-2-3-4 N Container服务
- 19.业务链灵活变更 5 新增 容器服务 1 2 3 4 1 2 3 4 3 4 1 2 3 4 5 删除 容器服务 1 2 3 容器服务 顺序变更 1 3 2 4 1 2 N 4 代表Container服务
- 20.总结 • 电信网络在NFV/SDN和云化技术推动下，逐步向IT基础 设施演变，这是GO语言在电信领域应用的基础。 • Go语言在部署、并发性、易用性等方面的特点与NFV结 合，有利于应用开发人员更加高效地创新和部署服务。 • 容器技术日趋成熟，在NFV场景下的有益尝试为后续Go 语言在电信领域推广应用提供了经验。
- 21.微信：502478 邮箱：502478@qq.com Q&A Thank you www.huawei.com Copyright© 2011 Huawei Technologies Co., Ltd. All Rights Reserved. The information in this document may contain predictive statements including, without limitation, statements regarding the future financial and operating results, future product portfolio, new technology, etc. There are a number of factors that could cause actual results and developments to differ materially from those expressed or implied in the predictive statements. Therefore, such information is provided for reference purpose only and constitutes neither an offer nor an acceptance. Huawei may change the information at any time without notice.
