面向電信網(wǎng)絡(luò)的云原生PaaS平臺技術(shù)要求

1面向電信網(wǎng)絡(luò)的云原生PaaS平臺技術(shù)要求本文件規(guī)定了面向電信網(wǎng)絡(luò)的云原生PaaS平臺技術(shù)要求，包括面向電信網(wǎng)元等的通用功能模塊技術(shù)要求、PaaS平臺的南北向接口、以及調(diào)用PaS的流程等。本文件適用于電信領(lǐng)域云原生PaasS平臺建設(shè)與運營。2.規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。2021-0521T-YD面向云化網(wǎng)絡(luò)的容器層平臺技術(shù)要求3.術(shù)語和定義本文將沒有需要界定的術(shù)語和定義下列縮略語適用于本文件：AVP:數(shù)據(jù)表示名稱(Attribute-ValuePair)BRAS:寬帶接入服務(wù)器(BroadbandRemoteAccessServer)CRM:客戶關(guān)系管理(CustomerRelationshipManagenent)DNN:數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)名稱(DataNetworkName)DNS:域名系統(tǒng)(DomainNERP:企業(yè)資源計劃(EnterprisoResourcePlanning)FTP:文件傳輸協(xié)議(FileTransferProtocol)FPGA:可編程陣列邏輯(FieldProgrammableCateArray)IaaS:基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)(InfrastructureasaService)LDAP:輕型目錄訪問協(xié)議(LightweightDirectoryAccess.Protocol)MQTT:消息隊列遙測傳輸(MessageQueuingTelemetryTransport)NGAP:NG應(yīng)用協(xié)議(NGApplicationProtocol)PFCP:報文轉(zhuǎn)發(fā)控制協(xié)議(PacketForwardingControlProtocol)SCTP:流控傳輸協(xié)議(StreanControlTransmissionProtocol)SIP:會話初始協(xié)議(SessioninitializationProtocol)2TEID:隧道端點標(biāo)識(TunnelUE:用戶終端(UserEndp電信網(wǎng)元電信網(wǎng)元電信行業(yè)APP圖1Paas平臺參考架構(gòu)云原生SaS服務(wù)基于云原生PaS平臺提供的服務(wù)能力，通過通用服務(wù)和專用服務(wù)的組合，形成云原生應(yīng)用服務(wù)，包括電信網(wǎng)元、電信APP及第三方APP,功能如下：a)電信網(wǎng)元：電信網(wǎng)元可能包括云原生核心網(wǎng)網(wǎng)元、云原生BRAS、云原生OMC等?；赑aas服務(wù)中的通用或?qū)Ｓ梅?wù)，按需地通過專享服務(wù)、專享資源及硬件加速保障電信網(wǎng)元的服務(wù)質(zhì)量b)電信行業(yè)APP:電信行業(yè)APP可能包括電信行業(yè)ERP、CRM等應(yīng)用系統(tǒng)?；赑aaS服務(wù)中的專用或通用服務(wù)，并按需提供專享硬件及隔離能力。c)第三方APP;基干通用服務(wù)、專用服務(wù)及已注冊的第三方服務(wù)調(diào)用，組合形成第三方APP。