語音核心網,在歷經分分合合數十載后才終于完成了從非云化到服務化(語音平臺架構演進)、從固定到固定移動融合(語音網絡架構演進)、從提供語音業務到提供多媒體音視頻業務(語音解決方案演進)三個方向的演進并逐漸邁入“一張網、一朵云和一個解決方案”的美好愿景。
語音平臺架構演進
語音平臺的演進先后經歷了從ATCA的非云化架構向NFV云化架構,再由NFV架構向面向5G的Cloud Native服務化架構演進幾個階段。
ATCA架構下的語音平臺
ATCA(Advanced Telecom Computing Architecture)即先進的電信計算平臺,脫胎于在電信、航天、工業控制、醫療器械、智能交通、軍事裝備等領域應用廣泛的新一代主流工業計算技術——CompactPCI標準,是為下一代融合通信及數據網絡應用提供的一個高性價比、基于模塊化結構的、可擴展的硬件構架。ATCA架構作為最后一代的非云化架構,其最大的特點就是軟硬件耦合。這個時代下,各產品的軟件都固定部署在專用的業務硬件單板上。此時的軟件高度依賴所在單板的處理能力和容災能力,軟件間的互通也依賴單板間的物理接口和物理線路完成。因此,軟件無法主動選擇性能更好的硬件,更無法完成業務的自由遷移。軟硬件的高度耦合帶來了硬件資源利用率低下、投資和維護成本高、業務部署慢等一系列問題。于是,為徹底解決這些問題,虛擬化的概念被提出,語音平臺開始進入云化時代。
NFV架構下的語音平臺
NFV(Network Functions Virtualization)即網絡功能虛擬化,其最大貢獻是首次引入了“虛擬化”的概念并實現了軟硬件解耦。網元不再和硬件綁定,而是從虛擬化后的虛擬資源池中獲取所需的虛擬資源(虛擬內存、虛擬硬盤和虛擬網卡)。語音平臺也完成了“兩層解耦”,分為了I(Infrastructure)層和S(Service)層。網元的部署形態也由傳統的硬件單板變為虛擬機(VM)。總之,NFV架構的引入為語音平臺帶來了硬件資源利用率高、投資維護成本低、可靠性更高、安全性更好、業務部署靈活等一系列好處。
然而雖然NFV平臺擁有著ATCA平臺無法媲美的眾多優勢,但由于引入了虛擬化層,導致E2E的網絡架構變得異常復雜,最典型的問題即虛擬網絡的創建和配置需要耗費大量時間和人力。為此,SDN(Software Defined Network)技術被引入到NFV架構中彌補其網絡配置復雜的缺陷。SDN通過在VIM中增加SDN DCN控制器,并引入NSD文件和NFVO實現了控制面與轉發面的分離,進而實現了虛擬網絡配置的自動化,進一步節省了運維成本。然而SDN+NFV的組合也算不上真正意義上的云化,繼NFV后,業界又提出了NFC(Network Functions Cloudification)概念(即下文的Cloud Native)。NFC在NFV基礎上進一步實現了應用與數據的解耦,分離出了PaaS層,正式形成了IaaS、PaaS和SaaS的三層云化架構,促成了ICT的新一次深度融合,語音平臺真正進入云化(服務化)時代。
Cloud Native架構下的語音平臺
Cloud Native(云原生)在NFV架構的基礎上實現了應用(APP)與數據的解耦,進而在原有的I層和S層中間分離出了PaaS層,專門用于實現CSLB、CSDB等功能。由傳統的以資源為中心的NFV架構演進為“以應用為中心”的云化架構,真正意義上實現了云化(服務化)。Cloud Native除了架構的變化外,還為CT行業帶來了多種最新的IT領域的優勢技術包括:三層解耦、微服務、容器化部署、Devops開發流程、新的部署形態和運營模式。
隨著通信代際的演進,面向5G的未來語音平臺架構也會具備硬件通用化、服務化架構等特征。而Single Voice Core由于引入了先進的電信云平臺架構,將天然具備這些優勢。
原文標題:【SVC的奇妙冒險】系列有聲專刊:Why Single Voice Core(第一章)
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