雲計算體驗與成本雙赢背後：需平衡集約、分布部署

雲計算本質是一種基于網際網路通路的IT服務能力，它具備按需随選的特點，具有良好的可視化體驗，同時還具有經濟性。按需配置設定以及彈性伸縮是雲最為重要的特征，這種特點意味着雲計算不僅可以及時滿足各種需求，而且可以動态滿足需求的變化。

彈性伸縮特性使網絡成本降低

筆者先解釋一下什麼是雲計算的按需配置設定以及彈性伸縮。以虛拟機為例，如這個時刻網絡需要5個虛拟機，下一時刻增加到10個虛拟機，再下一時刻僅需要3個虛拟機，傳統的IT模式很難滿足這種動态伸縮需求，這種伸縮稱為Scale Out/In，适合于原生雲應用。而另一種伸縮展現在虛拟機本身資源能力的擴大和縮小，例如這一刻需要4vCPU/8G的虛拟機，下一刻擴大到8vCPU/16G，再下一刻回到4vCPU/8G，還可能包括虛拟機硬碟的伸縮，在這種伸縮的實際操作中，資源擴大比較容易，資源縮小則比較困難，通常不建議操作，這種伸縮稱為Scale Up/Down，比較适用于傳統IT平台，另外這種彈性伸縮一般是自動化的，不需要或很少需要人為幹涉，由監控系統監控資源負載情況，基于預先定義的政策自動去排程資源、擴充和回收資源(對于Scale Up/Down這種伸縮在自動化伸縮情況下極其容易出現問題)。

彈性伸縮這種特性對于網際網路/移動網際網路類應用是至為重要的，而要實作彈性伸縮就要求資源池共享程度高。資源池具有較大的規模，能夠實作較好的“錯峰填谷”，否則可能造成資源浪費(為了實作擴充，資源備援度過高)或彈性不足(備援不足，難以實作按需擴充)。

除了彈性伸縮，雲計算還具有經濟性和低門檻的特點，成本優勢是雲計算之是以大獲成功的關鍵之一，成本的降低促使中小企業和個人使用IT的門檻也随之降低(按需彈性也降低了使用者使用雲的門檻)。而雲計算之是以有成本上的巨大優勢，并非簡單地引入虛拟化技術就能實作的(僅僅實作了單實體機的簡單共享能力)，而要涉及到全局資源排程能力、産品模型優化(成熟度高的雲服務提供商會提供上百種産品規格，以滿足各種使用者需求，避免使用者資源浪費，實際也是資金浪費)、規模化經濟效應、伺服器高度定制化、 軟體定義技術、自動化部署與運維技術、DC機房選址以及制冷電力節能技術的引入等，但集約規模化是最主要的降低成本的手段，有效降低建設、部署、運維的成本。

另外，雲計算的應用使得使用者體驗更優，而複雜度降低。傳統IT的部署、應用複雜度都較高，需要專業人員操作，同時準備周期也長，而雲計算使用者能夠像使用網際網路應用一樣使用雲服務，例如可以自助服務、服務疊代優化、使用者界面友好等，可以将大量的配置和運維工作交給背景的工程師。

雲架構要在集約和分布間平衡

是以，雲計算的基礎設施需要盡量集約化和規模化，以保障最大化的共享、按需提供資源以及降低成本，但過于集約化和規模化可能無法保障最終使用者的通路體驗，是以需要在集約和分布兩者間實作平衡，為了保證使用者使用體驗，同時還要保證規模化效應。

公有雲服務商通常在資料中心的布局上費盡周章，例如AWS(亞馬遜雲計算公司)典型的資料中心架構(Region+Available Zone)，既要保證有規模，還要離使用者需求更近一些，同時更要保證HA，在這方面AWS為行業(公有雲)樹立了标杆，目前大部分公有雲提供商都按照AWS的雲資料中心架構進行全球布局。

同時，随着營運商網絡功能虛拟化(NFV)的推進，營運商未來将需要建構面向NFV的規模龐大的雲基礎設施(即NFVI)，雖然承載的絕大部分将是軟體化的網絡網元，但NFVI的部署同樣面臨着集約化與分布式部署的沖突。

集約化部署的好處是建設、部署門檻較低，營運、運維成本更低，能夠集中實作備援和災備，網絡架構較為簡單，管理統一較為容易，但是比較适合于承載計算存儲型的網絡VNF(網絡虛拟化網元)，例如vIMS以及網元轉控分離後的控制功能等，不适合于實作接入型、流量型和高轉發型的網元。而例如OLT、BRAS、EPC轉發裝置等(嚴格說OLT和BRAS如果實作控制分離，控制功能的NFV可以實作一定的集約)，涉及到使用者網絡體驗、網絡架構調整和部署成本等問題。

分布式資源池體系挑戰巨大

是以，營運商的NFVI，無法做到像IT、VAS資源池那樣集約化，需要參考網元現有部署位置以及網元虛拟化特點進行分層部署，甚至實作轉控分離後，轉發功能還需要進一步下沉，以提升使用者體驗，包括滿足未來VR、4K、物聯網以及自動駕駛等對帶寬和時延要求高的業務需求，例如在本地網的邊緣和核心層面的資料中心上進行部署，這樣必然導緻營運商NFVI的資源池節點體系非常分散，分布式的資源池體系帶來的挑戰巨大。主要面對的挑戰有以下4點。

第一，本地網目前并沒有合适的可部署NFVI的機房，需要充分利用本地網CO機房進行DC化改造，這帶來CO選址、改造的挑戰(有些CO機房改造成本過高，而建立機房又沒有資源條件)。

第二本地網NFV容量較小，資源池規模較小，這就帶來了大量的分布式的資源池建設問題，資源池的分裂(以及網絡條件限制)難以實作共享和排程，建設部署成本也較高(需要分别進行規劃、設計、內建部署等)，同時每個本地網的DC都需要有容災的部署，增加了部署成本，另外在資源的維護上壓力也較大，人工成本較高。

第三，各地部署節奏、需求和CO資源差異較大，這可能帶來的問題是未來NFVI資源池五花八門，很難統一(例如軟硬體廠商類型過多，架構封閉性，自成體系，形成一個個煙囪)，如何實作資源池統一部署架構，包括與已有資源池的管理架構融合，将是一個巨大的挑戰。

第四，管理部署和內建難度很大，未來的分散的每個資源池如何實作統一管理、排程和編排，管理層次和架構如何設計(NFVO、VIM、VNFM等)，與現有的OSS、網管如何配合和接口，都帶來更多的複雜度。

總而言之，未來的NFV資源池部署既要考慮電信網絡裝置特點和網絡架構帶來的分布式部署必然性，又要充分利用雲資源池集約化部署優點，充分做好業務和DC規劃，通過包括轉控分離技術、業務流量分離技術(例如将VOIP、ITMS等業務從MSE/BRAS中分流)等技術實作一定的集約，同時也需要從資源池的部署架構(包括備份、容災)和管理架構上進行統一規範，避免因為分布式部署帶來的架構分裂和管理分散，而形成衆多的煙囪式、小規模、封閉式NFVI資源池，同時為将來條件成熟時統一部署NFVI DCI網絡，實作統一排程和業務編排創造基礎條件。 

本文作者：佚名

來源：51CTO