電信云原生PaaS可按需對外提供PaaS服務(wù)，為第三方APP提供所需調(diào)用的應(yīng)用服務(wù)及電信行業(yè)特色服務(wù)，如位置服務(wù)云原生PaaS平臺基于容器承載服務(wù)，包含PaaS服務(wù)和PaaS管理兩個部分，功能如下a)PaaS服務(wù)；PaaS服務(wù)為SaaS應(yīng)用提供功能模塊服務(wù)，包含通用服務(wù)和專用服務(wù)。通用服務(wù)提供SaaS應(yīng)用所需的通用、基礎(chǔ)的功能服務(wù)，而專用服務(wù)則提供電信領(lǐng)域涉及位置、協(xié)議、信令等專用服務(wù)功能。b)PaaS管理：PaaS管理為PaaS平臺提供服務(wù)管理、運維管理和資源編排等功能。云原生CaaS平臺基于容器層平臺架構(gòu)，包括但不限于虛擬機容器及裸機容器。為云原生PaaS服務(wù)的生命周期管理提供容器資源調(diào)度支撐，其具體功能要求應(yīng)參照2021-05211-YD。TaaS為上層服務(wù)和應(yīng)用提供基礎(chǔ)設(shè)施，包括各種形態(tài)的計算、存儲、網(wǎng)絡(luò)、加速卡等用戶是一種邏輯實體，與PaaS管理交互，消費PaaS服務(wù)。PaaS管理通過服務(wù)化接口，用以支撐相關(guān)功能實現(xiàn)，其他功能實體通過調(diào)用PaaS管理服務(wù)接口實現(xiàn)對PaaS服務(wù)的相關(guān)操作。第8章將介紹相關(guān)調(diào)用流程。3PaaSPaaS服務(wù)圖2PaaS平臺功能架構(gòu)圖Paas服務(wù)包含多種服務(wù)，其中一部分功能屬于通用服務(wù)，另一部分功能屬于專用服務(wù)。本文件不一一列舉，6.2節(jié)將對較為重要的服務(wù)提出功能要求，其他可參考附錄。a)通用服務(wù)包括但不限于：微服務(wù)引擎、中間件、DevOps等服務(wù)b)專用服務(wù)包括但不限于：加速服務(wù)、增強型負載均衡服務(wù)、深度包檢測服務(wù)、電信網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧服務(wù)、信令跟蹤服務(wù)、切片管理服務(wù)、位置服務(wù)等等。6.PaaS服務(wù)功能要求6.1.1服務(wù)商城服務(wù)商城用以向用戶展示、售賣Paas提供的服務(wù)。a)支持服務(wù)添加至服務(wù)商城。b)支持從服務(wù)商城中刪除服務(wù)。c)支持在服務(wù)商城中更新服務(wù)信息d)支持可視化展示和管理服務(wù)。e)支持服務(wù)精確、模糊查詢。g)支持觸發(fā)服務(wù)實例生命周期管理。6.1.2服務(wù)生命周期管理服務(wù)生命周期管理用以管理應(yīng)用和服務(wù)實例的生命周期a)支持服務(wù)實例管理，包括服務(wù)實例的創(chuàng)建、停止、升級、刪除、重啟等操作。b)支持管理應(yīng)用與服務(wù)實例之間邏輯關(guān)系，包括綁定、解綁、調(diào)用等c)支持可視化圖形界面進行應(yīng)用和服務(wù)實例的展示和管理，例如，應(yīng)用與服務(wù)(服務(wù)實例)之間的依賴關(guān)系，服務(wù)實例的狀態(tài)，應(yīng)用和服務(wù)實例的創(chuàng)建、綁定、刪除等操作。6.1.3運維管理運維管理用以保障已部署應(yīng)用和服務(wù)實例的穩(wěn)定運行a)支持可視化圖形界面進行應(yīng)用和服務(wù)的運維管理。b)支持應(yīng)用和服務(wù)的健康檢查、日志審計等功能c)支持服務(wù)追蹤功能，記錄服務(wù)整個生命周期中發(fā)生的所有操作，為問題回溯和運維管理提d支持操作審計功能，記錄系統(tǒng)中重要的用戶操作，并支持檢查、分析操作的真實性和完整55)支持服務(wù)管理：支持查看服務(wù)信息，支持服務(wù)上線、下線操作。