Обзор архитектуры etsi mano для управления сетями nfv и...

Операторы связи

Обзор архитектуры ETSI MANO для управления сетями NFV и реализация CiscoПатенко ВладИнженер-консультант14.12.2016

Ciscoclub.ru

Network Functions Virtualization (NFV)

• Инициатива NfV• Анонсирована на мероприятии “SDN and OpenFlow World Congress” в городе Darmstadt, в октябре 2012г

• Предпосылки:• Развитие облачных технологий• Увеличение производительности x86• Стандартизация и повсеместное использование Ethernet• Технологии автоматизации предоставления услуг

• Ожидания от внедрения• Уменьшение CAPEX и OPEX• Быстрое развертывание услуг• Гибкость в предоставлении услуг

• Не является SDN, но может использовать технологии SDN, API, Контроллеры

Традиционные сети SDN

NFV

NfV = Перевод сетевой инфраструктуры на виртуализированную серверную инфраструктуру, обычно x86

Ciscoclub.ru

• Фокус на поддержке полного жизненного цикла услуг. Использование технологий моделирования

• Интеграция с существующими решениями OSS/BSS

• Модульная архитектура. Интеграция через открытые стандартные API

• Оркестрация между доменами и уровнями для полного контроля сети

Service-Intent API

Оркестрация, управление услугами и политиками

Управление CPE Мобильные технологии

ЦОД SDN & NFVWAN SDN

CLI/SNMP

SDN / APIs

Openstack / vCenterOpenflowPCEPSegment

RoutingNetconf/ YANGBGP

BSS

OSS (Fulfillment & Assurance)

Сквознаяоркестрация дляфизическихивиртуальныхсетейнабазенесколькихпроизводителей

Metro and Access WAN Data CentreCPE

Архитектура решений Cisco для операторов связи в области SDN/NFV

Ciscoclub.ru

NFV Management & Orchestration

NFV-O(NFV Orch.)

Virtual Infra Manager

VNF 1 VNF 3VNF 2

NSO(NFV-O)

OpenStack(VIM)

On-

ViVNF-M (VNF

Managers)

VNF-M (VNF

Manager)F Managers)

ESC (VNF-M)

Vnfm-Vi

NFVI

Hardware Resources

Compute NetworkStorage

EMS 1 EMS 3EMS 2

Service, VNF & Infrastructure Description

Ve-Vnfm

Nf-ViVirtualization Layer

KVM / ESXi Virtual NetworkVirtual Storage

Vn-Nf

Se-Ma

Nfvo-Vnfm

NSOService Orchestration and Fulfillment

Portal / BSSOs-Ma

ETSI NFV Framework

Архитектуры Cisco NFV и ETSI NFVCisco NFV Framework

Cisco Service Assurance Fault

Analysis by Moogsoft

NFVI Monitoring by ZenOSS

Ciscoclub.ru


NFV-O(NFV Orch.)


VNF 1 VNF 3VNF 2

NSO(NFV-O)

OpenStack(VIM)

On-

ViVNF-M (VNF

Managers)

VNF-M (VNF

Manager)F Managers)

ESC (VNF-M)

Vnfm-Vi

NFVI

Hardware Resources


EMS 1 EMS 3EMS 2


Ve-Vnfm



Vn-Nf

Se-Ma

Nfvo-Vnfm


Portal / BSSOs-Ma




ETSI NFV Framework


Ciscoclub.ru

Cisco VIM Legend

VNF Manager

Cisco ESC Third Party

NFV-O and Resource Orchestration

NSO – Network Services Orchestrator enabled by Tail-f

North Bound APIs

Virtual Network Functions Cisco and Third Party

CSR ASAv vNAM vIPS

vPC-DI vIMS V2P Third Party

Cisco Physical Infrastructure

Network VIM

Linux (RHEL, Hyper Visor (KVM), Host Packages, Software Defined Storage

NetworkCompute (UCS) Storage Ceph

Uni

fied

Man

agem

ent

with

ass

uran

ce.

