NFV大规模化商用布置前的回忆与反思系列文章(上)

作者: 分类: 娱乐 发布时间: 2018-01-17 07:51
       

   HPE大中华区NFV首席专家 赵华

  【导读】:NFV是运营商下一代云化可编程网络的要害支撑技能,是构筑未来敞开式电信网络及事务生态环境的根底。ETSI NFV规范作为NFV的中心结构,跟着互联网、云核算技能的开展在不断的演进之中,是全球运营商完成多厂商、分层解耦的NFV商用系统以及树立敞开式NFV生态环境的根底。纵观全球,NFV技能仍处于相对初级的虚拟化阶段,有许多实际的问题需求处理。近两年国内运营商加快了NFV落地试点及商用布置的脚步,2018年能够预见到更多的规模化商用布置落地。在大规模商用布置之前,有必要对NFV的整个开展进程、国内外运营商全体状况、存在的问题以及后续开展思路进行系统性的整理和反思,以协助处理商用布置中的问题、辅导NFV从虚拟化到云化开展的打破、树立一个运营商以及IT/CT厂商共赢的良性NFV生态环境。 

   一、NFV开展进程

  (一)NFV是云化可编程网络的要害技能

  纵观整个通讯开展史能够发现(拜见图1),通讯网络的开展革新要害在于新技能的驱动。数字程控交流技能的开展使得咱们从传统的模仿电路交流年代进入了通讯2.0年代,IP技能在通讯范畴的运用,以及4G网络架构的演进,使得咱们进入了全IP网络的通讯3.0年代。而NFV则是咱们行将进入的通讯4.0 – 云化可编程网络的要害技能之一(未来咱们是否会凭借人工智能和机器学习进入自安排网络的通讯5.0年代?)。

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  图1:技能驱动的通讯网络开展革新 

   (二)ETSI NFV的发生及开展

  2012年10月,借在德国举行的SDN及OpenFlow国际大会之机,13家网络运营商集合在一起,发布了NFV的介绍性___,第一次正式提出了NFV的设想。这部___成为辅导NFV后续举动的纲领性文件。

  2013年头,在ETSI总部-法国的索菲亚·安蒂波利斯举行了ISG NFV(NFV行业规范作业组)第一次全体大会,这标志着NFV正式成为全球电信工业重视、并致力于经过规范化作业快速开展的范畴。截止到现在,ISG NFV会员已达到三百多家(其间包含38家运营商),是ETSI参加会员最多的作业组。

  多年以来,电信运营商饱尝专属硬件网络设备的困扰。提出NFV的初衷旨在使用IT虚拟化技能来处理这些问题,经过网络功用软件化,将不同类型的网络设备整合到工业规范的大容量效劳器、交流机和存储设备上,并能依据需求在网络不同方位布置运转。

  从2012年首部NFV___至今,ETSI在NFV规范化方面做了许多的作业,为NFV工业开展奠定了坚实的理论根底。要害的里程碑(拜见图2)包含2013年提出NFV参阅结构、2014年的NFV MANO结构等。从2015年开端,ETSI一向致力于在功用、模型、接口及互操作规范方面进行规范化界说及完善。 2017年8月,ETSI SOL作业组发布了可落地的互操作RESTful协议接口和TOSCA模型的部分要害效果,成为处理多厂商互操作问题的要害里程碑!

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  图2:ETSI ISG NFV规范化要害里程碑

  图3展现了ISG NFV规范化作业的首要内容。自2013年起,ETSI根本上每隔两年发布一次NFV规范效果版别(Release)。各版别相关的首要作业内容如下:

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  图3:ETSI ISG NFV规范化作业首要内容

  版别1 (2013-2014):要点研讨 NFV 的概念及可行性。首要作业包含:供给基线研讨和规范、界说NFV 系统结构(根底设施NFVI、虚拟网络功用VNF、网络效劳NS、NFV办理及编列MANO)等

  版别 2 (2015-2017):要点研讨 NFV处理方案的互操作性。首要作业包含:功用需求、架构、参阅点的具体要求和界说、依据 NFV 系统结构的互操作性规范界说( 包含VNF 包、 VNF / NS 描绘符、信息模型/数据模型、接口及协议规范等)

  版别3 (2016-2018):要点研讨针对NFV投入运作(商用化)怎么丰厚NFV架构结构和功用特性。首要完善的功用特性包含:计费办理、软件答应办理、战略办理、多站点编列布置、DevOps及云原生支撑等。一起版别3还进一步完善了与接口和描绘符相关的新需求和规范。

    (三)蓬勃开展的NFV工业

  当今的互联网年代是一个协作的年代。协作能够使得各参加方更快、更可接受、更有效地推动技能的前进。NFV作为电信网络从全IP网络到云化可编程网络的要害技能,得到了工业界的热烈呼应。鉴于在NFV范畴有许多要害问题和技能需求处理,因而各方协作成为广泛的一致。

  以ETSI的NFV参阅结构为中心,从规范化安排、工业联盟到开源社区,从科研机构、厂商到运营商,相关各方在需求、验证、研讨、规范、完成、布置等多个维度打开协同作业,有力地推动了NFV技能的前进和老练,形成了蓬勃开展的NFV工业。图4展现了NFV工业的首要相关参加方(规范化和开源视点比较的有TM Forum的ZOOM、MEF的LSO、ONAP以及OPNFV等)。

