面向电信网络的云原生PaaS平台技术要求

1面向电信网络的云原生PaaS平台技术要求本文件规定了面向电信网络的云原生PaaS平台技术要求，包括面向电信网元等的通用功能模块技术要求、PaaS平台的南北向接口、以及调用PaS的流程等。本文件适用于电信领域云原生PaasS平台建设与运营。2.规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。2021-0521T-YD面向云化网络的容器层平台技术要求3.术语和定义本文将没有需要界定的术语和定义下列缩略语适用于本文件：AVP:数据表示名称(Attribute-ValuePair)BRAS:宽带接入服务器(BroadbandRemoteAccessServer)CRM:客户关系管理(CustomerRelationshipManagenent)DNN:数据网络名称(DataNetworkName)DNS:域名系统(DomainNERP:企业资源计划(EnterprisoResourcePlanning)FTP:文件传输协议(FileTransferProtocol)FPGA:可编程阵列逻辑(FieldProgrammableCateArray)IaaS:基础设施即服务(InfrastructureasaService)LDAP:轻型目录访问协议(LightweightDirectoryAccess.Protocol)MQTT:消息队列遥测传输(MessageQueuingTelemetryTransport)NGAP:NG应用协议(NGApplicationProtocol)PFCP:报文转发控制协议(PacketForwardingControlProtocol)SCTP:流控传输协议(StreanControlTransmissionProtocol)SIP:会话初始协议(SessioninitializationProtocol)2TEID:隧道端点标识(TunnelUE:用户终端(UserEndp电信网元电信网元电信行业APP图1Paas平台参考架构云原生SaS服务基于云原生PaS平台提供的服务能力，通过通用服务和专用服务的组合，形成云原生应用服务，包括电信网元、电信APP及第三方APP,功能如下：a)电信网元：电信网元可能包括云原生核心网网元、云原生BRAS、云原生OMC等。基于Paas服务中的通用或专用服务，按需地通过专享服务、专享资源及硬件加速保障电信网元的服务质量b)电信行业APP:电信行业APP可能包括电信行业ERP、CRM等应用系统。基于PaaS服务中的专用或通用服务，并按需提供专享硬件及隔离能力。c)第三方APP;基干通用服务、专用服务及已注册的第三方服务调用，组合形成第三方APP。电信云原生PaaS可按需对外提供PaaS服务，为第三方APP提供所需调用的应用服务及电信行业特色服务，如位置服务云原生PaaS平台基于容器承载服务，包含PaaS服务和PaaS管理两个部分，功能如下a)PaaS服务；PaaS服务为SaaS应用提供功能模块服务，包含通用服务和专用服务。通用服务提供SaaS应用所需的通用、基础的功能服务，而专用服务则提供电信领域涉及位置、协议、信令等专用服务功能。b)PaaS管理：PaaS管理为PaaS平台提供服务管理、运维管理和资源编排等功能。云原生CaaS平台基于容器层平台架构，包括但不限于虚拟机容器及裸机容器。为云原生PaaS服务的生命周期管理提供容器资源调度支撑，其具体功能要求应参照2021-05211-YD。TaaS为上层服务和应用提供基础设施，包括各种形态的计算、存储、网络、加速卡等用户是一种逻辑实体，与PaaS管理交互，消费PaaS服务。PaaS管理通过服务化接口，用以支撑相关功能实现，其他功能实体通过调用PaaS管理服务接口实现对PaaS服务的相关操作。第8章将介绍相关调用流程。3PaaSPaaS服务图2PaaS平台功能架构图Paas服务包含多种服务，其中一部分功能属于通用服务，另一部分功能属于专用服务。