近五年前,在網(wǎng)絡(luò)運營商聯(lián)合發(fā)表的一份白皮書中,就把網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)的主要目標(biāo)說得相當(dāng)明確:大幅降低部署通信服務(wù)的成本和運營成本。
雖然NFV規(guī)格以驚人的速度正在發(fā)展,但從那時起,大部分的努力都集中在管理和協(xié)調(diào)領(lǐng)域。與此同時, NFV的本質(zhì),也就是虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能被埋沒了,大多數(shù)供應(yīng)商采取的方式是將現(xiàn)有的產(chǎn)品代碼庫簡單地移植到虛擬機(VM)上,但這根本不足以實現(xiàn)運營商的目標(biāo)。
虛擬機的吸引力在于它們掩蓋了傳統(tǒng)通信軟件組件部署在新興NFV基礎(chǔ)設(shè)施上的不足。此外,建立在專用硬件上的這些傳統(tǒng)設(shè)備,可以在普通的虛擬化環(huán)境中很簡單的就得到運行。
然而,這些基于虛擬機管理程序的硬件虛擬化技術(shù)開銷非常高,并且也沒有冗余,無法快速相應(yīng)基礎(chǔ)架構(gòu)故障,實際上反映了當(dāng)今的非虛擬化實現(xiàn)。結(jié)果是解決方案無法滿足通信服務(wù)商所要求的節(jié)約成本,他們必須改變其業(yè)務(wù)的幾乎每個方面來支持這一新模式。
云原生虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能(Cloud-native Virtualized Network Functions)(簡稱VNFs),使用高度可擴展,以Web為中心的設(shè)計模式和實踐。然而,隨著電信業(yè)務(wù)和基礎(chǔ)設(shè)施的獨特需求增加,這些方法必須擴展到支持分布式狀態(tài)和異步消息處理。有了這個基礎(chǔ),VNFs才能不僅限于私有云中基于硬件的虛擬機部署。
利用高效的輕量級容器,在虛擬機所需時間的一小部分內(nèi)實例化,VNFs可以在公有或混合公有/私有云環(huán)境中進行部署,僅在需要時提供容量按需和故障切換元素。與高度自動化的商業(yè)化容器部署在一起,所集成的解決方案解決了硬件虛擬化技術(shù)開銷大,運營成本高的問題,同時大大提高了整體服務(wù)的敏捷性。
云原生網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的轉(zhuǎn)變應(yīng)該是完全放棄基于微服務(wù)的舊的單片軟件架構(gòu)的機會。它們可以獨立于更大的網(wǎng)絡(luò)功能開發(fā),或由不同的供應(yīng)商共同開發(fā),以最終提供最佳的解決方案。此外,通過精細轉(zhuǎn)發(fā)圖或服務(wù)鏈,它們可以跨多個不同的網(wǎng)絡(luò),從而消除了重復(fù)執(zhí)行公共網(wǎng)元功能的問題。微服務(wù)對于實施滿足客戶和交通需求的橫向擴展方法至關(guān)重要。此外,它們是采用精益DevOps方法來進行服務(wù)增強和升級的基礎(chǔ)。
使用用微服務(wù)方法構(gòu)建并部署在容器環(huán)境中的云原生虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能,在理論上不會有什么成本限制,還能實現(xiàn)一定的效益規(guī)模。服務(wù)可以更快地啟動,并且當(dāng)一部分服務(wù)啟動失敗時,可以更好地進行故障隔離。此外,可以根據(jù)需要添加微服務(wù)器以便處理增加的容量或備份需求。
那么什么服務(wù)可以從使用VNFs交付的解決方案中受益呢?網(wǎng)絡(luò)運營商已經(jīng)開始部署和交付5G移動連接和服務(wù)。這種下一代移動無法在當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)功能上運行,這些功能通常不靈活、規(guī)模昂貴、升級成本高。根據(jù)像ETSI這樣的行業(yè)機構(gòu),5G網(wǎng)絡(luò)需要高度可擴展性,提供超低延遲連接并支持大量并發(fā)會話。此外,網(wǎng)絡(luò)性能必須可靠,并得到強大的安全策略的支持?;旧?,5G不僅僅是RAN升級,還需要一種新型的核心網(wǎng)絡(luò)來提供服務(wù)、規(guī)模、安全性和體驗質(zhì)量要求。
雖然5G將需要對網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方式進行實質(zhì)性的改變——推動對可升級的可配置VNFs的需求——但是基于LTE的服務(wù)的發(fā)展已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)推向了極限。隨著現(xiàn)在出現(xiàn)在市場上的物聯(lián)網(wǎng)和智能家居應(yīng)用數(shù)量的增加,迫切需要更豐富的網(wǎng)絡(luò)功能,這些功能旨在充分利用云而不是簡單地駐留在其中。云原生IMS核心和會話邊界控制器可以為希望將IMS功能擴展到企業(yè)的運營商帶來即時價值,或者為特定的,與質(zhì)量相關(guān)的應(yīng)用程序(如連接的汽車)切片其現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)。
隨著越來越多的移動終端上市,越來越多的IoT驅(qū)動體驗即將到來,消費者對網(wǎng)絡(luò)運營商的需求將會超越傳統(tǒng)的界限。我們正在進入一個新的通信時代,一個需要5G規(guī)模和成本效率的時代,這就要求NFV實施不能建立在云端本地VNF之上,因為只有云本地虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能才能真正實現(xiàn)NFV。