前言
作為傳統(tǒng)業(yè)務提供模式的演進，云計算得到了越來越多來自運營商和企業(yè)的關注，它的優(yōu)勢在于不僅能夠降低IT總體成本，同時具備更大的彈性。隨著云計算體系的不斷完善和發(fā)展，作為其主要支撐架構(gòu)的數(shù)據(jù)中心的建設思路也在變化。DC中的海量虛擬機所配置的虛擬網(wǎng)絡接口間如何接入網(wǎng)絡，如何高效傳輸數(shù)據(jù)，是DC內(nèi)部網(wǎng)絡所面臨的挑戰(zhàn)。此外，如何統(tǒng)一管理原本獨立的IT和CT資源，幫助運營商平滑的推進電信業(yè)務云化，也是電信行業(yè)在云計算時代亟待解決的問題。
Nuage SDN
創(chuàng)新應對數(shù)據(jù)中心虛擬化
目前，數(shù)據(jù)中心中的計算與存儲功能已逐漸實現(xiàn)虛擬化和即時可用，并且用戶可以非常容易地使用，例如亞馬遜網(wǎng)絡服務系統(tǒng)（AmazonWebServices）等公共云推出的業(yè)務。但數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡卻無法跟上數(shù)據(jù)中心更新?lián)Q代的節(jié)奏。雖然網(wǎng)絡的容量一直在增加，但仍被10年前的落后技術和網(wǎng)絡架構(gòu)所束縛，使其架構(gòu)復雜、業(yè)務部署速度緩慢。而且受物理網(wǎng)絡限制，用戶無法使用全部網(wǎng)絡容量。數(shù)據(jù)中心的用戶不是網(wǎng)絡技術工程師，而是IT人員。但數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡不會IT語言，僅以IP協(xié)議呈現(xiàn)，這導致了復雜的IP尋址方案、協(xié)議、安全過濾器、設計限制等因素都制約著網(wǎng)絡。
阿爾卡特朗訊NuageNetworks主要致力于開發(fā)軟件定義網(wǎng)絡（SDN）解決方案。NuageNetworks首先著手解決上述問題，通過改造數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡，為運行企業(yè)級應用與云計算服務做好準備。在為數(shù)據(jù)中心提供新一代的SDN解決方案時，NuageNetworks充分借鑒了當前最具代表意義部署場景中的“黃金標準”包括企業(yè)互聯(lián)使用的MPLS VPN、規(guī)模部署的互聯(lián)網(wǎng)和最具動態(tài)的移動網(wǎng)絡，確立了數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡建設的目標：數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡真正需要做到的是提供安全的網(wǎng)絡服務，規(guī)模部署及在虛擬機之間按需為應用提供動態(tài)網(wǎng)絡連接。
在Nuage提供解決方案時主要采用兩大原則來達到目標：“抽象化”和“自動化”�！俺橄蠡敝窱T員工能夠使用IT或行業(yè)術語等熟悉的語言從網(wǎng)絡獲取資源；“自動化”指無需經(jīng)由申請、流程、系統(tǒng)及人工干預而完成網(wǎng)絡資源配置。簡言之，NuageNetworks解決方案能將IT與IP有效結(jié)合。
Nuage提供的純軟件解決方案NuageNetworks虛擬化業(yè)務平臺（VSP）由三部分組成：虛擬化業(yè)務目錄（VSD）、虛擬化業(yè)務控制器（VSC）和虛擬路由與交換（VRS）。VSD是業(yè)務/IT策略引擎，可提供業(yè)務模板與分析，每個客戶可以在該目錄中為所在公司、部門及其用戶創(chuàng)建業(yè)務和IT策略。VSD同時提供大數(shù)據(jù)分析功能，方便客戶跟蹤其網(wǎng)絡使用狀況。VSC是SDN控制器，將為網(wǎng)絡可編程化，確保網(wǎng)絡連接即時可用。VRS是虛擬化業(yè)務邊緣，提供事件驅(qū)動式的自動部署。它將監(jiān)聽代理安裝于機架服務器上，等待虛擬機被激活。當VM被激活時，VRS通知VSC虛擬機需要網(wǎng)絡連接。此時，VSC向VSD調(diào)用該客戶的業(yè)務與IT規(guī)則，并通過網(wǎng)絡編程在服務器（vswitch）內(nèi)設置連接。整個過程僅需要幾秒鐘，所有資源在網(wǎng)絡連接上就全部就緒了。特別需要指出的是，VSP解決方案并不涉及交換機、路由器等網(wǎng)絡實體。Nuage解決方案是使網(wǎng)絡讓位于數(shù)據(jù)中心，把網(wǎng)絡作為一種架構(gòu)，為客戶打造安全可靠的私有服務。
