驱动虚拟化网络 FTF-NET-N1876 DAVID ROSADO 产品营销 2016 年 5 月 16 日
议程 什么是服务链 优势 用例 服务链采用 恩智浦 SDN/ 虚拟化解决方案 1 1
服务链 : 并非新概念 DPI 调度 服务 钓鱼 病毒 病毒扫描 ADC 一系列网络服务通过网络互连以提供支持和应用随着 SDN 和 NFV 技术的兴起, 这种概念随之扩大 实现可扩展性 充分利用虚拟设备 自动化调配, 提高敏捷性 降低运营支出和资本支出, 并且实现灵活性和中央控制 2
服务调配 : 问题陈述 网络设备 1 [me@linuxbox me]$ type type type is a shell builtin [me@linuxbox me]$ type ls ls is aliased to `ls --color=tty' [me@linuxbox me]$ type cp cp is /bin/cp 网络设备 2 [me@linuxbox me]$ type type type is a shell builtin [me@linuxbox me]$ type ls ls is aliased to `ls --color=tty' [me@linuxbox me]$ type cp cp is /bin/cp 网络设备 3 [me@linuxbox me]$ type type type is a shell builtin [me@linuxbox me]$ type ls ls is aliased to `ls --color=tty' [me@linuxbox me]$ type cp cp is /bin/cp 服务挑战 : 预测未来需求 超量调配以支持扩展 确定容量大小以满足最高级别的需求 估计通过不必要网络设备或服务器的数据, 这些设备会占用不必要的额外带宽和 CPU 资源 3
服务链应用实例 对于服务提供商而言, 服务链可能包括位于客户端的边缘路由器, 然后是深度包检测 (DPI) DPI 服务可确定流量的类型, 并向控制器软件发出信号, 以便为该数据包流和该客户创建服务链 例如, 电子邮件服务链包括病毒 垃圾邮件和钓鱼欺诈检测, 可通过无延迟且带抖动保证的连接路由 Web 流量通过包括病毒扫描和 ADC 的链路路由 为视频和语音流量创建的服务链将包括流量整形, 因此这些流量将依据每个客户购买的延迟水平和抖动保证完成链路路由 每种类型的流量只接受所需的服务, 跳过不必要的服务 4
网络市场向虚拟化转换 (SDN/NFV) NFV 向运营商承诺三种优势 服务速度 资本支出和运营支出减少 可扩展性和弹性 1 2 3 增加服务节点 VM VM VM VM VM VM VM VM VM 实例化更多 VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM VM 设计自定义硬件和软件 许多不同的 自定义系统 VM VM VM VM 编写代码您可以在 VM 中运行和测试 较少同类 COTS 系统 随着需求变化而缩减 5
SDN 和 NFV 为您排忧解难 SDN 将管理功能从硬件转移到在服务器上执行的控制器软件 控制器和网络设备之间的标准化配置协议取代了专有设备配置语言 整个服务链可从控制器进行调配并不断重新配置 由于控制器软件提供了网络的整体视图, 因此在这种情况下出现错误的机率低得多, 从而降低了设备配置不一致的风险 NFV 将网络功能从专用硬件设备转移到软件中 以往需要专用硬件设备的功能现在可在标准服务器上执行 专用数据包处理硬件添加到标准服务器上, 以实现这些功能 6
SDN 和 NFV 为您排忧解难 SDN NFV 7
有关虚拟化的关键信息 网络功能虚拟化将部署到整个网络 在服务器 数据中心云 在智能网络边缘和设备 两者将共用一个生态系统 共同计算 IO 和网络虚拟化机制 API 共同调度和管理机制 共用配置和安装机制 两者将按需优化 计算优化 网络和加速优化 存储优化 8
业务动因 效率 弹性 充分利用系统硬件来处理数量不断增长的服务, 以实现收 入增长 能够随着需求增加而快速扩展, 而不出现停机时间 可扩展性 能够随着客户增长而扩展服务部署 服务速度 快速动态地测试和部署新服务 降低运营支出和资本支出 优化投资以实现业务目标 虚拟化进步 : 数据中心 网络 9
恩智浦为虚拟化网络提供差异化 效率 可编程引擎中的完全网络虚拟化 弹性可扩展性服务速度降低运营支出和资本支出 从客户端到云边缘都使用相同的硬件和软件架构 可扩展的产品组合 :1 至 16 个 ARMv8 内核 可扩展的性能 :1 至 50Gbps 的数据包处理速度 符合标准的软件 API 和库 标准的部署和安装模式 最佳性能 / 功率解决方案 为云边缘和客户端带来虚拟化 恩智浦 : 为网络带来虚拟化 10
