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平台架构

本主题重点介绍架构的指导原则和标准。涵盖了OSS/BSS的软件堆栈和主要组件，以及从虚拟设备到云和其他目的地的"数据包步行"。

Network Edge架构包括一个完全有能力的硬件、软件和设计原则的堆栈，它来自于多个标准机构和供应商。

总体趋势和标准​

Equinix已根据欧洲电信标准协会(ETSI)制定的标准为Network Edge构建了一个完整的堆栈平台。具体而言，ETSI建立了一个NFV行业规范小组，该小组定义了网络功能虚拟化的大部分前景。

ETSI NFV框架由三个主要部分组成。

  • 网络功能虚拟化基础架构(NFVI)：由部署虚拟网络功能(VNF)的所有硬件(服务器，存储和网络)和软件组件组成的子系统。这包括计算，存储和网络资源以及关联的虚拟化层(虚拟机管理程序)。
  • 管理和编排(MANO)：包含网络功能虚拟化编排器(NFVO)，虚拟化基础架构管理器(VIM)和虚拟网络功能管理器(VNFM)的子系统。
  • 虚拟网络功能(VNF)：在NFVI上实例化为一个或多个虚拟机(VM)的网络功能的软件实施。

叠加在这一框架上的是Equinix多年来采购或建造的遗留、现有及新的运营和业务支持系统，形成了一个标准化的架构：

在每个组件中都有多个系统，其中一些将在下文中详细描述。

NFV背后的核心概念是将这些网络功能作为在NFVI上运行的纯软件实施。VNF是传统网络功能(如路由器或防火墙)的虚拟化版本，但也可能是离散操作(如NAT或BGP)。这一概念在许多方面与传统的硬件部署实施有着根本的不同。将软件与硬件分离，可以在不同的周期内实现每个网络功能的生命周期和开发。这种去耦允许在多种软件网络功能之间共享硬件/基础设施资源的模型。

VNF的实现（如虚拟路由器或虚拟交换机）通常不会改变传统物理网络功能（PNF）的基本功能行为和外部操作接口，如传统路由器或交换机。

VNF可以作为一个单一的虚拟机、多个虚拟机或在一个与其他功能共享的虚拟机内实现的功能来实施。

网络结构和设备​

在体系结构的NFVi组件中，大多数硬件部署都位于其中。Equinix将计算节点，管理设备，机架顶层聚合交换机，边界路由器部署到其他服务，存储和其他方面，以实现整个套件。每次部署的深度和规模可能因市场，预测，容量和其他因素而异。

我们将此完整套件称为部署点(POD)。即使在同一城域中部署了多个POD，每个POD都独立于每个其他POD。

一个完整的POD还包括冗余的架顶聚合交换机和管理交换机，供内部使用，如操作/支持、监测或新资产的持续协调。

在POD Equinix内托管运行每个VNF软件映像的虚拟机。我们的虚拟机基于KVM，基础设施位于OpenStack平台上。

每个虚拟设备使用VXLAN技术与它上面的汇聚交换机和互连平台进行逻辑连接，VPP协调它们之间以及POD内部和外部的网络。

VPP是一款矢量数据包处理软件，可对数据包的交换和路由做出智能决策。VPP将流量来回传递到Equinix Fabric和EC (因特网)互连平台，并在POD级别出现故障时保持完全冗余。有关冗余和弹性体系结构的信息, 请参阅Architecting Resiliency。

系统/堆栈架构​

NFV管理和编排套件包含多个关键软件组件，可简化平台。参考体系结构的这一部分通常称为管理和编排(MANO)

  • 虚拟基础设施管理 (VIM) – 处理计算、存储和其他传统基础设施元素的实例化、配置、预留和其他功能。
  • 虚拟网络功能管理器(VNFM)–处理活动虚拟设备的生命周期，监控和其他活动。运行部署设备，变更管理以及最终拆卸/删除设备的工作流程。
  • 网络功能虚拟化编排器 (NFVO) – 确保将正确的配置加载到软件映像、获取和保留库存（例如 IP 地址和 VXLAN）以及需要与其他系统和 OSS/BSS 协调的其他功能。

Equinix在每个区域维护冗余编排器。当通过门户或API发出请求时，请求会到达相关编排器，以开始为请求的设备或服务预留资产，资源清册以及选择适当的配置和映像的过程。

下面是一个特定地区各种系统之间流动和互动的例子。

必要时，Network Edge编排器与Equinix Fabric编排器交互，以协调激活从VNF接口到云或其他选择目的地的连接的活动。每项活动都会定期检查库存，以查看可用的资源，并保留带宽，IP寻址，VLAN或其他逻辑资源，使其不会被平台中的任何其他设备占用。

Equinix 还包括大量的内部管理和监控工具，有些部分您可能会看到。

我们的套间包括：

  • 监控

    • 物理和逻辑资产的健康和性能，如CPU和RAM的利用率
    • POD级别的视图进入物理和虚拟活动部件和对象

  • 分析和报告

    • 服务影响分析，以确定不同组件之间的关系，以及当变化或事件发生时每个组件对其他组件的影响
    • POD能力预测--让我们的工程师提前知道什么时候需要增加计算、网络或其他资产。

  • 自动化

    • 当容量被增强并添加到POD或上行链路到其他平台时，自动发现，并迅速成为可用的。
    • 报告POD级的健康状况和变化并作出反应
    • 与VIM完全整合

拼接在一起：数据包和通信流​

Network Edge使用EVPN/VXLAN执行控制和数据平面功能。第2层控制平面和MAC学习的主要目的是在VNF和相应CSP路由器之间建立第2层可达性。一旦建立了第2层连接，就可以在VNF与其相应的对等设备之间建立第3层对等。因此，在一个VNI上只能获知两个MAC地址，因为这是连接所需的一切，而在VTEP上获知许多MAC地址(每个VNI两个)。下图显示了从中间向外工作以建立路由对等的数据流。

基础设施控制平面由计算VTEP和Equinix Fabric VTEP之间的EVPN组成，以启用动态MAC地址学习，而VXLAN用作计算和Equinix Fabric节点之间的数据平面。此外，VNI映射到VPP vSwitch，MAC地址封装在VPP的入口，并在以下示例中标记VNI为10。

在私有云和VNF之间建立叠加控制平面会话之前，Equinix Fabric和各自私有云之间的第2层控制平面还必须存在一个分支。在配置过程中，当连接到CSP时，VLAN会动态实例化并连接到Equinix Fabric交换机，通常是通过.1Q连接。然后通过此.1Q中继端口获取CSP的MAC地址，如下所示。在下面的示例中，通过VLAN 462在Equinix Fabric交换机的物理端口获知来自CSP的MAC:01B。完成第2层控制平面所需的最后一个连接是通过Equinix Fabric交换机上的路由实例(RI)完成的，该实例构成了EVPN会话的内部链接。完成第2层控制平面的最后一段后，即可建立用于BGP对等的叠加第3层控制平面。

整个解决方案从头到尾看起来是这样的。

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