6)支持參數(shù)設(shè)置：支持查看、創(chuàng)建、刪除(支持批量)、修改服務(wù)的配置參數(shù)。7)支持配置管理支持配置加密，支持文件、配置工具等多種方式，支持配置發(fā)布和歷史查c)服務(wù)治理1)支持負載均衡。2)支持限流、降級、熔斷、重試。3)支持無損下線、實例摘除。4)支持黑白明白、錯誤注入d)運維監(jiān)控1)支持服務(wù)監(jiān)控大盤支持服務(wù)數(shù)量、服務(wù)調(diào)用次數(shù)、調(diào)用成功率、調(diào)用時延等指標(biāo)收集和展示。2)支持日志管理：支持全量訪問日志收集，支持查詢訪問日志。3)支持鏈路追蹤：支持應(yīng)用拓撲圖，支持調(diào)用鏈路可視化展示。4)支持服務(wù)更新支持金絲雀發(fā)布，支持標(biāo)記穩(wěn)定版本和灰度版本，支持調(diào)整不同版本的流量分配。5)支持監(jiān)控告警支持短信、郵件等多種形式的實時告警方式，支持系統(tǒng)服務(wù)、應(yīng)用等多種維度的監(jiān)控告警。6)支持調(diào)用鏈分析：支持查詢、展示調(diào)用鏈路，并提供分析報告。7)支持服務(wù)拓撲：支持可視化展示服務(wù)拓撲，以及服務(wù)間依賴關(guān)系。中間件平臺支持常用中間件，并支持以實例部署或服務(wù)化形式，包括但不限于：消息隊列、數(shù)據(jù)庫、負載均衡等。消息隊列a)平臺支持主流消息隊列1)支持主流消息隊列，包括但不限于RabbitMQ、Kafka、MQTT。b)平臺支持對消息隊列的監(jiān)控1)吞吐量監(jiān)控：單位時間內(nèi)處理消息的數(shù)量。2)處理時延監(jiān)控：處理消息所花費的時間。a)平臺支持提供以下類別數(shù)據(jù)庫服務(wù)1)支持主流關(guān)系數(shù)據(jù)庫服務(wù)，包括但不限于MySQL、PostgreSQL.2)支持主流非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫服務(wù)，包括但不限于MongoDB,Redis.3)支持事務(wù)型數(shù)據(jù)庫。4)支持分布式數(shù)據(jù)服務(wù)，包括但不限于分布式分析型數(shù)據(jù)庫5)支持對數(shù)據(jù)庫的分片、自動擴容等能力。6)可選支持商業(yè)數(shù)據(jù)庫的納管，包括但不限于Oracle,SqIServer。b)平臺支持以下數(shù)據(jù)庫監(jiān)控和運維管理能力：1)查詢次數(shù)監(jiān)控：數(shù)據(jù)庫實例執(zhí)行查詢操作次數(shù)。2)響應(yīng)時間監(jiān)控：從接收查詢到發(fā)送結(jié)果之間的時間跨度，反應(yīng)數(shù)據(jù)庫性能。3)錯誤次數(shù)監(jiān)控：反映數(shù)據(jù)庫本身可能存在問題。4)慢查詢監(jiān)控：反映SQL語句的效率，提示可能需要優(yōu)化查詢5)接收發(fā)送速率：體現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的繁忙程度6)線程監(jiān)控：體現(xiàn)當(dāng)前正在運行的線程數(shù)，反映當(dāng)前執(zhí)行任務(wù)多少。