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1、企业如何有朝一日利用其数据中心成为自己的5G提供商在5G技术持续开展面临的一些迫切问题中，有两个问 题是围绕虚拟化展开的：一个拥有大量数据中心园区空间的 大型企业能否同时获得资源和资金，在自己的数据中心建立 和维护自己的无线网络(这就是电信公司所称的“客户边 缘”)？电信运营商如何能够划分其网络的虚拟根底设施，以 防止从一个租户的空间侵入另一个租户的空间，在阻止潜在 攻击媒介的同时保障呼叫平安？关于这两个问题的辩论，可以确定企业数据中心是否可 以将其设备变成自己的通信公司，并配备无线接入网(RAN)、 发射机和虚拟基站。一个拥有足够资源和空间的企业可能会 为员工甚至客户提供自己的5G连接。到目
2、前为止，这两个争论的共同点是网络功能虚拟化 (NFV)和服务器根底设施的低层分区，用于单独运行网络功 能。一些拥有5G主要利益相关者的工程师认为，不应依赖 网络功能虚拟化(NFV)将客户功能与同一平台或同一数据中 心内的电信功能分开。其他人那么认为有方法实现这一目标, 特别是通过在虚拟网络的最低层实施平安性和隔离技术。但是，如果Red Hat,中国移动和法国电信研究机构 Eurecom公司的合作研究人员开展的新实验继续取得成果， 那么这个论点可能会变得毫无意义。今年11月下旬，在圣 地亚哥举行的KubeCon 20*年大会上，研究人员采用一个独 立的通信网络以及5G和4G LTE无线技术，完成
3、了使用消费者级手机、x86服务器组件和网络功能虚拟化(NFV)开展视频 通话的展不。基于圣地亚哥的边缘集群充当呼叫的始发点(PoP),引 导者(Facilitator)设在蒙特利尔。接收端的PoP位于法国 Sophia Antipolis的研究实验室，Red Hat公司和 OpenAirInterface软件联盟的工程师参与。尽管这种连接并 不完美，但是实时指标证实了其数据包确实在传输。演示中的每个组件都与所有其他无线网络物理隔离。例 如，这些 被封装在法拉第笼中。但重要的是，在演示中 的其他地方都没有使用网络功能虚拟化(NFV)技术，也没有 使用其他虚拟化功能。其虚拟根底设施由Red Hat
4、 OpenShift 提供，该商业Kubernetes平台现在由收购Red Hat的IBM 公司提供支持。其中的软件是完全容器化的，由Kubernetes 开展编排，电信工程师声称这种方式直到今年夏天还不能实 现。Red Hat公司电信解决方案经理Hanen Garcia确认：“来 自不同合作伙伴的所有网络功能都是从无线电到核心的容 器化网络功能(CNF)。”该工程的其他合作伙伴包括英特尔公 司、应用程序交付控制器提供商A10 Networks公司、系统 工程咨询机构Altran公司(以前为Aricent), SD-WAN提供 商Turnium公司和云原生网络构造制造商Kaloom公司。联 想
5、公司为这个演示提供了由Open Cloud自动化的服务器。中国移动公司研究院工程经理Qiao Fu在KubeCon大会 演讲时表示：“我们在构建5G云时面临着三个主要挑战。一是根底设施仍然缺乏足够的解耦，将一种品牌的软件 绑定到一样品牌的硬件。当我们要共享云计算的全球资源时 带来了麻烦。我们希望根底设施能够从网络功能虚拟化(NFV) 绑定到白盒，并通过一些社区推动的工作来定义API功能。其次，电信公司在平台级别缺少通用的服务堆栈，局部 原因是这些服务的多样性是由单个网络功能虚拟化(NFV)提 供的。第三，运营现在已经成为电信运营商的障碍。与网络日 益复杂的情况相比，我们仍然缺乏足够的操作方法因
6、此，现在我们考虑利用包括自动化和人工智能在内的 技术，将运营扩展到软件定义而且智能定义J催化5G转化中国移动公司主要负责催化5G技术，更密集的安装规 模较小、本钱较低的发射机开展初步研究，这些发射机在4G 繁荣开展时期时得到了 AT&T和其他公司的使用。中国移动 是3Gpp(无线行业利益相关者组织)的主要奉献者，该组织共 同确定5G技术的实质和议程。它一直是开放实验室用于实 施开放网络自动化平台的支持者。像Kubernetes 一样，开 放网络自动化平台(ONAP)是Linux基金会支持的工程。现在，中国移动正在开展网络运营管理的实验，这将使 开放网络自动化平台(ONAP)更加朝着Linux基
7、金会指明的方 向开展。它不仅可以将Kubernetes置于电信运营中心，而 且可以有效地将现有企业数据中心改造为具有电信功能的 设施。只需安装一台发射机和一台无线电访问网络设备，任 何企业(制造商、医院、保险提供商或能源生产商)都可以成 为 公司。Red Hat公司服务提供商架构师Azhar Sayeed表示：“我 们认为，如果我们真正将整个PoP带到我们这里，并且与 蒙特利尔的核心远程连接，那将会有多有趣？”他对服务器设置开展了介绍，他说：“这些服务器将部 署在边缘计算，并使用自定义的法拉第笼提供无线电功能, 这是为特定演示而构建，并配有5G技术J值得注意的是：这真的是5G技术演示吗？答案是
