由查理·阿什顿

我最近谈到了电信网络对全运营商级可靠性的需求。今天的电信网络非常可靠。几十年来，服务提供商在他们的网络中设计了一系列复杂的功能，以至于他们保证了“6 - 9”的可靠性。这意味着网络保证在99.9999%的时间内运行，这意味着每年的停机时间不超过32秒。

讨论交付运营商级可靠性意味着什么，我们列出了满足电信运营商级系统需求需要提供的几个例子。大致可分为四类:网络可用性、安全性、性能和管理。

满足这些需求对电信服务提供商来说是一个关键的业务挑战，因为他们正在完善他们的计划，逐步将网络功能虚拟化(NFV)引入他们的网络。他们知道，在过渡到NFV的过程中，他们需要继续满足对可靠性的期望;否则他们将面临失去高价值客户和用户流失的风险。bobapp下载ios这将严重影响它们降低运营成本和增加用户收入的能力，而这正是NFV倡议背后的核心业务目标。bobapp下载ios

不幸的是，对于服务提供商和电信设备制造商(TEMs)来说，开发一个能够提供运营商级可靠性的网络基础设施平台是极其困难的。而NFV则让这变得更加困难，因为平台中的许多软件元素都必须达到6 - 9。它们不仅包括操作系统本身(如Linux)，还包括管理程序、虚拟交换机、协调器(如OpenStack)和中间件。不可能通过使用为企业级IT应用程序设计的解决方案来实现6 - 9目标。您必须从头开始，开发一个专门针对这一需求的平台，并从一开始就设计可靠性特性。这不仅需要重大的工程投资，还需要对所涉及的复杂挑战有深入的技术理解。

让我们来回顾一下在电信基础设施中实现这种非常重要的6 - 9可靠性所需要的一些关键技术:

首先看看如何保证虚拟化应用程序的网络可用性，需要一个优化的管理程序来最小化虚拟机(vm)热迁移期间的中断时间。例如，KVM的标准实现不提供响应时间，而在电源管理、软件升级或可靠性冗余重新配置的编配操作期间，减少停机所需的时间。为了响应平台内物理或虚拟元素的故障，管理软件必须能够快速检测出故障的控制器、主机或虚拟机，并实现热数据同步，以便在发生故障切换时不丢失呼叫或数据。系统必须自动行动恢复失败的组件，并恢复备份能力，如果它已经降级。要做到这一点，平台必须提供一个完整的运营商级可用性api(热同步，虚拟机监控等)，兼容OSS和编排系统的需求和VNFs部署的服务提供商。软件设计必须确保不存在可能导致网络组件宕机的单点故障，也不存在无法检测到的任何“静默”VM故障。

网络安全需求对电信基础设施提出了重大挑战。运营商级别的安全性不能作为对企业级软件的一组补充增强来实现，而是必须从一开始就作为一组协调的、全嵌入式的特性来设计。这些特性包括:对程序存储和管理程序的完全保护;配置和控制点的AAA(认证、授权和计费)安全;速率限制、过载和拒绝服务(DoS)保护，以确保关键网络和虚拟机间的连接;租户数据的加密和本地化;安全、隔离的虚拟机网络;安全密码管理，防止OpenStack组件被欺骗。

运营商级网络对吞吐量和时延都有严格的性能要求。NFV架构要求主机虚拟交换机(vSwitch)通过安全隧道为客户虚拟机提供高带宽。同时，vSwitch使用的处理器资源必须最小化，因为服务提供者从用于运行服务和应用程序的资源中获得收入，而不是由切换所消耗的资源。必须加速虚拟机中运行的数据平面处理功能，以最大限度地提高每瓦特产生的有效负载。在延迟限制方面，平台必须确保确定性的中断延迟为10微秒或更少，以便虚拟化能够满足最要求的CPE和访问功能。最后，虚拟机的实时迁移必须在低于150ms的停机时间内进行，使用“不共享”模型，在该模型中，所有订阅者的数据和状态都作为迁移的一部分进行传输。bobapp下载ios“不共享”模型(在企业软件中优先使用共享存储模型)确保遗留应用程序得到完全支持，而不需要为在NFV中部署而重写。

最后，必须为网络管理提供关键功能。为了消除计划维护停机时间窗口的需要，系统必须支持无冲击软件升级和无冲击补丁。备份恢复系统必须与平台软件完全集成。支持基础设施平台与OSS/BSS和NFV业务流程软件的“北向”接口，包括SNMP、Netconf、XML、REST api、OpenStack插件和ACPI。

您不能通过从最初为IT应用程序开发的企业级软件开始来实现这些具有挑战性的需求。这种类型的软件通常达到3 - 9的可靠性，相当于每年几乎9个小时的停机时间。

从开发的角度来看，解决这些要求意味着该系统应该能够满足TL9000认证过程的严格要求。在评估技术时，重要的是要考虑由电信专家设计的产品，比如风河载体级通信服务器，保证了服务提供商和TEMs所要求的运营商级别的可靠性水平。

最初发表于RCR无线的博客文章:http://www.rcrwireless.com/article/20140512/opinion/reader-forum-makes-carrier-grade-reliability-hard/