7)打開表數(shù)量監(jiān)控：反映當(dāng)前打開表的數(shù)量9)鎖監(jiān)控：主要體現(xiàn)當(dāng)前等待釋放的表鎖數(shù)量與立即釋放的表鎖數(shù)量負載均衡a)支持平臺的滾動升級和擴展b)支持用戶管理，配置管理，性能統(tǒng)計分析、日志采c)支持一定程度的安全保護，提供基本的ACL和流控能力。d)支持和服務(wù)發(fā)現(xiàn)、微服務(wù)應(yīng)用的生命周期管理相結(jié)合，動態(tài)的更新后臺服務(wù)資源的狀態(tài)e)支持和服務(wù)網(wǎng)格相結(jié)合，實現(xiàn)微服務(wù)內(nèi)增強的流量管理能力，包括：3)超時，重試，熔斷，錯誤注入處理。5)詳細的統(tǒng)計信息：指標(biāo)，日志，追蹤Trace和分布式抓包。6)健康監(jiān)控和分析9)多層Mesh。10)預(yù)配置的金絲雀測試。f)支持廣泛的電信業(yè)務(wù)的協(xié)議，并提供靈活的負載均衡算法，包括1)TCP.UDP,SCTP協(xié)議的4層負載均衡和健康檢查。2)支持7層的HTTPs,HTTP/2/s的負載均衡支持靜態(tài)和動態(tài)的會話保持，HTTP頭和JSON4)支持gRPC。8)支持業(yè)務(wù)流量的統(tǒng)計和分析能力，包括1)不同類型的消息數(shù)量：請求消息/響應(yīng)消息/錯誤消息等2)發(fā)送接受的數(shù)據(jù)包數(shù)量流量。3)并發(fā)連接數(shù)量4)新建連接的速率6)并發(fā)消息數(shù)量。7)業(yè)務(wù)時延a)流水線整體要求，包括；1)支持定義觸發(fā)操作的時機，觸發(fā)方式包括：手動觸發(fā)、定時觸發(fā)、代碼合入觸發(fā)等。b)流水線代碼管理要求，包括；1)支持源代碼倉庫與分支的管理功能。2)支持利用代碼分析工具(例如Sonar)執(zhí)行自動代碼審查。3)支持人工代碼審查，審查自動審查無法找出的問題，即驗證業(yè)務(wù)需求、架否可讀，以及是否易于擴展等4)支持靈活配置代碼審核策略，例如如果某些人沒有審查代碼則阻止其對主干分支的任何5)支持反饋機制，如構(gòu)建測試的失敗時，可以快速地反饋到相關(guān)負責(zé)人，以盡快解決達到一個更穩(wěn)定的版本c)自動化測試要求，包括：1)支持代碼每次集成到主干之前，通過自動化測試。1)支持通用的應(yīng)用包格式，如iso、tar、targz等。2)支持保存至少1周的應(yīng)用包，并具備超過保存時間的應(yīng)用包自動刪除功能。3)支持查詢應(yīng)用包的基本信息，如開始編譯時間、編譯結(jié)束時間、包文件大小等。1)支持持續(xù)部署或發(fā)布，常用編排流水線工具包括但不限于Jenkins等。2)支持為軟件從開發(fā)到發(fā)布創(chuàng)建一個的自動化過程。3)支持可視化功能每一個成員對交付過程中的構(gòu)建、測試、部署、發(fā)布等環(huán)節(jié)信息都能及時接收和處理以保證交付高效協(xié)同。4)支持反饋機制：團隊成員能第一時間收到問題反饋以便盡可能快的修復(fù)。5)支持持續(xù)部署打造持續(xù)交付流水線，保障每一個版本的應(yīng)用程序可以快速部署到任意環(huán)境中。代碼管理包括代碼倉庫管理和代碼質(zhì)量管理，要求如下：a)支持文件錄入文件即源代碼文件，支持通過多種方式將文件錄入到代碼倉庫中，如復(fù)制命令行推送、導(dǎo)入等方式。b)支持代碼提交支持向代碼倉庫中提交代碼，并記錄詳細的代碼提交記錄，記錄信息至少包括：名稱、提交人(作者)、提交日期等：同時支持記錄信息的查詢，支持代碼的更新、刪除。c)支持代碼分支管理：包括創(chuàng)建、查詢、更新、刪除分支、以及權(quán)限配置等操作d)支持代碼質(zhì)量管理：包括規(guī)范檢查、質(zhì)量流程控制、質(zhì)量監(jiān)控等。