知否？知否？电信网络应关注多层编排

几年前，电信运营商几乎没有使用过“编排”这个词，而且“编排”也主要用于音乐领域。今天，关于“编排”的含义有不同的看法; 它经常与管理，控制器等互换使用……当ETSI [1]NFV Orchestrator将NFV（网络功能虚拟化）引入通信行业，NFV协调器是一个新的功能块，引起了人们的广泛关注。此后，不同的论坛、规范机构、通信服务提供商和产品供应商都指定并实现了许多编排解决方案。随着时间的推移，人们进一步认识到，只有一个编排器是不够的，效率跟不上，需要多层（至少两个）编排。例如，开源MANO（OSM）[2]定义了2层业务流程，即Service Orchestrator（SO）和Resource Orchestrator（RO）。同样，开放式网络自动化平台（ONAP）[3]，至少定义2层业务流程，即Service Orchestrator（SO）和虚拟功能控制器（VF-C），后者与ETSI NFV-Orchestrator功能对齐。

定义编排

编排的功能包括协调和管理。虽然协调部分是必须的，但管理功能是可选的。协调器对其需要使用的组件或实体没有绝对权限，而管理器对所涉及的实体具有完全权限。管理器可以自己决定主题组件生命周期的各个方面。管理器本身可能由更高级别的管理实体控制，但向下管理实体则享有对其管理的组件的独占绝对权限。另一方面，协调器必须与实体合作。在发出命令之前，协调器不知道该命令是否会成功执行。因此，真正意义上的协调器会发出请求，而不是发送命令，并根据响应重新调整其操作以实现预期目标。协调器必须在这些限制内工作，以实现其目标。还有一个术语，经常在SDN中使用，是控制器。这基本上控制了主体实体的某种行为或方面。虽然它对组件的生命周期没有绝对权限，但它可以对特定行为进行控制，有时与其他控制器共享此权限。协调的结果可能导致创建一个临时的元素（例如网络服务），协调器可以管理这个新元素的生命周期。

ETSI NFV MANO中的编排

在NFV MANO架构的情况下，NFV编排器（NFVO）与虚拟网络功能管理器（VNFM）和虚拟基础设施管理器（VIM）进行协调。后两者分别管理虚拟网络功能（VNF）和虚拟基础设施（VI），NFVO与这两个管理器协调创建一个新的过渡实体：网络服务（NS）。NFVO作为管理者，NFVO使用对VNFM（s）和VIMs的请求来管理NS的生命周期。在大多数架构中，我们看到NFVO与服务编排器一起工作。

多层编排

在分层业务流程解决方案中，给定层的编排器需要使用更高层的协调器而不是管理器。因为更高级别的管理器会期望命令-确认行为，而不是最佳努力的请求-响应行为。作为较底层的编排器不能保证对更高级别实体的请求操作。在多层业务流程架构中，层次结构顶部的编排器负责编排多个下一级编排器或其他管理实体（例如VIM或VNFM）。

影响特定分层业务流程解决方案的方式有多种因素。其中一些因素是：

• 需要编排的实体的地理分布和布局（例如分布式NFVI PoP）。
• 编排器的可伸缩性约束。
• 部署业务流程解决方案的服务提供商的业务和运营要求。
• 不同的网络域以及这些域中的每个实体（例如，VNF，SDN控制器，VNFM等）通过其接口向业务流程层提供的抽象。
• 不同的抽象层（例如资源，服务，客户和产品）
  下图说明了编排器的层次结构层; 每一层业务流程都处理不同的抽象层，一些层面根据地理区域和网络域进行构建。当然也存在其他多种组合，这些组合中，分层的编排器可以被构造，下面是一种可能的场景。

分层编排器之间的协调接口

多层编排器之间的接口构造与传统的管理系统完全不同。通常，管理系统之间的接口是面向命令/操作的，即较高层的管理系统发出命令或触发低级管理系统上的一个操作，命令/操作是成功的，或者报告错误。多编排器环境需要在不同层级的编排器之间采用不同的接口设计方法。

多个编排器之间接口的一些关键通用特性（除了反映协调器功能的接口）：

• 基于Intent的接口 VS 基于命令/操作：
  较高级别的协调器向较低级别的协调器表示其意图，而较低级别的协调器反过来通过编排其范围内的各种实体来决定如何实现该意图。
• 接口的会话风格 VS 请求/响应范例
  编排器交换会话而不是请求/响应，例如，服务编排器可能请求WAN编排器在具有特定QoS的特定地理区域中创建网络服务，而WAN编排器根据从管理系统、分析提要和VIMs收集的信息分析请求，并返回可行的备选方案（假设原始的服务质量要求不能完全满足等）来分析该请求。然后，服务编排器可以选择其中一个备选方案，或者决定更改原始请求，考虑建议的备选方案。这种会话风格使编排器能够在不同的抽象层次上采取行动，减轻潜在的死锁，确保对网络资源的适当保留，以有效地实现最初的意图。
• 尽力而为 VS 保证动作语义
  与传统的管理系统不同，根据定义，编排器面向基于尽力而为的语义。例如，如果服务编排器表达了将一组VNF实例化为NFV编排器的意图，那么NFV编排器可能会根据它在NFVI资源可用性等方面所拥有的实时信息来选择稍微不同的VNF组合或配置来实现意图。这种基于意图的尽力而为语义意味着实现端到端系统可靠性所采用的方法必须与传统管理系统不同。其中一种可能的方法是利用编排器的协调和管理功能。

多层编排-主要优点

与管理系统不同，编排器主要是负责共享控制、处理冲突和确保在最大努力的基础上实现主要意图（其中包括操作效率和有效性所需的各种QoS特征）。只有采用多层次协调的协作方式，才能在电信网络中展现NFV和SDN的真正好处。

结论

电信网络很复杂，需要从多个角度进行管理。编排架构允许运营商从不同角度松散耦合监控和控制网络，同时确保整个系统行为的一致。协调方法而非主从式，确保了低层和高级的目标都是动态平衡的。在多层编排体系结构中，应注意协调的方法跨层保存，并在管理系统中动态地传递最高的意图。

参考
1.ETSI GS NFV-MAN 001 V1.1.1 (2014-12) : Network Functions Virtualisation (NFV); Management and Orchestration
https://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV-MAN/001_099/001/01.01.01_60/gs_NFV-MAN001v010101p.pdf
2.Open Source MANO : OSM Release FOUR Technical Overview May 2018
https://www.kernel.org/doc/Documentation/networking/vrf.txt
3.Introducing the ONAP Architecture (Amsterdam Release)
https://onap.readthedocs.io/en/amsterdam/guides/onap-developer/architecture/onap-architecture.html

原文链接：
https://sdn.ieee.org/newsletter/november-2018/architecting-multi-layer-orchestration-for-telco-networks