8、肯定的。5G新无线电(5G NR)技术参与了无线连接。但是，后端 的某些网络仍保持其4G LTE扩展，3GPP允许电信公司在过 渡到5G时开展这种操作。根据3Gpp的指导原那么，可以将某 些4G技术与5GNR混合使用，并将其生成的设置称为“5G”。还有一个问题没有得到明确的答复，那就是美国政府将 允许美国公司在全球标准的研究工程中能够合作多久。去年 5月，美国联邦通信委员会发布命令，禁止中国移动通过美 国 网络提供服务。中国移动在KubeCon大会上展示的设 备被法拉第笼屏蔽，这既有法律原因，也有技术原因。到目前为止，电信公司反对在其数据中心使用 Kubernetes的想法，或者任何与此相关的
9、容器化模式，主要 是容器化架构与根底架构级服务隔离目标之间的冲突。其中 一项反对意见涉及企业Linux容器(原始的Docker容器”) 要求包含网络接口卡(NIC)驱动程序，以便对使用它们的网 络具有可见性。具有挖苦意味的是，Linux容器最初被设计 为隔离运行，网络访问由托管它的Linux内核维护的单个网 关提供。但是网络管理软件无法在这种隔离下运行，从而提 供了建立连接所必需的补充网络接口卡(NIC)驱动程序。这 将是一个问题，因为它将以虚拟机监控程序托管的虚拟平台 所不允许的级别向分布式多租户系统开放，以防止受到入侵 的威胁。Red Hat公司网络虚拟化技术总监Tom Nadeau在承受
10、行 业媒体采访时说：“基本上，我们须像瑞士军刀一样全方位 地开展这项工作。 Nadeu被认为是SDN的创始人之一。他指 的是大量的网络接口卡(NIC)驱动程序，分布式网络中的每 个容器都需要使网络功能虚拟化(NFV)通常所需的规模的连 接成为可能。Nadeau带着的团队是创立虚拟数据路径加速(vDPA)的 幕后推动者，vDPA是一个用于管理容器化平台(包括由 Kubernetes筹划的平台)上的通信框架的进化版本，因此， Red Hat公司希望通过其OpenShift平台。正如Red Hat公 司工程师Billy McFall所解释的，现在每一个网络接口控 制器供给商都维护着自己的专用环布局一
11、一在数据包被传 输时通过内存洗牌的机制。因此，为了让容器接收传入的数 据包，它须包含允许从该网络接口卡(NIC)接收数据的特定 驱动程序。网络中的网络接口卡(NIC)品牌种类越多，每个 容器需要的驱动程序就越多。这不仅使得这样的网络在服务 器集群之间不可迁移，而且使得微服务具有多样性，而这种 多样性首先促使数据中心采用了容器化一一即使并非没有 可能，但也难以操作。VDPA规定将修改现有的数据平台开发工具包(DPDK)框 架。在第一代基于虚拟机的环境中(与大多数数据中心一样), vDPA将通过将数据平台的虚拟功能(VF)直接与网络接口卡(NIC)配对，在用户空间和物理网络接口卡(NIC)中的进程
12、之 间提供快速路径访问。用户空间中的软件将识别单个虚拟环 布局，网络接口卡(NIC)的虚拟功能(VF)将对这些差异开展 排序。正如Nadeau所指出的，这使得网络架构师(在许多情 况下还是第一次)能够为特定的网络目的定制控制和数据平 台通道的规范。但是，vDPA需要完全发挥作用，它将具有Kubernetes 插件(CNI),将通过组件vHost-User传递组件的数据平台开 发工具包(DPDK)消息作为套接字直接注入到容器中。与网络 接口卡(NIC)配对的虚拟功能(VF)将直接与这个套接字通信, 其结果是更快的通信速度。Red Hat在这里拥有实现线速延迟的时机，这相当于在 所有物理组件上建立
13、的同一连接的理论峰值速率。Nadeau说，“用户可以定制这些通向容器的渠道。当用 户采用一台价值12,000美元的服务器时，对它开展正确的 调整可能并不那么重要，但是在缩减其规格时，这确实很重 要。用户需要对其量身定做，开展筹划，让它按照需要的方 式运作JNadeau解释说，在工程师将电信功能构建到其边缘数据 中心的情况下，在具有IEEE 1588同步的环境中启用线速延 迟很重要。他说，当网络设备供给商开始参与边缘部署时， 他们不仅规定了要使用的其他硬件以及如何设置，而且还规 定了应如何使其同步以及哪些网络功能虚拟化(NFV)禁止在 其设备上运行。这是Red Hat公司于去年5月首次发现的一 个问题。他继续说，“现在有很多电信公司要求我们运行虚拟化 RAN工作负载，而他们不希望出现这种情况。他们想要一种 可行的情况，但是他们想要灵活地购买所需的零件。因此, 如果在这两套或三套线卡中开展选择，并在这种服务器上运 行，那么无论如何，都需要具有这种性能J该解决方案可以使电信公司将自己的数据中心构建到 强大的面向客户的云平台中，从而可以在某些方面与AWS、 Azure和Google竞争。但是，一样的解决方案可以为日常企 业提供所需的密钥，以使其避开那些电信运营商的竞争。 vDPA解决方案投入生产的速度（如果有的话）可能取决于将 成为一批客户的电信运营商是否愿意担负风险。