李發(fā)倫

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NFV技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用

李發(fā)倫

重慶信科設(shè)計(jì)有限公司，重慶 404100

就NFV技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用問題進(jìn)行了分析總結(jié)，重點(diǎn)落實(shí)了NFV白皮書1.0及2.0，進(jìn)而對其的應(yīng)用場景展開論述，旨在完善NFV技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

NFV；白皮書1.0；白皮書2.0

NFV，即網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化。通過使用X86等通用性硬件以及虛擬化技術(shù)，來承載很多功能的軟件處理。從而降低網(wǎng)絡(luò)昂貴的設(shè)備成本，可以通過軟硬件解耦及功能抽象，使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能不再依賴于專用硬件，資源可以充分靈活共享，實(shí)現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開發(fā)和部署，并基于實(shí)際業(yè)務(wù)需求進(jìn)行自動部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等。

用專業(yè)信息設(shè)施形成的可實(shí)施性以及高品質(zhì)期間，也會出現(xiàn)許多問題。這其中最重要的一點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)設(shè)備投資居高不下，而與此同時(shí)運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)流量不斷增長，收入增長卻不明顯，形成增量不增收的現(xiàn)象[1]。假如可以溝通軟硬件自上而下相關(guān)性的封閉構(gòu)造，利用常用工業(yè)化指標(biāo)的設(shè)備和特定網(wǎng)絡(luò)來新組成上網(wǎng)產(chǎn)品，必定能深度地去除CAPEX，解決數(shù)目不變多的場景。為此，NFV技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。

1 NFV白皮書介紹

1.1 NFV白皮書1.0

第一引入了NFV的發(fā)生環(huán)境、意思以及與SDN的相關(guān)性。在說明了NFV的發(fā)生環(huán)境以及范例后，介紹了NFV的有益之處以及對電信產(chǎn)業(yè)前景的改變。闡述了云計(jì)算和工業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的高容量服務(wù)器技術(shù)的成熟是NFV發(fā)展的推動力，然而目前NFV仍面臨許多挑戰(zhàn)，包括可移植性、互操作性、性能的權(quán)衡、與現(xiàn)有平臺的共存和遷移、管理和業(yè)務(wù)流程自動化、安全和韌性、網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、簡化現(xiàn)有的操作、軟硬件的集成等諸多問題[2]。

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化已經(jīng)發(fā)生。在短短幾年內(nèi)，運(yùn)營商可以預(yù)期通信行業(yè)看起來更類似于IT行業(yè)。將會有更廣泛的業(yè)務(wù)模式適合于軟件行業(yè)，操作復(fù)雜性將被抽象掉，自動化將更加普遍。網(wǎng)絡(luò)虛擬化功能對于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商以及其合作同伴、顧客給了很多幫助，而且供應(yīng)創(chuàng)新新類型生態(tài)體系的時(shí)機(jī)。這將鼓勵和支持快速創(chuàng)新，降低成本，減少風(fēng)險(xiǎn)。獲得這些好處的技術(shù)挑戰(zhàn)，必須由行業(yè)以解決。白皮書的作者認(rèn)為，解決這些技術(shù)挑戰(zhàn)是可行的，并建議IT和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)結(jié)合自身互補(bǔ)的專業(yè)知識和資源，共同合作努力。就能處理哪些技術(shù)難題，交互操作的以及大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化的途徑和通用架構(gòu)形成寬泛共識。為實(shí)現(xiàn)快速進(jìn)度，在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的領(lǐng)導(dǎo)下建立的ISG與一些開明的社員通過ETSI的幫助，學(xué)習(xí)一般在網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用的虛擬化技術(shù)來勝任一些工作。雖然這個(gè)組織自己不會作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)組織，但是它可以參考之前的標(biāo)準(zhǔn)從而確定自己的相關(guān)組織工作。如果覺得哪有差距，就要求ETSI員工提出意見，并反應(yīng)給定立標(biāo)準(zhǔn)的組織，叫其思考ISG的意見（就是更換當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)，或來重新建立）。

