新一代云化网络运维管理平台
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2019-12-05 10:20    文章来源:ZTe刊 原创:刘学生 付迎春(A030100158)
文章摘要:云网融合场景下的新时代网络运维将面临多个网络域、多种云平台的复杂网络形态,以及多样化的行业应用服务和超大规模的网络管理的挑战。

互联网+时代,随着行业和市场的不断扩张,电信运营商寻求数字化转型,要求电信网络随需而动:「感知」差异,进行「自适应」的功能调整和定制,支持灵活的服务化能力开放。面向场景,网络功能切片化、服务化是 5G 和万物互联网络的核心能力;SDN/NFV、5G、大数据和 AI 等核心技术的蓬勃发展,推动电信网络重构加速演进,电信网正从虚拟化、云化向云原生(Cloud Native)、自动化和智能化演进。云和网正在打破彼此的界限,相互融合。云网融合场景下的新时代网络运维将面临多个网络域、多种云平台的复杂网络形态,以及多样化的行业应用服务和超大规模的网络管理的挑战。

主流运营商对新时代网络运维管理中心提出新要求

近年来,中国三大电信运营商相继提出了新时代网络运维管理中心(Operations & Maintenance Center)软件的云化架构要求。

如中国移动 OMC 通用技术规范明确提出:OMC 应具备大容量网络设备管理能力,每个省、同一设备厂家、同一专业应采用一套 OMC 系统。OMC 软件架构应全部采用微服务架构来开发、部署、运行。OMC 系统由不同功能的多个服务/微服务构成,可根据业务场景部署或扩展相应的服务/微服务组件,如网元管理或网络管理组件。服务/微服务可独立部署、弹性伸缩、升级。OMC 应用服务/微服务以 B/S 架构对外提供操作门户。OMC 软件不依赖于定制化硬件,可部署在主流通用 X86 或 ARM 硬件平台上,支持物理机、云主机、虚拟机、容器等多种部署方式。OMC 系统应该支持在云资源池中的自动化部署。

中国电信 5G 无线网络设备网管技术要求:面对 5G 业务和网络运维诉求,无线网络管理系统应在可管可维的基础上构建具备大容量、横向扩展(Scale out)、高可用和安全为特征的下一代网管,并通过能力开放构建端到端(E2E)运维自动化和智能化体系。5G 网管系统应支持 B/S 架构,5G 网管系统架构应支持向云化、微服务和能力开放型架构的进一步平滑演进。

中国联通 5G OMC 微服务架构和性能技术规范要求:5G OMC 采用微服务化架构,支持云化部署,每个微服务可独立部署、弹性伸缩、升级,支持单服务或多服务的灰度发布。OMC 应用服务/微服务以 B/S 架构对外提供操作门户。

可见,支持云化部署,使用微服务化架构、B/S 架构,支持弹性伸缩、大容量管理等成为大 T 运营商共同的基本诉求。

云原生概念及特征

云原生(Cloud Native)概念由 Pivotal 公司的 Matt Stine 于 2013 年首次提出,并于 2015 年 7 月由隶属于 Linux 基金会的云原生计算基金会 CNCF(Cloud Native Computing Foundation)详细定义:「云原生计算」是一个用于部署微服务应用的开源软件堆栈,其方式是把各个组件都打包到容器中并动态调度容器以优化计算资源利用率。CNCF 提出了云原生应用的三大特征:

-容器化封装:以容器为基础,提高整体开发水平,形成代码和组件重用,简化云原生应用程序的维护;在容器中运行应用程序和进程,并作为应用程序部署的独立单元,实现高水平资源隔离。

-动态管理:通过集中式的编排调度系统来动态的管理和调度,通过 DevOps 进行持续交付。

-面向微服务:明确服务间的依赖,互相通过 RESTful API 解耦,可以被独立部署、更新、弹缩和重启。

使用云原生技术的「网络云原生」作为网络重构的深入演进阶段,在「网络云化」的基础上可进一步满足运营商迫切的敏捷业务部署、高效资源利用、低成本运营和能力开放需求。

中兴通讯云化 OMC 管理平台架构

中兴通讯基于对电信网络演进和未来网络运维的深刻理解,结合云原生软件架构技术的演进趋势,推出了新一代云化 OMC 管理平台 OTCP(Operation Technology Component Platform)。OTCP 能够满足电信运营商对未来网络 OMC 软件云化及微服务化架构要求,符合大容量、自动化、智能化演进趋势。

