电信运营商正面临从传统网络向SDN/NFV为代表的新型网络变革的挑战和机遇,数据中心将成为未来电信网络的核心载体之一。SDN/NFV网络将以三级DC架构(中心DC、区域DC和边缘DC)为基础,逐渐成为各大运营商的共识。

与互联网公司相比,数量众多、接近用户的属地化边缘DC是电信运营商的核心优势和重要资产。边缘数据中心主要覆盖本地网层面,满足本地业务接入,关注低时延和用户体验提升。因此,针对边缘数据中心,由于贴近用户,可以将用户面网元部分下沉至边缘数据中心,实现了业务锚点下沉,缩短业务响应时间,同时可以将计算能力下沉到移动边缘节点,快速利用边缘节点本地内容和实时信息,网络业务、服务及应用可以更快地分发和下载,从而有效缓解移动核心网的压力,改善电信服务环境,让用户享有更高质量网络体验。

分布式软件定义存储是融合的核心

分布式软件定义存储被认为是融合的核心,中兴通讯分布式统一存储系统TECS CloveStorage,以业界主流分布式存储系统Ceph为基础,利用了其高性能、高可靠、高扩展的设计理念,通过系统软件将通用硬件的本地存储资源组织起来构建全分布式存储池。

TECS CloveStorage在Ceph基础上,针对实际生产环境的应用进行了对象/文件/块存储协议标准化增强、存储管理功能完善、性能调优等,充分满足企业未来业务需求,帮助其IT系统转型;同时TECS CloveStorage对开源架构进行了增强,促使其性能、可靠性和安全性达到电信级的要求,满足CT场景下电信网络云化部署的需求。

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图1  电信级分布式存储平台系统架构

得益于丰富的功能、良好的高可扩展性、易用性、持续降低的TCO,分布式存储和目前主推的电信云业务非常契合。具体的价值体现,通过软件定义的方式,促使电信业务与硬件解耦;通用X86服务器可以避免厂商绑定;弹性伸缩灵活扩展的软件特性,实现电信业务承载网络的自动部署和弹性伸缩。此外,软件和硬件兼容性的提升,间接提高资源利用效率,保证系统响应速度。另外,分布式存储通过优化传统运维流程,配合整体业务编排,缩减业务的部署周期及扩容周期,降低网络TCO。

边缘云计算存储融合方案

中兴通讯分布式存储团队针对边缘电信云的业务特点,推出计算存储融合部署的基础架构解决方案。这是一种将计算、网络和存储等资源作为基本组成元素,根据系统需求进行选择和预定义的过程。这种方式基于现有的硬件模块,能够实现快速扩展,并且如果不同模块之间相互兼容,那么扩展过程将会非常简单。从存储的角度来说,计算存储融合部署的基础架构更加引人关注;从硬件角度来说,将计算、网络和存储集中到相同的平台当中,是一种理想的迁移方式。

边缘数据中心的特点在于贴近用户,因此可以部署在边缘数据中心的业务都有低时延,并且可提升用户体验的特征,大致可包括以下几个方面的业务:

移动语音业务:MGW(媒体面网关)作为语音交换的承载网元,主要功能是用于完成媒体资源处理、媒体转换、承载控制功能,以支持各种不同呼叫相关业务的网络实体。

移动数据业务:将媒体面处理(GW-U)下移到边缘数据中心,可以提高移动数据业务的响应速度,提升客户的用户体验。

固定网络业务:在vBRAS架构中vBRAS-C控制面负责用户的管理和控制,控制覆盖面较大,一般部署于区域数据中心或者中心数据中心,而vBRAS-U转发面负责用户数据报文的转发,可以下沉到边缘数据中心,用于提升宽带用户的体验,提升上网以及视频响应速度。

CDN业务:随着移动视频业务以及4K视频等大带宽业务的推广,将CDN下沉部署于边缘数据中心,使得用户的大部分视频要求通过本地CDN即可满足,极大提升用户的体验,减轻了网络负荷。

5G业务/MEC业务:移动通信发展到5G之后,其关注的业务场景也从单纯的提供管道服务拓展到与通信管道相关的范畴:

5G转型的诉求:提供全新的业务模式,打破管道壁垒,将业务从云端向边缘引入移动运营商、应用开发商及内容供应商的之间合作更加紧密,建立新的价值链,多方受益。

基于hypervisor的深度融合和分布式软件定义存储的解决方案,具有以下特点:

弹性扩张

CloveStorage提供并行访问分布式存储集群。存储集群客户端和每个OSD守护进程使用CRUSH算法,有效地计算有关数据位置的信息,而不是依赖于一个中央查找表。分布式存储同样提供自治和自我修复能力,集群动态负载均衡和自动错误恢复;支持灵活的扩展模式,能独立拓展硬盘存储节点,或者同时进行;添加或删除osd或节点,可不涉及额外或无关的数据传输。

高性能和可靠性

通过CRUSH算法优化确保计算靠近存储,计算、存储集成减少I / O延迟。降低了通过网络存储资源的访问的频率,极大地提高了性能;动态缩放可以自动调整工作负载,核心应用程序的资源,可以通过服务质量保证SLA均匀分布。

低成本

通过优化硬件选择方案,在边缘接入层,通过一体机的方案,计算存储网络深度融合,降低采购成本;在边缘区县或者地市层,根据业务实际需要,选择计算存储融合的X86服通用服务器方案,降低采购成本。

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图2  计算存储的融合基础设施方案架构

计算存储融合,也给边缘电信云客户带来了实用价值,计算和存储资源共用可以节省硬件,基础设施建设成本降低50%以上;通过快速规划和部署,存储业务上线时间15分钟以内,业务应用组件可灵活定制,预安装部署后现场开机可用;另外管理维护大大简化,统一运维界面,资源统一编排。

电信网络已步入5G时代,边缘云计算发展也是如火如荼,向边缘计算转变是IT基础设施的一种模式转变。就比如从大型机向台式机、转向本地数据中心、再转向云数据中心。由于越来越多的数据在更多的地方生成、处理和存储,基础设施管理以及数据安全、隐私和管理都相比以前更加重要。我们提出的计算存储融合方案正是契合了目前边缘云计算发展的需要,拥有合理的弹性扩展能力,更丰富的数据处理类型,更好的性能和可用性,更节能的硬件解决方案,为后续边缘计算基础设施建设提供更多选择,助力加速边缘云计算的发展。

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