引领网络中的 64 位 ARM 浪潮 第 1 个 ARM64 采用小于 10x10mm 的封装 LS1012A Cortex-A53 PPFE 2Gbps 数据包 1 Gbps 加密 1 至 2W 第 1 个 10G WAN ARM64 用于家庭网关 家庭 SMB 网关路由器和接入点 LS1024A Cortex-A9 PPFE 2Gbps 3 至 5W LS1043A Cortex-A53 LS1043/23 10Gbps 数据包 5Gbps 加密 5 至 10W 智能边缘网络设备 LS1046 Cortex-A72 DPAA1 10 至 20Gbps 数据包 10Gbps 加密 10 至 12W LS1088A Cortex-A53 DPAA2 20Gbps 数据包 10Gbps 加密 15 至 20W SDN NFV 路由 云端 LS2085A Cortex-A57 LS2085/45 DPAA2 40Gbps 数据包 20Gbps 加密 20 至 35W 行业最具扩展性的 ARM64 通信处理器系列 LS2088 和 LS3 Cortex-A72 和 Ares 4 至 24 个内核 DPAA2 100Gbps 数据包 100Gbps 加密 带 Cortex-A72 的 Cortex-A72 即将推出 11
服务提供商 CO/ 数据中心 企业核心 / 数据中心 恩智浦在 NFV 领域的成功案例 领先的白盒交换机供应商 关键无线基础设施部署 公共云 无线通讯 领先的企业 OEM 云 RAN vepc vwoc vadc 领先的白盒交换机供应商 客户端 企业 vcpe 解决方案 - Edgewater SDN 交换机 网络设备带 VNF SDN 运营商交换机 SDN 交换机 住宅 vcpe vbras 私有云 一级全球服务提供商 北美电信设备供应商 端访问边缘 IP 内核数据中心 服务提供商访问 / 整合 12
恩智浦虚拟化平台演示 客户端和云边缘 因特网服务提供商云端 数据中心云端 云边缘 vcpe vpe 优化的 vnf QorIQ LS 2088 ISP 云边缘 云端调度 虚拟化网络服务 (vnf) 的按需自适应端到端分布 服务链 客户端 vcpe vcpe 白盒 viot 网关 LS 1088A LS 1021 八核 Cortex-A53 双核 Cortex-A7 vaccess (vbts) BSC 9131 注意 : 演示目前显示的是基于 LS1043A 13 的 vcpe, 正被移植到 LS1088A 客户端 客户 优化的 vnf vnf 虚拟网络功能
vcpe 虚拟化平台 智能访问 (LS1043)/ 智能边缘 (LS2088) 端对端虚拟化 : 使用优化的 vnf 通过 OPNFV 从数据中心到边缘到企业 / 场所 加密 解密 IPSEC 防火墙 Squid 扫描恶意软件 Clamav 带宽控制 QOS 等 动态服务链 / 插入, 使用 OpenContrail 按需部署 / 移除大规模可扩展虚拟化网络功能 (vnf) 加速 安全 优化 vnf( 高性能 / 功率 / 成本 ) 经过优化的 vnf 利用恩智浦硬件加速器卸载网络负载 延迟敏感型服务在 CPE 本地以高性能运行 CPE 能够安全地从云提供商处访问机密的 OTP 服务 14
基于 LayerScape 的优化 开放虚拟化网络平台提供智能访问 (vcpe) 智能边缘 经过加速和优化的安全 动态 vnf, 具有商用 vnf 支持 开放系统 :OPNFV ODP DPDK OVS Centos Ubuntu ENEA 合规解决方案 利用 QoS 的动态服务链接 应用实例 : 使用 OpenContrail 显示 Trend Micro 和 IPSEC vnf 之间的实例动态服务链 用户流量通过 Trend Micro 杀毒软件, 并使用 IPSEC Tunnel 加密 vnf DHCP 和 QoS vcpe vnf Trend Micro vnf (Docker) IPSEC 和 NAT 服务提供商边缘 vnf (Docker) IPSEC vnf Trend Micro vnf 防火墙 vnf NAT OPNFV 控制器 -> Fuel GUI -> Openstack 控制器 -> OpenContrail -> OpenDayLight 15 wlan0 Contrail vrouter/ovs LS1088ARDB vhost0 eth0 IPSEC ni1 Contrail vrouter/ovs LS2088ARDB vhost0 eth0 互联网 注意 : 演示目前显示的是基于 LS1043A 的 vcpe, 正被移植到 LS1088A
通过开放式生态系统部署 开放数据平台和数据路径开发套件 标准化可卸载数据路径 API 厂商中立和跨平台 x86,arm 虚拟网络基础设施 能够在 GPP 内核上运行, 或者转移到数据包引擎以实现减荷 ARM 上的 OPNFV OpenStack 管理和调度 NW 功能 传统应用 访客操作系统 VMM 虚拟化 虚拟网络基础设施 NW 功能 用户空间 DP API 访客操作系统 VMM 计算 - KVM Docker Ceph 主机操作系统 ( 标准 Linux 发行版 ) 管理 调度 vnf 管理 虚拟基础设施管理 标准平台实施 标准发行版 CentOS Ubuntu ONIE UEFI Fuel 安装程序 恩智浦积极参与推动关键开放行业标准的发展 CPU 加速 标准平台存储器层次结构一致性互连 I/O 16
恩智浦虚拟化解决方案 标准硬件平台标准 Linux 发行版标准虚拟化组件标准调度和管理标准 API 和库参考虚拟网络功能开箱体验 QorIQ LS 系列 :ARMv8 内核 + 虚拟网络 CentOS UEFI Debian Ubuntu KVM QEMU Docker Ceph OP-NFV:OpenDayLight OpenStack DPDK ODP OVS Virtio vfirewall vnat vrouter vvpn 基准 用户指南 文档 17
