中国联通 NFV 虚拟化中间件 白皮书-通信技术.pdf

中国联通 NFV 虚拟化中间件 白皮书 中国联通 2016年9月 目录 1 概述 1  1.1 问题背景 1  1.2 范围 1  2 虚拟化中间件简介 1  2.1 概念描述 2  2.2 主流形态 2  2.3 NFV 研究现状 3  3 NFV 对虚拟化中间件的特殊需求 3  3.1 高可靠性要求 3  3.2 高性能要求 4  3.3 高实时性要求 4  3.4 运维管理的要求 4  3.5 其它要求 5  4 虚拟化中间件的测试 5  4.1 测试网络拓扑 5  4.2 测试平台说明 6  4.2.1 硬件平台说明 6  4.2.2 测试软件说明 7  4.3 测试用例及内容 7  4.4 功能测试 7  4.4.1 虚拟机亲和性/反亲和性的支持 7  4.4.2 控制节点故障恢复 8  4.4.3 虚拟机的高可用性 8  4.4.4 虚拟机的热迁移（带 DPDK） 8  4.4.5 故障告警的北向发送 8  4.5 基本性能测试 8  4.5.1 测试场景 8  4.5.2 测试方法 9  4.5.3 结果预期 10  4.6 网络性能测试 11  4.6.1 测试场景 11  4.6.2 测试方法 13  4.6.3 结果预期 13  5 启示与展望 14  5.1 中国联通虚拟化中间件测试的启示 14  5.2 中国联通对未来中间件的考虑 14  6 缩略语 15  7 参考文献 16  8 鸣谢 16  附录 16  附录一：DPDK 编译 16  附录二：l2fwd 程序编译 16  1 概述 1.1 问题背景 虚拟化技术是NFV（网络功能虚拟化）的一项重要使能技术，其使得在标准化的通用硬件设备（x86服 务器、存储和交换设备）向上提供一致的接口和环境，上层的多种网络设备功能可以透明的使用和访问底 层资源。如下图1-1所示，在NFV环境中，虚拟化中间件运行在通用硬件设备和应用之间，虚拟化中间件提 供了物理硬件（即通用设备）的虚拟化功能；将物理硬件的计算、存储和网络通信资源进行池化，并以虚 拟机和虚拟网络的形式提供给应用（即虚拟化的网元功能VNF）。 图 1-1 虚拟化中间件在 NFV 逻辑架构中的位置 虚拟化中间件技术来源于IT，其技术发展以IT应用和服务需求为主要驱动力。但随着NFV技术对虚拟化 技术的采用，虚拟化中间件技术能否较好适用于NFV电信领域，以及NFV电信领域对虚拟化中间件技术的特 殊需求、如何对虚拟化中间件技术和实现进行相关测试等，成为NFV实践和部署中的重要问题。 1.2 范围 本白皮书重点分析NFV对虚拟化中间件的相关技术要求，以及相关指标和测试方法，并结合联通当前已 有的工作和未来规划展望未来的发展方向。 本文将提供如下内容： （1）虚拟化中间件技术的概念和分类 （2）NFV对虚拟化中间件的需求梳理 （3）虚拟化中间件的测试方法、基准和配置 （4）根据联通的实验室测试实践经验，在附录中提供相关操作和配置示例 2 虚拟化中间件简介 1 2.1 概念描述 虚拟化指的是对某些事物进行虚拟化创建的行为，例如对硬件计算平台、操作系统、存储设备、网络 资源等进行虚拟化，其通过抽象出一个虚拟的软件或硬件接口，从而向上层软件提供一个与它原先所期待 的运行环境完全一致的接口，最终使得上层软件可以直接运行在虚拟环境上。 在虚拟化中，物理资源通常有一个定语称为宿主机（Host Machine），其上