本文件不一一列举，6.2节将对较为重要的服务提出功能要求，其他可参考附录。a)通用服务包括但不限于：微服务引擎、中间件、DevOps等服务b)专用服务包括但不限于：加速服务、增强型负载均衡服务、深度包检测服务、电信网络协议栈服务、信令跟踪服务、切片管理服务、位置服务等等。6.PaaS服务功能要求6.1.1服务商城服务商城用以向用户展示、售卖Paas提供的服务。a)支持服务添加至服务商城。b)支持从服务商城中删除服务。c)支持在服务商城中更新服务信息d)支持可视化展示和管理服务。e)支持服务精确、模糊查询。g)支持触发服务实例生命周期管理。6.1.2服务生命周期管理服务生命周期管理用以管理应用和服务实例的生命周期a)支持服务实例管理，包括服务实例的创建、停止、升级、删除、重启等操作。b)支持管理应用与服务实例之间逻辑关系，包括绑定、解绑、调用等c)支持可视化图形界面进行应用和服务实例的展示和管理，例如，应用与服务(服务实例)之间的依赖关系，服务实例的状态，应用和服务实例的创建、绑定、删除等操作。6.1.3运维管理运维管理用以保障已部署应用和服务实例的稳定运行a)支持可视化图形界面进行应用和服务的运维管理。b)支持应用和服务的健康检查、日志审计等功能c)支持服务追踪功能，记录服务整个生命周期中发生的所有操作，为问题回溯和运维管理提d支持操作审计功能，记录系统中重要的用户操作，并支持检查、分析操作的真实性和完整55)支持服务管理：支持查看服务信息，支持服务上线、下线操作。6)支持参数设置：支持查看、创建、删除(支持批量)、修改服务的配置参数。7)支持配置管理支持配置加密，支持文件、配置工具等多种方式，支持配置发布和历史查c)服务治理1)支持负载均衡。2)支持限流、降级、熔断、重试。3)支持无损下线、实例摘除。4)支持黑白明白、错误注入d)运维监控1)支持服务监控大盘支持服务数量、服务调用次数、调用成功率、调用时延等指标收集和展示。2)支持日志管理：支持全量访问日志收集，支持查询访问日志。3)支持链路追踪：支持应用拓扑图，支持调用链路可视化展示。4)支持服务更新支持金丝雀发布，支持标记稳定版本和灰度版本，支持调整不同版本的流量分配。5)支持监控告警支持短信、邮件等多种形式的实时告警方式，支持系统服务、应用等多种维度的监控告警。6)支持调用链分析：支持查询、展示调用链路，并提供分析报告。7)支持服务拓扑：支持可视化展示服务拓扑，以及服务间依赖关系。中间件平台支持常用中间件，并支持以实例部署或服务化形式，包括但不限于：消息队列、数据库、负载均衡等。消息队列a)平台支持主流消息队列1)支持主流消息队列，包括但不限于RabbitMQ、Kafka、MQTT。b)平台支持对消息队列的监控1)吞吐量监控：单位时间内处理消息的数量。2)处理时延监控：处理消息所花费的时间。a)平台支持提供以下类别数据库服务1)支持主流关系数据库服务，包括但不限于MySQL、PostgreSQL.2)支持主流非关系型数据库服务，包括但不限于MongoDB,Redis.3)支持事务型数据库。4)支持分布式数据服务，包括但不限于分布式分析型数据库5)支持对数据库的分片、自动扩容等能力。6)可选支持商业数据库的纳管，包括但不限于Oracle,SqIServer。b)平台支持以下数据库监控和运维管理能力：1)查询次数监控：数据库实例执行查询操作次数。2)响应时间监控：从接收查询到发送结果之间的时间跨度，反应数据库性能。3)错误次数监控：反映数据库本身可能存在问题。4)慢查询监控：反映SQL语句的效率，提示可能需要优化查询5)接收发送速率：体现数据库的繁忙程度6)线程监控：体现当前正在运行的线程数，反映当前执行任务多少。7)打开表数量监控：反映当前打开表的数量9)锁监控：主要体现当前等待释放的表锁数量与立即释放的表锁数量负载均衡a)支持平台的滚动升级和扩展b)支持用户管理，配置管理，性能统计分析、日志采c)支持一定程度的安全保护，提供基本的ACL和流控能力。