幾年前，電信運(yùn)營(yíng)商幾乎沒(méi)有使用過(guò)“編排”這個(gè)詞，而且“編排”也主要用于音樂(lè)領(lǐng)域。今天，關(guān)于“編排”的含義有不同的看法; 它經(jīng)常與管理，控制器等互換使用……當(dāng)ETSI [1]NFV Orchestrator將NFV(網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化)引入通信行業(yè)，NFV協(xié)調(diào)器是一個(gè)新的功能塊，引起了人們的廣泛關(guān)注。此后，不同的論壇、規(guī)范機(jī)構(gòu)、通信服務(wù)提供商和產(chǎn)品供應(yīng)商都指定并實(shí)現(xiàn)了許多編排解決方案。隨著時(shí)間的推移，人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，只有一個(gè)編排器是不夠的，效率跟不上，需要多層(至少兩個(gè))編排。例如，開(kāi)源MANO(OSM)[2]定義了2層業(yè)務(wù)流程，即Service Orchestrator(SO)和Resource Orchestrator(RO)。同樣，開(kāi)放式網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化平臺(tái)(ONAP)[3]，至少定義2層業(yè)務(wù)流程，即Service Orchestrator(SO)和虛擬功能控制器(VF-C)，后者與ETSI NFV-Orchestrator功能對(duì)齊。

[[260591]]

定義編排

編排的功能包括協(xié)調(diào)和管理。雖然協(xié)調(diào)部分是必須的，但管理功能是可選的。協(xié)調(diào)器對(duì)其需要使用的組件或?qū)嶓w沒(méi)有絕對(duì)權(quán)限，而管理器對(duì)所涉及的實(shí)體具有完全權(quán)限。管理器可以自己決定主題組件生命周期的各個(gè)方面。管理器本身可能由更高級(jí)別的管理實(shí)體控制，但向下管理實(shí)體則享有對(duì)其管理的組件的獨(dú)占絕對(duì)權(quán)限。另一方面，協(xié)調(diào)器必須與實(shí)體合作。在發(fā)出命令之前，協(xié)調(diào)器不知道該命令是否會(huì)成功執(zhí)行。因此，真正意義上的協(xié)調(diào)器會(huì)發(fā)出請(qǐng)求，而不是發(fā)送命令，并根據(jù)響應(yīng)重新調(diào)整其操作以實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)。協(xié)調(diào)器必須在這些限制內(nèi)工作，以實(shí)現(xiàn)其目標(biāo)。還有一個(gè)術(shù)語(yǔ)，經(jīng)常在SDN中使用，是控制器。這基本上控制了主體實(shí)體的某種行為或方面。雖然它對(duì)組件的生命周期沒(méi)有絕對(duì)權(quán)限，但它可以對(duì)特定行為進(jìn)行控制，有時(shí)與其他控制器共享此權(quán)限。協(xié)調(diào)的結(jié)果可能導(dǎo)致創(chuàng)建一個(gè)臨時(shí)的元素(例如網(wǎng)絡(luò)服務(wù))，協(xié)調(diào)器可以管理這個(gè)新元素的生命周期。

ETSI NFV MANO中的編排

在NFV MANO架構(gòu)的情況下，NFV編排器(NFVO)與虛擬網(wǎng)絡(luò)功能管理器(VNFM)和虛擬基礎(chǔ)設(shè)施管理器(VIM)進(jìn)行協(xié)調(diào)。后兩者分別管理虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)和虛擬基礎(chǔ)設(shè)施(VI)，NFVO與這兩個(gè)管理器協(xié)調(diào)創(chuàng)建一個(gè)新的過(guò)渡實(shí)體：網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(NS)。NFVO作為管理者，NFVO使用對(duì)VNFM(s)和VIMs的請(qǐng)求來(lái)管理NS的生命周期。在大多數(shù)架構(gòu)中，我們看到NFVO與服務(wù)編排器一起工作。

多層編排

在分層業(yè)務(wù)流程解決方案中，給定層的編排器需要使用更高層的協(xié)調(diào)器而不是管理器。因?yàn)楦呒?jí)別的管理器會(huì)期望命令-確認(rèn)行為，而不是***努力的請(qǐng)求-響應(yīng)行為。作為較底層的編排器不能保證對(duì)更高級(jí)別實(shí)體的請(qǐng)求操作。在多層業(yè)務(wù)流程架構(gòu)中，層次結(jié)構(gòu)頂部的編排器負(fù)責(zé)編排多個(gè)下一級(jí)編排器或其他管理實(shí)體(例如VIM或VNFM)。

影響特定分層業(yè)務(wù)流程解決方案的方式有多種因素。其中一些因素是：

• 需要編排的實(shí)體的地理分布和布局(例如分布式NFVI PoP)。
• 編排器的可伸縮性約束。
• 部署業(yè)務(wù)流程解決方案的服務(wù)提供商的業(yè)務(wù)和運(yùn)營(yíng)要求。
• 不同的網(wǎng)絡(luò)域以及這些域中的每個(gè)實(shí)體(例如，VNF，SDN控制器，VNFM等)通過(guò)其接口向業(yè)務(wù)流程層提供的抽象。
• 不同的抽象層(例如資源，服務(wù)，客戶和產(chǎn)品)

