NFV技術發展和應用

李發倫

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NFV技術發展和應用

李發倫

重慶信科設計有限公司，重慶 404100

就NFV技術發展和應用問題進行了分析總結，重點落實了NFV白皮書1.0及2.0，進而對其的應用場景展開論述，旨在完善NFV技術的實際應用。

NFV；白皮書1.0；白皮書2.0

NFV，即網絡功能虛擬化。通過使用X86等通用性硬件以及虛擬化技術，來承載很多功能的軟件處理。從而降低網絡昂貴的設備成本，可以通過軟硬件解耦及功能抽象，使網絡設備功能不再依賴于專用硬件，資源可以充分靈活共享，實現新業務的快速開發和部署，并基于實際業務需求進行自動部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等。

用專業信息設施形成的可實施性以及高品質期間，也會出現許多問題。這其中最重要的一點是網絡設備投資居高不下，而與此同時運營商網絡流量不斷增長，收入增長卻不明顯，形成增量不增收的現象[1]。假如可以溝通軟硬件自上而下相關性的封閉構造，利用常用工業化指標的設備和特定網絡來新組成上網產品，必定能深度地去除CAPEX，解決數目不變多的場景。為此，NFV技術應運而生。

1 NFV白皮書介紹

1.1 NFV白皮書1.0

第一引入了NFV的發生環境、意思以及與SDN的相關性。在說明了NFV的發生環境以及范例后，介紹了NFV的有益之處以及對電信產業前景的改變。闡述了云計算和工業化標準的高容量服務器技術的成熟是NFV發展的推動力，然而目前NFV仍面臨許多挑戰，包括可移植性、互操作性、性能的權衡、與現有平臺的共存和遷移、管理和業務流程自動化、安全和韌性、網絡的穩定性、簡化現有的操作、軟硬件的集成等諸多問題[2]。

網絡功能虛擬化已經發生。在短短幾年內，運營商可以預期通信行業看起來更類似于IT行業。將會有更廣泛的業務模式適合于軟件行業，操作復雜性將被抽象掉，自動化將更加普遍。網絡虛擬化功能對于網絡運營商以及其合作同伴、顧客給了很多幫助，而且供應創新新類型生態體系的時機。這將鼓勵和支持快速創新，降低成本，減少風險。獲得這些好處的技術挑戰，必須由行業以解決。白皮書的作者認為，解決這些技術挑戰是可行的，并建議IT和網絡產業結合自身互補的專業知識和資源，共同合作努力。就能處理哪些技術難題，交互操作的以及大規模標準化的途徑和通用架構形成寬泛共識。為實現快速進度，在網絡運營商的領導下建立的ISG與一些開明的社員通過ETSI的幫助，學習一般在網絡中應用的虛擬化技術來勝任一些工作。雖然這個組織自己不會作為一個標準組織，但是它可以參考之前的標準從而確定自己的相關組織工作。如果覺得哪有差距，就要求ETSI員工提出意見，并反應給定立標準的組織，叫其思考ISG的意見（就是更換當前的標準，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的構成與發展。然后開始NFVISG的成長匯報，包含組織規模、重要成果以及到2014年6月的進程時間線。隨后著重講解了NFV已經發布的5個文件，在結束時展望了NFV的未來形勢，闡述了開源、標準化和NFV這三種因素對運營的影響，現在公布了以下5個文件。（1）網絡功能虛擬化在像表格闡明了網絡功能虛擬化現將處理能力危機的領域，大量例子不被包含在指定的管理系統，案例的人員也絕對不是完美沒漏洞，所有管理團隊對網絡功能虛擬化的選取有本身的聚焦點與規劃。（2）NFV需求文檔描述了NFV框架下服務模式的技術要求和業務需求。（3）NFV體系架構文件刻畫了NFV的功效架構和設計思想，為虛構化的網絡性能和底層虛擬化根底架構。經過區分不一樣的地方，并且總結它們之中的按照比對的地方，它為了好多NFV完成計劃解決了困難。NFVISG贊揚別的單位來使用這個計劃，以確立哪些地方和按照比對的東西落到別的地方。（4）NFV術語文件作為NFVISG文檔中一個術語的公共儲存空間，力求調整整個行業的NFV術語。它旨在消除軟件和網絡產業之間的語言障礙。（5）NFV ISG Proof of Concept Frame文件描述了行業參與者參與NFVISG工作的方法，并通過概念驗證的方式實現NFV生態系統成長的過程。要落實很多文件中達成的共同認識其實就是朝著NFV所要求的目標又往前前行了很大一段路程。其實他們也就是NFVISG這個組織在最開始的時候所發行有關聯的輸出相關文件。

2 NFV的應用場景

已發布的NFV用例文檔描述了NFVISG各成員提出的NFV可能應用的場景。

（1）虛擬化消除了網絡功能（NF）和硬件之間的依賴關系，為虛擬化網絡功能（VNFs）創建標準化的執行環境和管理接口。這造成了幾個虛擬化網絡功能通過虛擬機形式一起享用硬件。多個硬件組成VNFs的一個巨大的共享NFV基本設施（NFVI）的資源池，這種設施和云計算很接近。這會建立像基礎設備即服務（IaaS）、平臺即服務（PaaS）以及軟件即服務（SaaS）的相當于云計算的服務形式，當中，VNF其所有者不可能有運作以及運營的NFV基本設備。（2）主體分散與網絡（CDN）也屬于一項NFV的隱形目的。CDN服務供應商一般會接近網絡體系的內容下載從而改變用戶的運用品質QoS。如今，高速緩存為每個CDN提供商、每個運營商使用專用的硬件。由于硬件資源的設計為高峰時滿足負荷，這些緩存資源在生命周期內大多數時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行合并，并設置多個CDN緩存和其他VNFa進行動態共享。

要是不一樣的非空洞化NFS模糊化到VNFs，可以管控VNF。形成一個有次序的曲線圖，達到一個互聯網服務，在NFV，這個圖形叫做VNF轉發圖。一個轉發圖的概念優先于服務鏈，因為在虛擬化的覆蓋服務網絡，端到端的轉發不完全是一個一鏈。相反，端到端的轉發可能有分支，從而有更多維度。由此看來，不管哪一個VNFs，比如網絡地址翻譯（NAT）、負載均衡器、防護墻等，都可以是VNF轉發圖中的一個構成部分。VNF轉發圖為運營商提供抽象的動態和簡化的服務組合，網絡功能的虛擬化增強了這種服務組合的能力。

3 結語

綜上所述，網絡功能虛擬化是一個創新的概念系統，以及商品的形式，主要功能就是滿足通信運營企業對通信設備的需求，與其他技術共同對通信行業領域有一定促進作用。

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

[2]席曉.SDN與NFV技術對運營商網絡的影響究竟有多大?[J].通信世界，2015（12）：28-29.

TP393.01

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1009-6434（2016）05-0047-01