自動化測試a)自動化測試過程：支持自動化設(shè)計、自動化開發(fā)、自動化執(zhí)行和自動化分析。b)自動化測試內(nèi)客支持代碼級單元自動化測試、接口服務(wù)級自動化測試、用戶業(yè)務(wù)級自動化測試、非功能自動化測試等c)可視化測試管理支持直觀的進行用例展示和統(tǒng)計、指定用例執(zhí)行、查看測試報告、參數(shù)配置等等。d)測試結(jié)果展示自動化測試結(jié)束后，支持生成測試結(jié)果報告，展示測試執(zhí)行的情況，查看錯誤信息，以便及時做出響應(yīng)e)測試結(jié)果分析：支持生成自動化測試執(zhí)行趨勢報告，展示一段時間內(nèi)版本質(zhì)量穩(wěn)定趨勢再結(jié)合其他過程數(shù)據(jù)反饋，可以進一步進行質(zhì)量的度量，比如單元測試覆蓋試需求/功能覆蓋率、測試用例密度、缺陷密度等等。平臺支持研發(fā)項目管理功能，可以新建項目，創(chuàng)建完項目后支持在自己的項目空間更、構(gòu)建、自動化測試、集成、發(fā)布等一系列操作。具體包括；a)新建項目；支持創(chuàng)建新項目，創(chuàng)建信息一般包括；項目名稱、分支、項b)項目變更支持對已有項目進行變更，如代碼變更等，變更提交成功后，應(yīng)記錄變更記錄c)編譯構(gòu)建：支持對項目中的APP或者模塊進行編譯構(gòu)建，構(gòu)建成功后可以查看中間產(chǎn)物的構(gòu)建記錄和結(jié)果產(chǎn)物，構(gòu)建失敗可以通過日志排查問題。89e)平臺支撐以Pod、節(jié)點、網(wǎng)卡為粒度的信令信元定位分析。切片管理平臺支持網(wǎng)絡(luò)切片管理服務(wù)，以支撐應(yīng)用的差異化網(wǎng)絡(luò)承載能力。a)支持網(wǎng)絡(luò)切片的訂閱、更新、查詢和退訂。b)支持網(wǎng)絡(luò)切片SLA參數(shù)訂閱和更新，應(yīng)包括切片名稱、切片類型、業(yè)務(wù)DNN、最大用戶容量、IP地址范圍、網(wǎng)絡(luò)帶寬需求、網(wǎng)絡(luò)時延需求、定位精度需求、可靠性需求、安全隔離需求c)支持網(wǎng)絡(luò)切片的信息查詢，應(yīng)包括切片S-NSSAI、切片DNN信息、切片資源使用信息、切片關(guān)聯(lián)號卡信息等。d)支持網(wǎng)絡(luò)切片的性能指標(biāo)查詢，應(yīng)包括無線域切片性能指標(biāo)查詢、承載網(wǎng)切片性能指標(biāo)查詢、核心網(wǎng)切片性能指標(biāo)查詢。建議支持端到端性能指標(biāo)查詢，至少包括接入用戶數(shù)、網(wǎng)絡(luò)切片時延、網(wǎng)絡(luò)切片帶寬速率、網(wǎng)絡(luò)切片帶寬使用率、網(wǎng)絡(luò)切片丟包率等位置管理平臺支持位置服務(wù)，以支撐應(yīng)用的位置相關(guān)功能a)支持高精度定位(指米級及以下)和低精度定位(指十米級及以上).b)支持位置的區(qū)域查詢。c)支持位置信息的跟蹤。d)支持訂閱位置服務(wù)。7.PaaS管理服務(wù)接口功能需求7.1PaaS服務(wù)消費接口PaS服務(wù)消費接口用于提供用戶對服務(wù)商城的可視化及PaaS服務(wù)的售賣等服務(wù)，用戶可以查詢服務(wù)商城中PaaS服務(wù)的相關(guān)信息，并根據(jù)用戶需求申請所需的PaaS服務(wù)。該接口支持：a)用戶瀏覽、查詢、搜索PaaS平臺上的PaaS服務(wù)。