OTCP 基于中兴通讯统一 PaaS 平台,依据中兴通讯 OES(Openness Enabling System)统一运营运维蓝图,以智能化、集约化、基于策略的自动化运维来降低 OPEX,提高网络资源利用率,加快网络业务上线,满足 SDN/NFV/5G/云计算环境下的 5G 业务和网络运维要求。OTCP 平台基于集群、微服务架构,支持虚拟化和裸金属部署,可实现资源的有效均衡利用,提供可弹缩、高可用、全面合规及安全、无上限的网络运维管理能力。其架构如图 1 所示。

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OTCP 云化 OMC 管理平台基于云原生技术,提供控制/编排/管理/策略/分析(COMPA)公共基础组件,为未来电信网络自动化和智能化运维提供平台支撑。OTCP 平台架构由三横两纵组成,三横是指支撑框架层、公共应用层和能力开放层,两纵是指微服务管控平台 DexCloud 和 DevOps 管理平台 OpenPalette。

支撑框架层

支撑框架层为中兴通讯 OMC 产品提供统一的 PaaS 云原生技术、公共能力框架和云化部署能力,支持裸金属部署及 Openstack/TECS/VMare/AWS/Alicloud 等多种云平台部署。此外还提供如下基础支撑:

-微服务框架:提供多种语言的轻量级微服务开发框架,提供服务注册发现和多层次网关及能力开放基础框架、服务网格技术及 Docker 容器化支撑能力,方便 OMC 产品和用户开发云原生应用。

-云基础设施服务:提供统一的 Docker 容器技术、K8S 容器云管理平台、DevOps 的 CI 和 CD 服务,具备应用性能监控和统一的智能日志分析服务,以及高可用容灾能力,方便 OMC 产品和用户动态部署和管理云原生应用。

-丰富的中间件及大数据服务:提供统一的 kafka 消息中间件服务、NoSql 数据库中间件服务、关系型数据库服务,以及大数据服务,方便 OMC 产品和用户开发云原生应用时使用消息和持久化中间件服务。

-统一的公共基础框架:提供统一的安全管理、日志管理、license 中心、合规服务、统一配置中心、本地 HA 和地域容灾、一键安装升级框架等。

公共应用层

公共应用层为中兴通讯 OMC 产品提供统一 COMPA 基础组件,包括编排设计类、管理控制类、策略框架类、监控分析类和智能分析五大类组件。公共应用层实现对网络编排设计、管理控制、智能监控分析和基于策略的闭环驱动自动化及智能化运维的支撑。

能力开放层

能力开放层提供统一的 OpenAPI 能力开放组件和访问门户,包括能力开放网关和能力管控和计费服务,通过能力开放网关提供统一北向接口。

微服务管控

微服务管控 DexCloud 提供全面统一的微服务管控能力和解决方案:通过可视化配置实现微服务级流量监控、转发、熔断、南向引流、灰度升级、灰度发布能力;提供运行期日志智能分析和故障诊断;支持对接 Grafana、Zipkin、Jaeger 等开源工具进行监控和分布式调用链跟踪。

DevOps 管理平台

DevOps 管理平台(OpenPalette PaaS 平台)作为 OTCP 平台的内置运行平台,为 OTCP 提供高性能、高可靠、全面安全的容器化运行环境和运行时生命周期管理,以及 DevOps 的 CI/CD 能力实现持续集成和发布。DevOps 管理平台为最终用户提供了设计、开发、运维一体化能力,方便新业务快速上线。

OTCP 云化 OMC 管理平台特性

基于云原生技术的 OTCP 云化 OMC 管理平台提供丰富的底层框架和公共应用支撑的同时,满足了主流运营商云化架构要求,具备如下主要特性:

采用云原生的 B/S、微服务化架构,天然具备云化部署、弹性伸缩、动态负载及灰度升级和灰度发布能力,满足运营商对 OMC 云化架构的要求;

-采用独立的动态配置中心,运维人员只要修改配置中心中的配置项,即可自动使配置项的修改实时生效,无需停机停服,无需重启系统;

-采用微服务和服务化混合架构,通过模型驱动的南向接入层(MDSAL)及分层接入框架(HMF)支持运营商新老网络跨无线、核心网和承载网实现 2G/3G/4G/5G 新老网络共管,逐步演进,

 实现端到端运维管理;

-通过安全管理+内控管理+密钥管理服务实现全面安全保障;

-通过合规服务提供全面的 GDPR(General Data Protection Regulation)欧盟通用个人数据保护条例支撑,全面保护个人隐私数据;

-支持超大容量管理,满足运营商大区制管理及省级一套 OMC 管理要求;

-提供多种本地高可用和地域容灾解决方案,可针对不同的应用场景灵活选择。


目前基于 OTCP 平台的中兴通讯 ElasticNet UME OMC 产品已经成功商用于中国移动、中国联通、中国电信、法国电信、奥地利 H3A、Velcom 等国内外多个运营商网络,获得广泛好评。


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