d)支持和服务发现、微服务应用的生命周期管理相结合，动态的更新后台服务资源的状态e)支持和服务网格相结合，实现微服务内增强的流量管理能力，包括：3)超时，重试，熔断，错误注入处理。5)详细的统计信息：指标，日志，追踪Trace和分布式抓包。6)健康监控和分析9)多层Mesh。10)预配置的金丝雀测试。f)支持广泛的电信业务的协议，并提供灵活的负载均衡算法，包括1)TCP.UDP,SCTP协议的4层负载均衡和健康检查。2)支持7层的HTTPs,HTTP/2/s的负载均衡支持静态和动态的会话保持，HTTP头和JSON4)支持gRPC。8)支持业务流量的统计和分析能力，包括1)不同类型的消息数量：请求消息/响应消息/错误消息等2)发送接受的数据包数量流量。3)并发连接数量4)新建连接的速率6)并发消息数量。7)业务时延a)流水线整体要求，包括；1)支持定义触发操作的时机，触发方式包括：手动触发、定时触发、代码合入触发等。b)流水线代码管理要求，包括；1)支持源代码仓库与分支的管理功能。2)支持利用代码分析工具(例如Sonar)执行自动代码审查。3)支持人工代码审查，审查自动审查无法找出的问题，即验证业务需求、架否可读，以及是否易于扩展等4)支持灵活配置代码审核策略，例如如果某些人没有审查代码则阻止其对主干分支的任何5)支持反馈机制，如构建测试的失败时，可以快速地反馈到相关负责人，以尽快解决达到一个更稳定的版本c)自动化测试要求，包括：1)支持代码每次集成到主干之前，通过自动化测试。1)支持通用的应用包格式，如iso、tar、targz等。2)支持保存至少1周的应用包，并具备超过保存时间的应用包自动删除功能。3)支持查询应用包的基本信息，如开始编译时间、编译结束时间、包文件大小等。1)支持持续部署或发布，常用编排流水线工具包括但不限于Jenkins等。2)支持为软件从开发到发布创建一个的自动化过程。3)支持可视化功能每一个成员对交付过程中的构建、测试、部署、发布等环节信息都能及时接收和处理以保证交付高效协同。4)支持反馈机制：团队成员能第一时间收到问题反馈以便尽可能快的修复。5)支持持续部署打造持续交付流水线，保障每一个版本的应用程序可以快速部署到任意环境中。代码管理包括代码仓库管理和代码质量管理，要求如下：a)支持文件录入文件即源代码文件，支持通过多种方式将文件录入到代码仓库中，如复制命令行推送、导入等方式。b)支持代码提交支持向代码仓库中提交代码，并记录详细的代码提交记录，记录信息至少包括：名称、提交人(作者)、提交日期等：同时支持记录信息的查询，支持代码的更新、删除。c)支持代码分支管理：包括创建、查询、更新、删除分支、以及权限配置等操作d)支持代码质量管理：包括规范检查、质量流程控制、质量监控等。自动化测试a)自动化测试过程：支持自动化设计、自动化开发、自动化执行和自动化分析。b)自动化测试内客支持代码级单元自动化测试、接口服务级自动化测试、用户业务级自动化测试、非功能自动化测试等c)可视化测试管理支持直观的进行用例展示和统计、指定用例执行、查看测试报告、参数配置等等。d)测试结果展示自动化测试结束后，支持生成测试结果报告，展示测试执行的情况，查看错误信息，以便及时做出响应e)测试结果分析：支持生成自动化测试执行趋势报告，展示一段时间内版本质量稳定趋势再结合其他过程数据反馈，可以进一步进行质量的度量，比如单元测试覆盖试需求/功能覆盖率、测试用例密度、缺陷密度等等。平台支持研发项目管理功能，可以新建项目，创建完项目后支持在自己的项目空间更、构建、自动化测试、集成、发布等一系列操作。具体包括；a)新建项目；支持创建新项目，创建信息一般包括；项目名称、分支、项b)项目变更支持对已有项目进行变更，如代码变更等，变更提交成功后，应记录变更记录c)编译构建：支持对项目中的APP或者模块进行编译构建，构建成功后可以查看中间产物的构建记录和结果产物，构建失败可以通过日志排查问题。89e)平台支撑以Pod、节点、网卡为粒度的信令信元定位分析。