c)用戶查看、搜索、更新己訂購的服務(wù)7.2PaaS服務(wù)應(yīng)用接口PaaS服務(wù)應(yīng)用接口用于從SaaS層應(yīng)用中導(dǎo)入對不同PaaS服務(wù)的業(yè)務(wù)需求，由PaS管理根據(jù)Saas層的業(yè)務(wù)需求創(chuàng)建所需的PaaS服務(wù)，并通過該應(yīng)用接口提供服務(wù)于該SaaS應(yīng)用的PaaS服務(wù)的具體信息。該接口支持：a)PaaS管理接收來自應(yīng)用的業(yè)務(wù)需求。b)PaaS管理反饋PaaS應(yīng)用所需的PaaS服務(wù)的信息。c)服務(wù)于該PaaS應(yīng)用的相關(guān)PaaS服務(wù)的信息查詢及訂閱。7.3PaaS服務(wù)生命周期管理接口PaaS服務(wù)生命周期管理接口用于對PaaS服務(wù)的全生命周期流程進行管理，包括PaaS服務(wù)的創(chuàng)建、修改、刪除，PaaS服務(wù)更新的消息通知等服務(wù)，該接口支持：a)PaaS服務(wù)的創(chuàng)建，創(chuàng)建過程中需要為PaaS服務(wù)分配相關(guān)的資源及遵從部署約束。c)PaaS服務(wù)的刪除e)PaaS服務(wù)更新后的通知PaaS服務(wù)生命周期管理接口用于對PaaS服務(wù)進行業(yè)務(wù)配置操作，該接口支持：a)PaaS服務(wù)的業(yè)務(wù)配置信息的請求。b)接收來自CaaS應(yīng)用或第三方的業(yè)務(wù)配置文件，并對相應(yīng)的PaaS服務(wù)進行業(yè)務(wù)配置d)PaaS服務(wù)的業(yè)務(wù)配置更新的通知。PaaS服務(wù)性能管理接口用于提供PaS服務(wù)的性能管理服務(wù)，該接口支持：a)收集并上報Paas服務(wù)的性能信息b)收集并上報PaaS服務(wù)的基礎(chǔ)設(shè)施資源的性能信息。d)刪除所創(chuàng)建的性能管理工作單。e)查詢所創(chuàng)建的性能管理工作單。f)對特定的PaaS服務(wù)性能的閾值管理，包括創(chuàng)建、修改、刪除、查詢其性能的閥值。g)對PaaS服務(wù)的性能信息的訂閱及通知PaaS服務(wù)故障管理接口用于提供PaS服務(wù)的故障管理服務(wù)，該接口支持：務(wù)實例的進行不定期和周期性健康狀態(tài)檢查。b)收集并上報PaaS服務(wù)的故障信息，Paas管理實體獲取PaaS服務(wù)級、網(wǎng)元應(yīng)用級和業(yè)務(wù)級告警信息統(tǒng)一管理，應(yīng)支持的告警類型應(yīng)包括性能告警、事件告警、日志告警。c)發(fā)送告警狀態(tài)通知，包括產(chǎn)生告警，告警消失等狀態(tài)通知a)PaaS平臺用戶通過訪問PaaS管理實體中的服務(wù)面城，瀏覽全部已有的Pas服務(wù)。b)用戶篩選需要的PaaS服務(wù)，設(shè)置相關(guān)服務(wù)屬性(如服務(wù)位置、節(jié)點要求、是否獨享、服務(wù)性能、可靠性等),并進行訂購c)PaaS管理實體根據(jù)當(dāng)前PaaS平臺內(nèi)已有服務(wù)實例運行情況，按需實例化請求的PaS8.2服務(wù)管理流程a)PaaS服務(wù)實例通過與PaaS管理實體間的接口實現(xiàn)PaS服務(wù)的健理、告警管理等。配置變更結(jié)果c)Paas管理實體實現(xiàn)各項信息的可視化管理。8.3服務(wù)移除流程a)PaaS平臺用戶通過服務(wù)商城測覽已訂購的PaaS服務(wù)，用戶可以在服務(wù)商城中移除不需要的b)PaaS管理實體根據(jù)當(dāng)前PaaS平臺內(nèi)服務(wù)實例運行情況，按雷對PaaS服務(wù)去實例化，并釋放服務(wù)信息。