Uni

fied

Man

agem

ent

Virtual Infrastructure Manager

Cisco VIM based on RHEL OSP

Mon

itorin

g

VTS APIC ODLor or Third Partyor

Third Party

or

or

Ciscoclub.ru

Stability, Performance, Scalability & Security

Install, Update, Upgrade, Monitoring,Serviceability, Logging & Debugging

Continuous Integration / Continuous Deployment (CI/CD)

High Availability

Base OpenStack Distribution

Cisco VIM

Средства установки

Контейнеры & Openstack

Открытый код Интеграция с оборудованием

Cisco

Средства высокой доступности

Возможность установки новых

версий без длительного

тестирования

Cisc VIM: Ценность для заказчика

Ciscoclub.ru


NFV-O(NFV Orch.)


VNF 1 VNF 3VNF 2

NSO(NFV-O)

OpenStack(VIM)

On-

ViVNF-M (VNF

Managers)

VNF-M (VNF

Manager)F Managers)

ESC (VNF-M)

Vnfm-Vi

NFVI

Hardware Resources


EMS 1 EMS 3EMS 2


Ve-Vnfm



Vn-Nf

Se-Ma

Nfvo-Vnfm


Portal / BSSOs-Ma




ETSI NFV Framework


Ciscoclub.ru

Оркестратор

REST CLINETCONF(yang)

Инженер

Web GUI

VIM Abstraction

ESC

VNF Lifecycle Manager Monitoring & Actions

VIM Drivers

REST API

CISAWS

Containers

• Управление жизненным циклом VNF• Мониторинг VM • Первичная настройка VM (Day 0

Config)• Автоматическое восстановление• Управление лицензиями VNF• Транзакционность• Управление группой VNF (VM Affinity,

порядок запуска) • Извещение о запуске VM

VNFD model-driven

Обзор Cisco Elastic Services Controller (ESC)

Ciscoclub.ru

Обзор Cisco ESC (VNF-M)

ListofEvents

• VMAlive• ServiceAlive• Upperloadthresholdcrossed• Lowerloadthresholdcrossed• ServiceDead• VMDead

ListofActions• Notify(callback)• AdvertiseService• WithdrawService• RestartVM• Scaleup(addaVM)• Scaledown(removeaVM)• Individuallycustomizable

action(s)foreveryevent

SimpleRulesServiceAlive=>

advertise

VMDead=>withdraw

Upperload=>scaleup

ComplexRules

Upperload=>Scaleup,Notify,Advertise

ServiceDead=>Withdraw,Notify,Restart

ServiceAlive=>Advertise,Notify

ElasticServicesController

ProvisionVM

VMBootstrapprocess

ServiceBootstrapProcess

Servicealive

VMalive Service

Functional

ServiceOverloaded/Underloaded

ServiceProvisioning

ServiceMonitor

ServiceConfiguration

ConfigureService

ServiceDEAD

VMDEADCustomScript

Action

VMOverloaded/Underloaded

PredefinedActionCustomScript

Action

PredefinedAction

CustomScriptActionPredefinedAction




Ciscoclub.ru


NFV-O(NFV Orch.)


VNF 1 VNF 3VNF 2

NSO (NFV-O)

OpenStack(VIM)

On-

ViVNF-M (VNF

Managers)

VNF-M (VNF

Manager)F Managers)

ESC (VNF-M)

Vnfm-Vi

NFVI

Hardware Resources


EMS 1 EMS 3EMS 2


Ve-Vnfm



Vn-Nf

Se-Ma

Nfvo-Vnfm


Portal / BSSOs-Ma




ETSI NFV Framework


Ciscoclub.ru

Network Element Drivers (NEDs)

Service Manager

Device Manager

Физические устройства

Виртуальные устройства

• VNFM• Контроллеры• EMS и NMS

Сетевые приложения

Модель услуги

Модель устройст

ва

Приложения

REST, NETCONF, Java, Python, Erlang, CLI, Web UI

NETCONF, REST, SNMP, CLI, другие

Инженеры • Модели данных для услуги и устройства

• Структурированное представление:

• Экземпляра услуги• Параметров и состояния

сети

• Связывание процедуры изменения услуги и конфигурации устройства

• Транзакционность

• Поддержка разных производителей и протоколов

Основные функции NSO

Ciscoclub.ru

• Отсутствие жестко запрограммированных функций для:

• Сетевых услуг• Сетевой архитектуры• Сетевых устройств

• Вместо этого:• Модели данных с

использованием YANG (RFC 6020)


Service Manager

Device Manager



ва

Приложения

REST, NETCONF, Java, Python, Erlang, CLI, Web UI


Инженеры





Основные функции NSO#1 Архитектура, моделирование

Ciscoclub.ru

• FastMap:• Настраивается только

операция создания услуги (Create)

• Операции изменения, удаления и пересоздания настраиваются автоматически

• Преимущества:• Уменьшение объема работ

при внедрении• Оперативная модификация

услуг на промышленной системе


Service Manager

Device Manager



ва

CreateUpdateDelete

Redeploy






Основные функции NSO #2 Fastmap

Ciscoclub.ru

• Возможности:• Пересоздание услуги на

измененной сети

• Поддержка сценариев и технологий:

• Провиженинг• Оркестрация• Эластичность• Виртуальные машины и

мобильность VNF• Самовосстановление сети

Network Equipment Drivers (NEDs)

Service Manager

Device Manager



ва

CreateUpdateDelete

Redeploy






Основные функции NSO #3 Реактивный Fastmap (RFM)

Ciscoclub.ru


NFV-O(NFV Orch.)


VNF 1 VNF 3VNF 2

NSO (NFV-O)

OpenStack(VIM)

On-

ViVNF-M (VNF

Managers)

VNF-M (VNF

Manager)F Managers)

ESC (VNF-M)

Vnfm-Vi

NFVI

Hardware Resources


EMS 1 EMS 3EMS 2


Ve-Vnfm



Vn-Nf

Se-Ma

Nfvo-Vnfm


Portal / BSSOs-Ma




ETSI NFV Framework


Ciscoclub.ru

Обзор Cisco NFVI Monitoring

• Контроль инфраструктуры NFVI • Контроль аварий• Сбор статистик по

производительности и историческая отчетность

• Поддержка Ceilometer• Интеграция с платформами Cisco

• UCS, Nexus, OpenStack• NSO • Возможность сбора событий из

VNF

Ciscoclub.ru

Ciscoclub.ru


NFV-O(NFV Orch.)


VNF 1 VNF 3VNF 2

NSO (NFV-O)

OpenStack(VIM)

On-

ViVNF-M (VNF

Managers)

VNF-M (VNF

Manager)F Managers)

ESC (VNF-M)

Vnfm-Vi

NFVI

Hardware Resources


EMS 1 EMS 3EMS 2


Ve-Vnfm



Vn-Nf

Se-Ma

Nfvo-Vnfm


Portal / BSSOs-Ma




ETSI NFV Framework


Ciscoclub.ru

Влияние виртуализации на обнаружение проблемы

ЦОД и сеть

Серверы

Виртуализированная сеть и приложения

Пользователи и клиентыvRouter vFirewallvLoad balancer

Услуга A Услуга B Услуга C

Виртуализированная платформа

DevOps Apps

Хорошо

§ Виртуализация на каждом уровне обеспечивает отказоустойчивость и высокую доступность.

§ Прерывания услуги чаще всего возможно в результате нескольких одновременных проблем

Плохо

§ Большинство средств управления запроектированы на поиск единой первопричины.

§ Практически невозможно смоделировать все взаимосвязи услуги (end-to-end).

§ Применение методов agile в развитии инфраструктуры приводит к ожиданию увеличения количества заранее неизвестных проблем

Ciscoclub.ru

Проблематика систем, базирующихся на моделировании топологий и услуг

ЦОДы и сеть

Виртуализированные серверы (OpenStack / ESX)


Пользователи и клиентыvRouter vFirewallvLoad Balancer



DevOps Apps

Агрегация и индексирование

Поиск событий по модели

Правила

<“Alert” where: A>x AND B=y AND C>z AND D𝚫p AND E=>n /> М

онит

орин

г изв

естн

ых

моде

лей

Событие / Обращение

Вы можете моделировать только то, что знаете.