切片管理平台支持网络切片管理服务，以支撑应用的差异化网络承载能力。a)支持网络切片的订阅、更新、查询和退订。b)支持网络切片SLA参数订阅和更新，应包括切片名称、切片类型、业务DNN、最大用户容量、IP地址范围、网络带宽需求、网络时延需求、定位精度需求、可靠性需求、安全隔离需求c)支持网络切片的信息查询，应包括切片S-NSSAI、切片DNN信息、切片资源使用信息、切片关联号卡信息等。d)支持网络切片的性能指标查询，应包括无线域切片性能指标查询、承载网切片性能指标查询、核心网切片性能指标查询。建议支持端到端性能指标查询，至少包括接入用户数、网络切片时延、网络切片带宽速率、网络切片带宽使用率、网络切片丢包率等位置管理平台支持位置服务，以支撑应用的位置相关功能a)支持高精度定位(指米级及以下)和低精度定位(指十米级及以上).b)支持位置的区域查询。c)支持位置信息的跟踪。d)支持订阅位置服务。7.PaaS管理服务接口功能需求7.1PaaS服务消费接口PaS服务消费接口用于提供用户对服务商城的可视化及PaaS服务的售卖等服务，用户可以查询服务商城中PaaS服务的相关信息，并根据用户需求申请所需的PaaS服务。该接口支持：a)用户浏览、查询、搜索PaaS平台上的PaaS服务。c)用户查看、搜索、更新己订购的服务7.2PaaS服务应用接口PaaS服务应用接口用于从SaaS层应用中导入对不同PaaS服务的业务需求，由PaS管理根据Saas层的业务需求创建所需的PaaS服务，并通过该应用接口提供服务于该SaaS应用的PaaS服务的具体信息。该接口支持：a)PaaS管理接收来自应用的业务需求。b)PaaS管理反馈PaaS应用所需的PaaS服务的信息。c)服务于该PaaS应用的相关PaaS服务的信息查询及订阅。7.3PaaS服务生命周期管理接口PaaS服务生命周期管理接口用于对PaaS服务的全生命周期流程进行管理，包括PaaS服务的创建、修改、删除，PaaS服务更新的消息通知等服务，该接口支持：a)PaaS服务的创建，创建过程中需要为PaaS服务分配相关的资源及遵从部署约束。c)PaaS服务的删除e)PaaS服务更新后的通知PaaS服务生命周期管理接口用于对PaaS服务进行业务配置操作，该接口支持：a)PaaS服务的业务配置信息的请求。b)接收来自CaaS应用或第三方的业务配置文件，并对相应的PaaS服务进行业务配置d)PaaS服务的业务配置更新的通知。PaaS服务性能管理接口用于提供PaS服务的性能管理服务，该接口支持：a)收集并上报Paas服务的性能信息b)收集并上报PaaS服务的基础设施资源的性能信息。d)删除所创建的性能管理工作单。e)查询所创建的性能管理工作单。f)对特定的PaaS服务性能的阈值管理，包括创建、修改、删除、查询其性能的阀值。g)对PaaS服务的性能信息的订阅及通知PaaS服务故障管理接口用于提供PaS服务的故障管理服务，该接口支持：务实例的进行不定期和周期性健康状态检查。b)收集并上报PaaS服务的故障信息，Paas管理实体获取PaaS服务级、网元应用级和业务级告警信息统一管理，应支持的告警类型应包括性能告警、事件告警、日志告警。c)发送告警状态通知，包括产生告警，告警消失等状态通知a)PaaS平台用户通过访问PaaS管理实体中的服务面城，浏览全部已有的Pas服务。b)用户筛选需要的PaaS服务，设置相关服务属性(如服务位置、节点要求、是否独享、服务性能、可靠性等),并进行订购c)PaaS管理实体根据当前PaaS平台内已有服务实例运行情况，按需实例化请求的PaS8.2服务管理流程a)PaaS服务实例通过与PaaS管理实体间的接口实现PaS服务的健理、告警管理等。配置变更结果c)Paas管理实体实现各项信息的可视化管理。8.3服务移除流程a)PaaS平台用户通过服务商城测览已订购的PaaS服务，用户可以在服务商城中移除不需要的b)PaaS管理实体根据当前PaaS平台内服务实例运行情况，按雷对PaaS服务去实例化，并释放服务信息。