除了作為解決數(shù)據(jù)中心內(nèi)部網(wǎng)絡的解決方案，我們也在研究如何把同樣的原則和同樣的工具拓展到整個廣域網(wǎng)——連接企業(yè)所有辦公室的網(wǎng)絡。上海貝爾為此推出了軟件定義VPN的概念，這是一種專為云計算時代優(yōu)化的全新VPN服務。
SDVPN將使用SDN控制器創(chuàng)建連接，將所有辦公室與公司IT環(huán)境中其它所有組件和云端連接在一起。相比當前針對服務供應商的IP/MPLS網(wǎng)絡中的每項VPN服務及其所有連接進行創(chuàng)建并保持“狀態(tài)”的模式，Nuage的解決方案化繁為簡——企業(yè)一次完成業(yè)務策略定義，當辦公室需要聯(lián)網(wǎng)時，僅需使用控制器創(chuàng)建連接。
Cloudband Carrier PaaS
推進電信業(yè)務云化
云計算為電信應用與業(yè)務帶來諸多好處，同時也帶了一些挑戰(zhàn)。由于目前大部分的應用并非為云所定制化設計，所以如何讓應用充分利用彈性拓展、運維管理自動化、資源虛擬化等云計算所提供的能力，對運營商業(yè)務的云化將具有重大意義。電信業(yè)務云化通常意味著應用程序的改造，有些時候帶來昂貴改造成本，而且有些應用由于種種技術問題導致可能無法完成云化。電信業(yè)務的云化是一個復雜的過程，完成應用在虛擬化平臺上的配置只是第一步，還應該包括應用的簡化部署、性能指標監(jiān)控、資源的自動化擴展和縮減、業(yè)務的自動恢復等功能。
如圖1所示，作為上海貝爾CloudBand管理系統(tǒng)的一部分，CarrierPaaS幫助運營商完成在云平臺上的應用部署，實現(xiàn)對電信應用生命周期的管理，并充分利用云平臺開放的全部能力創(chuàng)建一個開放的，有彈性的，自動化的，多租戶和自我服務為導向的運營商級PaaS環(huán)境。
圖1：Carrier PaaS在CloudBand解決方案中的定位
CarrierPaaS位于云計算IaaS平臺之上，使用IaaS平臺所提供的北向API。從層次結(jié)構(gòu)上來看，CarrierPaaS是一個基于IaaS平臺接口之上的一個中間件環(huán)境，通常它與IaaS平臺的管理系統(tǒng)以緊耦合的形式集成在一起，但它的獨立性較好，也可以從管理系統(tǒng)中拆分出來獨立運行，避免由于CarrierPaaS層的出現(xiàn)錯誤而導致管理系統(tǒng)內(nèi)其他模塊受到影響。Carrier PaaS將IaaS和PaaS平臺所提供的各類API進行聚類和整合，提供給應用開發(fā)者和應用運維部門使用。圖2描述了Carrier PaaS在運營商電信業(yè)務云化過程中的價值定位。
圖2：Carrier PaaS價值定位
CarrierPaaS層規(guī)定為每一個應用需要編寫一個控制腳本，依照控制腳本來實現(xiàn)應用的云化，腳本定義了CarrierPaaS如何實現(xiàn)應用的部署和運行過程中的管理等過程。腳本實現(xiàn)了若干重要的功能，包括網(wǎng)絡的配置、安全策略、資源量化等。應用云化過程包括控制腳本的編寫，腳本的執(zhí)行，以及業(yè)務的部署等過程，通常腳本需要擁有對資源環(huán)境完全的控制權限來完成整個應用的云化流程�？刂颇_本是一組特定的層次化結(jié)構(gòu)的腳本，反應了應用程序的拓撲結(jié)構(gòu)，可以被CarrierPaaS層解析和執(zhí)行，以實現(xiàn)在云計算環(huán)境下應用的部署和管理功能。一個控制腳本由服務層、應用生命周期管理邏輯、自愈規(guī)則、彈性縮放邏輯、監(jiān)控規(guī)則組成。
在Cloudband平臺上，除了提供CPaaS能力外，其基礎的IaaS能力亦將在虛擬化時代扮演重要角色，快速擴展及與管道資源的高度整合，使得Cloudband成為部署NFV的理想平臺。
作為應用部署與管理的重要組成部分，CarrierPaaS致力于幫助運營商搭建基于云架構(gòu)的運營商級電信應用，滿足業(yè)務的自動化部署、彈性資源擴展、自治愈等運營維護需求，從而為運營商的業(yè)務發(fā)展，在降低成本的同時，實現(xiàn)高SLA和高可用性。
結(jié)語
上海貝爾提供了運營商級的云解決方案，該方案涵蓋了云管理平臺和DC內(nèi)交換、互聯(lián)解決方案，集成了我們在業(yè)界領先的網(wǎng)絡能力，在Cloudband的統(tǒng)一管理下，充分發(fā)揮虛擬化能力，使得用戶能夠以全局資源池的方式使用其計算資源，不必被獨立的DC模式所束縛，而NuageSDN所具備的高度靈活性，讓DC網(wǎng)絡設計得以大大簡化并提升數(shù)據(jù)交換效率。上海貝爾的方案突出了運營商的差異化優(yōu)勢，在云的端到端架構(gòu)和管理上實現(xiàn)了真正的運營商級云方案。（劉伯韜）