相对性能 ( 标准化到主机 ) 为 NFV 提供制胜性能 1.2 1 恩智浦提供完全网络虚拟化 x86: 仅提供 IO 虚拟化 0.8-20% -20% 0.6 0.4-40% -40% 0.2 与 x86 的性能对比恩智浦提供 2 倍功效 0 Host VM with virtio VM with direct-assignment NXP Intel 利用恩智浦在联网方面的领先地位实现虚拟化 在硬件中使用虚拟联网可提供更优的性能 / 功率 标准 API, 缩短上市时间, 实现互操作性 英特尔资源 :https://networkbuilders.intel.com/docs/network_builders_ra_nfv.pdf 18
虚拟服务链 硬件辅助 LS1088 OPNFV 平台 最多 8 个 GPP 内核用于 vnf OA 路由器 vvpn vrouter vnf1 vfw vnf2 完全 OPNFV 平台兼容性 ODP DPDK Veth Veth 端口端口 ODP DPDK Veth Veth 端口端口 ODP DPDK Veth Veth 端口端口 vnf 与 x86 100% 兼容 在单个软件平台上实现 8 倍的性能扩展 数据包转发引擎 虚拟交换, 服务链 KVM 管理程序 Openflow 代理 用户空间 内核空间 AIOP 数据包转发引擎可以释放 GPP 内核, 并且显著提高网络吞吐量 1G Eth 1G Eth Openflow 控制器 19 恩智浦机密信息
应用实例 : 利用 LS2088A 的高功效 NFV 采用 AIOP 的 LS2 E5-2618Lv3 Xeon-D 1548 内核 8 @ 2GHz 8 @ 2.3GHz 8 @ 2 GHz CoreMark/MHz/ 内核 5.4 8.2 8.2 功率 (TDP) 35W 75W 45W vnf 能力 虚拟 I/O 虚拟网络 NIC 加密 内核 数据包引擎 包含 +10W +40W 虚拟 NW IO 的内核 2 4 5 vnf CoreMark 65k 75k 49k 混合功率 35W 125W 45W vnf CoreMark/W 1857 600 1089 内核 包含 Layerscape 架构提供 2 至 3 倍性能 / 功率优势 VMM 网络和 IO 虚拟化消耗 CPU 资源 大部分可由 Layerscape 数据包引擎协助 因此 更多的周期被分配给 VM 以及更好的集成 20
小结 可扩展到整个虚拟网络 智能云边缘至网络设备 从 1W 扩展至 100 Gbps 服务 恩智浦提供卓越的性能 / 功率 / 价值定位 服务链得到简化 硬件辅助网络和 IO 虚拟化 ARM 虚拟化支持方面处于领先地位 符合标准的解决方案 标准虚拟化组件 DPDK OVS KVM Docker Ceph 无缝插件加速 标准操作系统 安装环境 21
版权声明 恩智浦 恩智浦徽标 恩智浦 智慧生活, 安全连结 CoolFlux EMBRACE GREENCHIP HITAG I2C BUS ICODE JCOP LIFE VIBES MIFARE MIFARE Classic MIFARE DESFire MIFARE Plus MIFARE FleX MANTIS MIFARE ULTRALIGHT MIFARE4MOBILE MIGLO NTAG ROADLINK SMARTLX SMARTMX STARPLUG TOPFET TrenchMOS UCODE 飞思卡尔 飞思卡尔徽标 AltiVec C 5 CodeTEST CodeWarrior ColdFire ColdFire+ C Ware 高能效解决方案徽标 Kinetis Layerscape MagniV mobilegt PEG PowerQUICC Processor Expert QorIQ QorIQ Qonverge Ready Play SafeAssure SafeAssure 徽标 StarCore Symphony VortiQa Vybrid Airfast BeeKit BeeStack CoreNet Flexis MXC Platform in a Package QUICC Engine SMARTMOS Tower TurboLink 和 UMEMS 是 NXP B.V. 的商标 所有其他产品或服务名称均为其各自所有者的财产 ARM AMBA ARM Powered Artisan Cortex Jazelle Keil SecurCore Thumb TrustZone 和 μvision 是 ARM Limited( 或其子公司 ) 在欧盟和 / 或其他地区的注册商标 ARM7 ARM9 ARM11 big.little CoreLink CoreSight DesignStart Mali mbed NEON POP Sensinode Socrates ULINK 和 Versatile 是 ARM Limited( 或其子公司 ) 在欧盟和 / 或其他地区的商标 保留所有权利 Oracle 和 Java 是 Oracle 和 / 或其关联公司的注册商标 Power Architecture 和 Power.org 文字标记 Power 和 Power.org 徽标及相关标记是 Power.org 的授权商标和服务标记 2015 2016 NXP B.V. 23