Обновление модели стоит дорого.

Ciscoclub.ru

Решение с обучением поведения

ЦОДы и сеть

Виртуализированные серверы (OpenStack / ESX)


Пользователи и клиентыvRouter vFirewallvLoad Balancer



DevOps AppsУменьшение кол-ва событий

Обнаружение аномалий

Сценарии по ситуациям

Сбор и использование знаний

Восстановление§ Меньше времени на обнаружения

§ Меньше времени на диагностику

§ Меньше времени на

восстановление

§ Меньше количество ресурсов

§ Меньше прерываний услуг

§ Оповещения операторов и клиентов

§ Уменьшение количества проблем

§ Превентивное извещение

§ Привлечение экспертов для решения

проблемы

Ciscoclub.ru

События Фильтрация событий

Определение ситуации Извещение Ситуационная комната

Real-Time, Automatic Data Categorization and Noise Filtering(Unsupervised Machine Learning)

Real-Time, Model-Free Anomaly Detection;

Alert Groups(Unsupervised Machine Learning)

Push Notification; Situation Awareness;

Dynamic Teaming(Supervised Machine Learning)

ВосстановлениеОчистка Поиск контекста

Сценарий работы с ситуациями

BMC Remedy

BMC Remedy

Ciscoclub.ru

Situ

atio

n R

oom

Архитектура решения

Moobots (JavaScript)

LAM

LAM

LAMLog Events

APM Events

Change

IT Service Management

System

Scripts and Process, etc.

IRC / Chat / Chatbots

Status Events

LAM

Situation Manager

ITSM Integrator

Event Automation

Notification

CMDB Integrator

graze.moogsoft.com

Alert Builder

“Alert Object” Store

Apache Webstack/SSO

“Situation” Store

“Partial” CMDB / Inventory

Index

Events

Alerts

Situations

SNMP, Syslog, Nagios, Solar Winds, CORBA, Splunk, Log Files, Netcool, Socket, BMC BEM, HP NNM/OM, Twitter, etc.

Service Now, Remedy, HPSM, CA-SM, etc.

BMCAtrium, HP/IBM/CA CMDB, AMDOCS, File, Any Database, etc.

MS-Lync, Y!chat, Google+, Jabber® Platform, etc.

CLI, Java, ObjC, JavaScript, C++,, SQL, PERL, etc. Farmd App Container

Anomaly Detection Moolets

Alert Rules Engine

Input Data

Node: Bus Triggered JavaScript Apps Real-Time Anomaly Detection and Collaborative Workflow

3rdParty

…

Assess Clustered Alert Narrative

Review Timeline Forensics

Previous Knowledge

Collaborate

Third-Party Forensics

Lambot

Lambot

Lambot

Lambot

Interface Tokenize / Enrich MooMs Bus

Ciscoclub.ru


NFV-O(NFV Orch.)


VNF 1 VNF 3VNF 2

NSO(NFV-O)

OpenStack(VIM)

On-

ViVNF-M (VNF

Managers)

VNF-M (VNF

Manager)F Managers)

ESC (VNF-M)

Vnfm-Vi

NFVI

Hardware Resources


EMS 1 EMS 3EMS 2


Ve-Vnfm



Vn-Nf

Se-Ma

Nfvo-Vnfm


Portal / BSSOs-Ma




ETSI NFV Framework


Ciscoclub.ru

Заключение

• Технологии виртуализации требуют более сложной системы управления по сравнению с традиционными сетями

• Документы ETSI MANO по состоянию на конец 2016 года можно использовать как рекомендации, но фактически построенная система может иметь ряд расхождений со стандартом из-за непроработанных в стандарте деталей

• Использование проработанных решений от Cisco сможет значительно сократить время внедрения платформы управления

Клуб Cisco

Есть вопросы по приобретению оборудования Cisco?8 800 700 05 22

Благодарим за участие

Cisco CiscoRu CiscoRussia CiscoRu

Обзор архитектуры etsi mano для управления сетями nfv и...

Technology