构建Cloud Native时代，探索运营商网络转型之路

在6月28日开幕的2017年世界移动大会（MWCS 2017）上，中国移动通信研究院展示了与英特尔和中兴通讯共同推进的，基于容器技术支持NFV应用微服务化的最新研究成果。在这个三方共同参与的项目中，英特尔提供了支撑和运行微服务化NFV应用的容器方案，还支持中兴通讯开发了Cloud Native的vEPC应用，用于该方案的测试验证。中国移动通信研究院则为该项目的测试提供了支持。

Cloud Native + NFV：计算与通信加速融合

在2G、3G、4G时代，运营商建网主要针对的是消费者利用个人信息终端设备进行通话及上网的需求。而随着5G时代的加速来临，运营商不但会迎来移动互联网的新一轮爆发，也有机会参与诸如物联网、车联网等新型应用和商业模式的构建。一方面，这将为运营商带来更为广阔的发展机遇；但另一方面，如果运营商依然沿用基于专有体系，软硬件间紧密耦合的网络设备，那么就难以实现创新业务的快速开发、部署和交付，也就难以在这个网络基础设施需要更开放、更灵活、更智能的时代，满足各个行业和领域的需求。

因此，运营商对于加速网络转型的需求正越发迫切。它们期待获取更加先进、易用和灵活的云计算技术，以构建更加开放、灵活和智能的网络。在这一背景下，以容器技术和微服务为基础的、当下云计算领域热门的Cloud Native架构，以及旨在实现网络功能及服务便捷部署、编排的NFV技术，逐渐成为云计算和通信领域的技术“新星”，赢得了业界的广泛关注。

但在此之前，无论是运营商，还是技术提供商，在融合Cloud Native和NFV应用这一课题上，尚处于概念验证（Proof of Concept）阶段。因此，如何发现和定位两者融合过程中的关键挑战，如何提供初步的解决方案并对其进行可行性验证，就成为了现阶段业界关注的焦点。

针对这一挑战，英特尔与中兴通讯、中国移动共同合作，精准定位了Cloud Native和NFV两者进行融合所面临的几大技术挑战，并针对这些挑战开发出了初步的解决方案或优化方案，其中包括：

· 针对默认设置状态下的容器网络性能不足，英特尔提出了用Virtio来取代容器默认的网络设备veth，前者可通过容器对 Virtio DPDK的驱动支持，借助数据平面开发套件（DPDK）加速容器网络连接，实现高性能的用户空间容器网络连接或进程间通信。

· 针对要为VNF共存的多个网络平面提供多接口支持的需求，英特尔为Kubernetes的CNI网络接口开发了Multus插件，可在一个pod中提供多个网络接口支持。

· 针对容器编排器不支持EPA（增强型平台感知，Enhanced Platform Awareness）功能，无法感知和利用可用的硬件加速功能的问题，英特尔为Kubernetes提供了节点功能发现功能，它能检测集群中每个节点的硬件功能，并使用节点标签将这些功能公布出去。

· 面对VNF要基于微服务架构进行重构，并在重构之后进行性能加速的需求，英特尔支持中兴通讯开发了基于微服务架构的Cloud Native vEPC应用方案，并为其提供了基于SR-IOV的加速支持。

协作创新，加速网络转型

截至目前，这个横跨多方的协作创新项目不仅验证了容器化的NFV应用可在开放的平台上运行，还见证了利用容器技术支持NFV应用微服务化的可行性及应用潜能。同时，针对技术挑战的分析，以及初步的解决方案和优化方法的开发，也有助于为通信行业内的其他用户提供参考或借鉴，让他们在遇到类似问题时能迅速找到适用的方案。此外，三方正致力于将相关的解决方案成果反馈给OPNFV开源社区，以进一步强化这种行业支持和共赢效应，借助社区的力量走向完善。

英特尔公司数据中心网络解决方案部总经理John Healy表示：“中国移动和英特尔密切合作推动网络Cloud Native转型，基于微服务架构的Cloud Native将成为行业提供新一代服务的关键技术趋势。基于容器技术支持NFV应用微服务化，可提高资源利用率，重用底层虚拟化资源，无缝地分离应用与平台，并支持更快地组合新服务。在此次概念验证中，通过采用DPDK、强化平台感知（EPA），Multus和SRIOV CNI插件等技术，解决了诸如网络性能、支持多个VNF接口和更好地利用底层资源等众多挑战。且在与中国战略生态系统合作伙伴中兴通讯的合作下，实现了vEPC完全商业化的解决方案。我们期待深化这一合作关系，继续关注这些技术，并使我们的广大生态系统合作伙伴从中受益。”

中国移动通信研究院大数据与IT技术研究所副所长侯志强表示：“中国移动通信研究院积极推动云计算技术，最基本的诉求在于进行资源的整合和重构，提升资源的利用率以及对管理和运营的优化，并基于云技术对业务进行重构和再设计，缩短业务部署周期，提升业务的运营效率，最终实现在中国移动的云平台、云技术之上构建Cloud Native生态体系，为用户提供更具特色、更优质的云服务。”

面向未来的5G时代，随着移动通信数据应用大爆发，运营商网络连接和服务范围即将从手机和平板等个人信息终端，进一步拓展到汽车、VR/AR和物联网设备等全新领域，电信运营商将持续加大在新技术研发和应用上的投入，为用户创造新价值。下一步，英特尔还将与运营商用户和合作伙伴，围绕Cloud Native，针对容器技术、微服务架构与NFV应用的进一步融合，开展更为深入的研究和探索。

欲了解更多英特尔、中国移动、中兴通讯三方基于容器技术支持（NFV）应用微服务化的最新研究成果，请点击下载白皮书：http://www.intel.cn/content/www/cn/zh/communications/explore-the-operator-network-cloud-native-transformation.html