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  图4:蓬勃开展的NFV 工业  

  (四)不断演进中的NFV结构

  NFV是IT虚拟化及云核算技能在通讯范畴的使用。但是,这儿的使用不是简略的、原封不动的使用,而是跟着技能的不断立异和开展,将的虚拟化、云核算理念和技能继续不断运用到NFV理论和技能结构的进程。

  跟着技能的开展,NFV结构在不断丰厚和完善之中。例如,前期的虚拟化技能是依据Hypervisor、以VM为主的技能。2013年,跟着Docker的正式开源,依据容器的虚拟化技能以其共同的技能优势,逐步成为互联网使用干流的布置方法

  鉴于容器化技能的迅速开展和其共同的技能优势,ETSI规范化安排也对将其归入NFV结构进行了要点研讨。例如,《 NFV-EVE 004 :关于在NFV结构中运用不同虚拟化技能的陈述》中,明确提出了NFV结构包含对Hypervisor与容器等虚拟化技能的支撑,如图5所示:

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  图5:NFV结构对Hypervisor 与容器等虚拟化技能的支撑

  除了容器技能之外,跟着微效劳技能的开展,将巨大的单体使用拆分为由不同微效劳组件组合而成的云原生使用,能够在根底设施可靠性相对较低的状况下完成使用及事务的高可靠性,并能依据事务量巨细按需动态完成水平容量扩展,在IT及互联网界逐步成为干流的使用规划方法。

  云原生使用规划方法在NFV结构中也得到了表现。例如:在ETSI 版别3的《NFV –EVE 011:云原生VNF完成分类描绘》规范中,描绘了云原生VNF需求满意的各类非功用性需求以及在规划完成上的考虑。其间,要害的云原生非功用性需求包含:可恢复性(Resiliency)、弹性(Scaling)、可组合性、方位无关性、状况办理、才能敞开、零触摸办理和负载均衡等。与此相关,版别3现在也在研讨怎么针对云原生及PaaS需求对NFV架构进行增强等。相关的开展拜见NFV-IFA 029陈述。

  跟着对NFV知道的进一步加深,人们逐步意识到,NFV的实质不是简略的软硬件别离(Separation of software from hardware),而是功用与容量的别离(Separation of functionality from capacity)。这一点与Google等互联网云核算公司近1-2年提出的Cloud 3.0架构- 无效劳器核算(Serverless compute)和FaaS(Function as a Service)方法等在实质知道上越来越挨近。跟着云核算范畴更多新技能的不断涌现,NFV必将不断扩展其内在。  

  (五)NFV开展的四个阶段

  NFV并非是一个单一的处理方案,NFV的开展是一个不断演进的分阶段进程。它的每一个阶段都代表了不同的技能立异,都是向着更快地交给使用和事务、驱动更多的立异方向开展。当然,跟着技能的老练,运营商在布置NFV的时分,也能够跨过不同的阶段。  依据业界一致,现在能够将NFV的开展分为以下四个阶段(拜见图6):

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  图6:NFV开展的四个阶段

  1、解耦阶段:网络功用与底层硬件的别离,从CT厂商专属、关闭的处理方案中解放出来,以软件方法布置在规范化硬件渠道之上和数据中心网络环境中,能够进步布置灵敏性,一起降低成本和办理复杂性。

  2、虚拟化阶段:网络功用布置在依据Hypervisor的虚拟化根底设施资源之上。能够有效地进步资源使用率/密度,并能够经过编列器完成简略的办理才能,如扩缩容等。

  3、云化阶段:依据一致操控和编列的电信云化环境及云原生VNF才能,能更好地完成全网络范围内的资源共享和弹性布置。一起能依据网络流量方法及客户需求改变,以自动化的方法动态地呼应并创立/改变事务。新的事务能够选用DevOps方法开发并以灵敏弹性的方法布置。

  4、分化重构阶段:对网络功进行分化重构,以更科学、更灵敏的根本构件块方法存在。运营商能够使用这些更细粒度的子功用,像拼接乐高积木相同,更快地动态拼接出全新的事务。为进步客户体会,部分子功用组件能够智能化地推送到客户侧或许网络边际,一些更为通用的子功用组件能够下沉到云化根底设施层,以PaaS才能布置。

  从技能视点看,这四个阶段根本上都不存在难以逾越的妨碍。从国内外运营商的PoC及现网布置所选用的技能视点看,现在全球NFV开展全体上处于虚拟化阶段,没有进入到云化阶段。

  有一种观念以为NFV现已过期了,由于它仅仅完成了虚拟化,未来将是NFC (Network Functions Cloudification)- 网络功用云化的年代。对这个观念,我觉得值得商讨。从上文剖析能够看出,云化仅仅NFV走向开展老练的一个中心阶段,现有以ETSI为中心的NFV规范系统在其继续的演进和完善的进程中,现已掩盖到了云化阶段的需求,从整个NFV工业健康开展视点,彻底没有必要推倒重来、为招引眼球重整旗鼓宣扬一个全新的概念和系统。

  关于全球运营商NFV的全体状况以及典型海外运营商NFV的开展思路,将会在接下来的文章中与各位具体共享,敬请期待。