1.2 NFV白皮書2.0

首先簡述ETS1里NFV組織的拓展壯大，囊括NFVISG的構(gòu)成與發(fā)展。然后開始NFVISG的成長匯報(bào)，包含組織規(guī)模、重要成果以及到2014年6月的進(jìn)程時(shí)間線。隨后著重講解了NFV已經(jīng)發(fā)布的5個(gè)文件，在結(jié)束時(shí)展望了NFV的未來形勢，闡述了開源、標(biāo)準(zhǔn)化和NFV這三種因素對運(yùn)營的影響，現(xiàn)在公布了以下5個(gè)文件。（1）網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化在像表格闡明了網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化現(xiàn)將處理能力危機(jī)的領(lǐng)域，大量例子不被包含在指定的管理系統(tǒng)，案例的人員也絕對不是完美沒漏洞，所有管理團(tuán)隊(duì)對網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的選取有本身的聚焦點(diǎn)與規(guī)劃。（2）NFV需求文檔描述了NFV框架下服務(wù)模式的技術(shù)要求和業(yè)務(wù)需求。（3）NFV體系架構(gòu)文件刻畫了NFV的功效架構(gòu)和設(shè)計(jì)思想，為虛構(gòu)化的網(wǎng)絡(luò)性能和底層虛擬化根底架構(gòu)。經(jīng)過區(qū)分不一樣的地方，并且總結(jié)它們之中的按照比對的地方，它為了好多NFV完成計(jì)劃解決了困難。NFVISG贊揚(yáng)別的單位來使用這個(gè)計(jì)劃，以確立哪些地方和按照比對的東西落到別的地方。（4）NFV術(shù)語文件作為NFVISG文檔中一個(gè)術(shù)語的公共儲存空間，力求調(diào)整整個(gè)行業(yè)的NFV術(shù)語。它旨在消除軟件和網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)之間的語言障礙。（5）NFV ISG Proof of Concept Frame文件描述了行業(yè)參與者參與NFVISG工作的方法，并通過概念驗(yàn)證的方式實(shí)現(xiàn)NFV生態(tài)系統(tǒng)成長的過程。要落實(shí)很多文件中達(dá)成的共同認(rèn)識其實(shí)就是朝著NFV所要求的目標(biāo)又往前前行了很大一段路程。其實(shí)他們也就是NFVISG這個(gè)組織在最開始的時(shí)候所發(fā)行有關(guān)聯(lián)的輸出相關(guān)文件。

2 NFV的應(yīng)用場景

已發(fā)布的NFV用例文檔描述了NFVISG各成員提出的NFV可能應(yīng)用的場景。

（1）虛擬化消除了網(wǎng)絡(luò)功能（NF）和硬件之間的依賴關(guān)系，為虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能（VNFs）創(chuàng)建標(biāo)準(zhǔn)化的執(zhí)行環(huán)境和管理接口。這造成了幾個(gè)虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能通過虛擬機(jī)形式一起享用硬件。多個(gè)硬件組成VNFs的一個(gè)巨大的共享NFV基本設(shè)施（NFVI）的資源池，這種設(shè)施和云計(jì)算很接近。這會建立像基礎(chǔ)設(shè)備即服務(wù)（IaaS）、平臺即服務(wù)（PaaS）以及軟件即服務(wù)（SaaS）的相當(dāng)于云計(jì)算的服務(wù)形式，當(dāng)中，VNF其所有者不可能有運(yùn)作以及運(yùn)營的NFV基本設(shè)備。（2）主體分散與網(wǎng)絡(luò)（CDN）也屬于一項(xiàng)NFV的隱形目的。CDN服務(wù)供應(yīng)商一般會接近網(wǎng)絡(luò)體系的內(nèi)容下載從而改變用戶的運(yùn)用品質(zhì)QoS。如今，高速緩存為每個(gè)CDN提供商、每個(gè)運(yùn)營商使用專用的硬件。由于硬件資源的設(shè)計(jì)為高峰時(shí)滿足負(fù)荷，這些緩存資源在生命周期內(nèi)大多數(shù)時(shí)間未能得到充分利用。為了提高緩存資源的使用效率，可以有效利用虛擬緩存對硬件資源進(jìn)行合并，并設(shè)置多個(gè)CDN緩存和其他VNFa進(jìn)行動態(tài)共享。

要是不一樣的非空洞化NFS模糊化到VNFs，可以管控VNF。形成一個(gè)有次序的曲線圖，達(dá)到一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)，在NFV，這個(gè)圖形叫做VNF轉(zhuǎn)發(fā)圖。一個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)圖的概念優(yōu)先于服務(wù)鏈，因?yàn)樵谔摂M化的覆蓋服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，端到端的轉(zhuǎn)發(fā)不完全是一個(gè)一鏈。相反，端到端的轉(zhuǎn)發(fā)可能有分支，從而有更多維度。由此看來，不管哪一個(gè)VNFs，比如網(wǎng)絡(luò)地址翻譯（NAT）、負(fù)載均衡器、防護(hù)墻等，都可以是VNF轉(zhuǎn)發(fā)圖中的一個(gè)構(gòu)成部分。VNF轉(zhuǎn)發(fā)圖為運(yùn)營商提供抽象的動態(tài)和簡化的服務(wù)組合，網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化增強(qiáng)了這種服務(wù)組合的能力。

3 結(jié)語

綜上所述，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化是一個(gè)創(chuàng)新的概念系統(tǒng)，以及商品的形式，主要功能就是滿足通信運(yùn)營企業(yè)對通信設(shè)備的需求，與其他技術(shù)共同對通信行業(yè)領(lǐng)域有一定促進(jìn)作用。

[1]趙慧玲，史凡.SDN/NFV的發(fā)展與挑戰(zhàn)[J].電信科學(xué)，2014（8）：13-18.

[2]席曉.SDN與NFV技術(shù)對運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的影響究竟有多大?[J].通信世界，2015（12）：28-29.

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1009-6434（2016）05-0047-01