【活動報導】5G SDN/NFV網路設計實務

作者:謝品安/白國巍

企業客製化系列課程第四場,在10/13與10/14連續兩天的課程中,邀請到工研院資通所的重量級團隊來授課!首先第一天由工研院資通所技術經理李育緯進行NFV網路加速技術介紹與Controller實務應用。第二天則由技術經理黃俊傑先介紹VM技術、OpenStack,最後再由工程師黃鉦淯講解5G NFV關鍵技術Kubernetes、微服務概念與Docker Container容器技術以及基本實作範例,兩天的課程內容既充實又精彩!

Controller 實務應用

Neutron 將複雜的網路虛擬化成數個標準API。透過這些API的操作,就能在OpenStack上建構出使用者需要的虛擬網路,不需要實體的設備網路也可以有相同甚至更好的效果。

由工研院開發的 Peregrine 提供了網路虛擬化、動態路徑規劃和快速故障轉移的三大核心技術,而且僅需要Ethernet交換機便可以建立出軟體定義網路的環境。同時,Peregrine 也整合了OpenStack,支援 Neutron APIs。

 

通過 MLAG 環境的網路虛擬化,可以自動蒐集網路拓樸與 MLAG 資訊,產生完整拓樸,並完成HaaS設備出租與歸還過程中的網路虛擬化設定。並提供多租戶的網路虛擬化功能,讓用戶可自定義用戶的網路配置。此外,當HaaS用戶抱怨網路效能不佳時,HaaS的管理者能在30分鐘內找到問題主因,以解決並回報客戶。

NFV 網路加速技術介紹

在 NFV 的領域,因為使用 CPU 來執行虛擬化網路功能,封包的傳輸速度便決定了網路傳輸的速度。工研院資通所人工智慧運算平台組技術經理李育緯分別介紹了 NFVI、SDWAN 和 Service Function Chain三種效能優化技術。影響 NFV 網路效能的因素涵蓋多個領域,包含加速卡、系統架構、資源配置、軟體效能等。李經理對 NFV 效能實驗室的執行過程做了許多經驗分享,也介紹如何透過標準化的測試流程,來比較不同網路加速方案的效能差異。

5G NFV 關鍵技術 Kubernetes

為了實現雲端計算所需要的大量網路數據傳輸,傳統網路架構已不堪負荷。工研院資通所工程師黃鉦淯介紹了虛擬網路中的關鍵技術 Kubernetes。不同於以往 Monolithic Architecture 的處理方式,Kubernetes 使用了 Microservices Architecture 的方式,將不同的工作內容細分給不同的容器。透過將軟體封裝到容器中,包含了程式庫、系統工具、程式碼等,實現 Microservices。如此高度的模組化程式可以快速的修改、擴張甚至是搬遷。


Monolithic(上)和 Microservices(下) Architecture 的差別

雲與邊緣運算概念和 OpenStack 組件介紹

雲端運算採用虛擬化技術,將原本運作在實際伺服器上的伺服器作業系統變成在虛擬化的軟體上。執行硬體故障時,這些伺服器系統可以很容易地移轉到另外一台已設置好虛擬化軟體的硬體上,系統不需要重新安裝與設定,可以大幅簡化伺服器的管理。

雲端運算部署模型有公有雲 (Public Cloud)、私有雲 (Private Cloud)、混合雲 (Hybrid Cloud)、多雲 (Multi-Cloud)和邊緣雲 (Edge Cloud)。其中,邊緣雲的邊緣運算是一種分散式運算架構,讓企業應用程式更接近 IoT裝置或本端邊緣伺服器等資料來源。此外,隨著 5G 網路增加連接行動式裝置的數量,資料量將持續成長,所有裝置產生的資料傳送至集中式的資料中心或傳送至雲端,造成頻寬及延遲問題。邊緣運算提供在更接近資料建立的位置處理及分析資料,大幅減少延遲現象。達到節省頻寬、降低延遲、增加資安及隱私性、改善系統反應時間及支援行動應用。

邊緣運算的市場趨勢

OpenStack 支援許多主流的開源項目,讓使用者可以輕鬆的進行雲端運算。OpenStack是透過一組相互關聯的元件所組成,進而控管雲平台上的計算 (Compute)、網路 (Networking)、儲存 (Storage) 資源池。並輔以一套集中式管理的儀表板 (Dashboard) 元件,結合一套OpenStack 共享服務,對外以應用程式介面,提供可便捷調度與彈性擴充的運算服務。

小結

OpenStack 整合了不同的開源軟體,讓雲端運算逐漸成熟。透過 NFV 虛擬網路的優化與加速,得以實現商業化的邊緣運算。工研院的三位講師的豐富內容也從 NFV 的關鍵技術 Kubernetes 介紹到雲端運算以及實務上的操作。

白國巍

Author: 白國巍

興趣是電玩、模型與搖滾樂的阿宅,從媒體圈晃到Maker圈來增廣見聞,希望在增加新知的同時也能開拓更廣的視野。

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