下圖說(shuō)明了編排器的層次結(jié)構(gòu)層; 每一層業(yè)務(wù)流程都處理不同的抽象層，一些層面根據(jù)地理區(qū)域和網(wǎng)絡(luò)域進(jìn)行構(gòu)建。當(dāng)然也存在其他多種組合，這些組合中，分層的編排器可以被構(gòu)造，下面是一種可能的場(chǎng)景。

分層編排器之間的協(xié)調(diào)接口

多層編排器之間的接口構(gòu)造與傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)完全不同。通常，管理系統(tǒng)之間的接口是面向命令/操作的，即較高層的管理系統(tǒng)發(fā)出命令或觸發(fā)低級(jí)管理系統(tǒng)上的一個(gè)操作，命令/操作是成功的，或者報(bào)告錯(cuò)誤。多編排器環(huán)境需要在不同層級(jí)的編排器之間采用不同的接口設(shè)計(jì)方法。

多個(gè)編排器之間接口的一些關(guān)鍵通用特性(除了反映協(xié)調(diào)器功能的接口)：

(1) 基于Intent的接口 VS 基于命令/操作：

較高級(jí)別的協(xié)調(diào)器向較低級(jí)別的協(xié)調(diào)器表示其意圖，而較低級(jí)別的協(xié)調(diào)器反過(guò)來(lái)通過(guò)編排其范圍內(nèi)的各種實(shí)體來(lái)決定如何實(shí)現(xiàn)該意圖。

(2) 接口的會(huì)話風(fēng)格 VS 請(qǐng)求/響應(yīng)范例

編排器交換會(huì)話而不是請(qǐng)求/響應(yīng)，例如，服務(wù)編排器可能請(qǐng)求WAN編排器在具有特定QoS的特定地理區(qū)域中創(chuàng)建網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，而WAN編排器根據(jù)從管理系統(tǒng)、分析提要和VIMs收集的信息分析請(qǐng)求，并返回可行的備選方案(假設(shè)原始的服務(wù)質(zhì)量要求不能完全滿足等)來(lái)分析該請(qǐng)求。然后，服務(wù)編排器可以選擇其中一個(gè)備選方案，或者決定更改原始請(qǐng)求，考慮建議的備選方案。這種會(huì)話風(fēng)格使編排器能夠在不同的抽象層次上采取行動(dòng)，減輕潛在的死鎖，確保對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的適當(dāng)保留，以有效地實(shí)現(xiàn)最初的意圖。

(3) 盡力而為 VS 保證動(dòng)作語(yǔ)義

與傳統(tǒng)的管理系統(tǒng)不同，根據(jù)定義，編排器面向基于盡力而為的語(yǔ)義。例如，如果服務(wù)編排器表達(dá)了將一組VNF實(shí)例化為NFV編排器的意圖，那么NFV編排器可能會(huì)根據(jù)它在NFVI資源可用性等方面所擁有的實(shí)時(shí)信息來(lái)選擇稍微不同的VNF組合或配置來(lái)實(shí)現(xiàn)意圖。這種基于意圖的盡力而為語(yǔ)義意味著實(shí)現(xiàn)端到端系統(tǒng)可靠性所采用的方法必須與傳統(tǒng)管理系統(tǒng)不同。其中一種可能的方法是利用編排器的協(xié)調(diào)和管理功能。

多層編排-主要優(yōu)點(diǎn)

與管理系統(tǒng)不同，編排器主要是負(fù)責(zé)共享控制、處理沖突和確保在***努力的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)主要意圖(其中包括操作效率和有效性所需的各種QoS特征)。只有采用多層次協(xié)調(diào)的協(xié)作方式，才能在電信網(wǎng)絡(luò)中展現(xiàn)NFV和SDN的真正好處。

結(jié)論

電信網(wǎng)絡(luò)很復(fù)雜，需要從多個(gè)角度進(jìn)行管理。編排架構(gòu)允許運(yùn)營(yíng)商從不同角度松散耦合監(jiān)控和控制網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)確保整個(gè)系統(tǒng)行為的一致。協(xié)調(diào)方法而非主從式，確保了低層和高級(jí)的目標(biāo)都是動(dòng)態(tài)平衡的。在多層編排體系結(jié)構(gòu)中，應(yīng)注意協(xié)調(diào)的方法跨層保存，并在管理系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)地傳遞***的意圖。

參考

• ETSI GS NFV-MAN 001 V1.1.1 (2014-12) : Network Functions Virtualisation (NFV); Management and Orchestration：https://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV-MAN/001_099/001/01.01.01_60/gs_NFV-MAN001v010101p.pdf
• Open Source MANO : OSM Release FOUR Technical Overview May 2018：https://www.kernel.org/doc/Documentation/networking/vrf.txt
• Introducing the ONAP Architecture (Amsterdam Release)：https://onap.readthedocs.io/en/amsterdam/guides/onap-developer/architecture/onap-architecture.html

原文鏈接：

https://sdn.ieee.org/newsletter/november-2018/architecting-multi-layer-orchestration-for-telco-networks