云化弹性网络运维

基于SDN/NFV/云计算的云化运营和传统物理网络运营存在较大的差异。传统物理网络的运营以属地化运营为主，按属地分层分段规划。云化运营则以集约化运营为主，以数据中心为中心构建弹性网络，云网协同规划，实现开放式网络运营。

中兴通讯充分考虑到云化运营转型过程中的种种挑战，积极参与各种标准规范制定和开源技术研究。中兴通讯基于对电信网络运维的深刻理解，推出了云化运维的新一代网络管理系统 ElasticNet UME R22。

ElasticNet UME R22承载网络管理系统（以下简称UME网管系统）基于中兴通讯统一PaaS平台，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，更好地满足SDN/NFV/云计算环境下的承载网络运维要求。

中兴UME网管系统基于集群、微服务架构，支持虚拟化和裸金属部署，可合理利用运营商云化资源，实现资源的有效均衡利用，可提供超级规模（30万+等效网元）的网络运维管理能力。

云化集群弹性部署

中兴UME 网管系统云化集群部署支持裸金属集群和虚拟机集群。根据用户的不同需求，可部署在裸金属服务器上，也可以虚机方式部署在 IaaS 系统中。系统通过负荷分担的集群架构，动态地、均衡地将任务分配到多个处理主机节点；支持在线、不停机地增加或减少应用主机节点，弹性伸缩控制网管管理能力。

中兴UME网管云化部署支持中兴通讯自研的TECS系统和商用VMWare等平台，由云平台系统分配虚拟计算、虚拟存储和虚拟网络资源。

UME网管云化虚拟机集群部署示意图，如图1所示。

云化集群部署可根据用户需要，动态加入新的服务器节点。新的节点加入以后可对网管业务服务进行负载分担，从而使整个系统管理能力弹性扩展。

UME网管系统各功能模块通过灵活的集群部署，通过解耦方式的处理实现管理能力弹性扩展。

松耦合的网管平台架构，提供组件维护的独立性，一旦某个组件出现问题不会影响到系统的正常运行。UME网管系统通过对CPU、内存和负载等KPI进行实时监控，来实现对应用的扩容和缩容。

基于微服务架构弹性伸缩

微服务（MicroService）是指可独立对外提供标准接口和完整功能，具备独立部署和运维管理能力的最小调度对象。微服务架构是一种使用微服务来开发单个应用的方式，每个服务运行在自己的进程中，通过轻量的通信机制交互（通常是REST接口），服务可独立扩展伸缩。每个服务定义了明确的边界，能够通过自动化部署方式独立部署。这些服务有一些小型集中化管理，可以使用不同的编程语言编写，正如不同的数据存储技术一样。

相对于传统单块应用，微服务架构优点如下：
●复杂度可控
每个微服务专注于单一功能，通过接口清晰表述服务边界。每个微服务可由一个小规模开发团队完全掌控，易于保持高可维护性和开发效率。
●独立部署
当某个微服务发生变更时无需编译、部署整个应用。
●技术选型灵活
每个团队可根据自身服务需求和行业现状，自由选择最适合的技术栈。
●容错性高
在微服务架构下，故障会被隔离在单个服务中，其他服务可通过重试、平稳退化等机制实现应用层面的容错。
●可扩展
每个服务可以根据实际需求独立进行扩展。

中兴UME网管系统基于微服务架构和容器技术，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。支持节点与容器弹性扩展，具备管理规模无上限能力。

中兴UME网管系统基于EPS（弹性伸缩控制组件），实现及时的弹性扩展，支持在节点内或跨节点弹缩扩展。基于云化微服务部署的弹性扩缩方案如图2所示。

 
UME网管系统弹性扩缩原理

UME网管系统基于Kubernetes（k8s）平台，提供弹缩策略配置及实施。

Kubernetes是一个完备的分布式系统支撑平台，具有完备的集群管理能力。平台具备多层次的安全防护和准入机制, 提供多租户应用支撑能力并具备透明的服务注册和发现机制；内建智能负载均衡器，具备强大的故障发现和自我修复能力以及服务滚动升级和在线扩容能力；具备可扩展的资源自动调度机制以及多粒度的资源配额管理能力。

用户可通过应用配置弹性策略，定期分析KPI指标（一般性能指标、应用性能指标、业务流量等），当KPI指标超过或低于门限时，增加或删除应用实例，支持自动弹缩、手动弹缩、计划弹缩三种方式。并可根据集群资源的状况实施集群资源节点的自动弹缩或手动弹缩。

中兴通讯UME网管系统通过支持云化集群部署，支持微服务架构和容器技术，提供承载网络运维的弹性伸缩能力，有效提高了资源的利用效率，提供高效的网络运维能力。