據(jù)國外媒體報道,在電信行業(yè),網(wǎng)絡功能虛擬化(NFV)無疑將成為未來通信網(wǎng)絡的基礎。Metaswitch首席營銷官Ian Maclean指出,為了提供預期和承諾的優(yōu)勢,網(wǎng)絡功能虛擬化必須首先利用云原生設計原則開發(fā)其重要組件——虛擬網(wǎng)絡功能(VNF)。

網(wǎng)絡運營商已經(jīng)開始部署和交付5G移動連接與服務。當今的網(wǎng)絡功能無法支持這種下一代移動技術的運行,原因在于這些功能通常不夠靈活、擴大規(guī)模和升級的成本高昂。歐洲電信標準協(xié)會(ETSI)等行業(yè)機構指出,5G網(wǎng)絡需要[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)絡性能必須可靠,并得到強大的安全策略的支持。基本上,5G不僅僅事關無線接入網(wǎng)絡升級,還需要一種新型核心網(wǎng)絡來提供服務、規(guī)模、安全性和體驗質量要求。
這些需求將為網(wǎng)絡運營商帶來多種挑戰(zhàn)。如果網(wǎng)絡服務要以經(jīng)濟有效的方式擴展到數(shù)十億個設備,那么提供這種服務的虛擬網(wǎng)絡功能也必須升級。大多數(shù)運營商接受網(wǎng)絡功能虛擬化的大前提——將網(wǎng)絡功能與硬件分離,并在通用IT云環(huán)境中運行這些虛擬化的網(wǎng)絡功能。但是許多人還沒有認識到將現(xiàn)有軟件簡單地移植到虛擬機管理程序環(huán)境中的作用:可以做任何事,而不再受使用基于設備的專有解決方案的限制——這是因為它的性質所致。如果在管理程序中運行的軟件與商業(yè)硬件上運行的相同,那么相同的問題不僅會持續(xù)存在,而且性能也可能會受到嚴重影響。
一種針對網(wǎng)絡功能虛擬化的云原生方法
在首次引入網(wǎng)絡功能虛擬化技術時,運營商大多希望虛擬網(wǎng)絡功能可以像他們現(xiàn)有的網(wǎng)絡設備一樣有效和快速地發(fā)揮效用。為了展示早期進展,一些供應商選擇將其已有的物理網(wǎng)絡功能簡單地移植到一個COTS(成熟的商業(yè)化系統(tǒng))服務器環(huán)境。遺憾的是,他們很快便發(fā)現(xiàn),簡單移植現(xiàn)有代碼的做法存在重大問題和缺點。例如,從專有設備移植的單片代碼只能在云環(huán)境中提供與之前相同的性能。功能發(fā)布周期仍然按年交付,并且軟件具有明顯的通話、流量或用戶數(shù)量限制。而當代碼經(jīng)過精心設計,真正實現(xiàn)云原生時,這些問題就變得不再明顯。
那么云原生虛擬網(wǎng)絡功能意味著什么?
從本質上講,云原生虛擬網(wǎng)絡功能放棄了舊有的單片軟件體系結構,轉而采用基于部署在虛擬化容器中的更小的微服務架構。這些微服務架構是小而獨立的過程,具有高度可組合性與可重復使用性,能夠獨立擴展,并且可以逐步部署和增強。微服務架構能夠使服務提供商更快地引入和升級應用程序。與虛擬機(VM)部署相比,虛擬化容器更輕,實例化速度更快,而且能夠通過RESTful應用程序編程接口(API)進行交互。由于內存占用空間大大縮小,虛擬化容器的效率和密度明顯高于虛擬機?;谔摂M化容器的流程也更容易擴展、鏈接、修復、移動和備份。
云原生虛擬網(wǎng)絡功能通過將呼叫狀態(tài)詳細信息轉移至后端(開放源)數(shù)據(jù)庫而實現(xiàn)(理論上的)無上限和具有成本效益的規(guī)模。流量可以通過這種方式傳輸至任何微服務器,而不需要將特定過程與特定媒介會話相關聯(lián)。同樣,微服務器可以根據(jù)需要添加,以便處理增加的容量或備份需求?;蛟S最重要的一個方面是,云原生虛擬網(wǎng)絡功能的設計考慮到了操作自動化,認識到需要在下一代管理和網(wǎng)絡編排平臺的控制下快速啟動,并且可以輕松鏈接,從而形成將被數(shù)字市場消費的新服務。
機會就在眼前
雖然5G需要對網(wǎng)絡的構建方式進行實質性改變——推動對可擴展、可配置的云原生虛擬網(wǎng)絡功能的需求——基于LTE的服務發(fā)展已經(jīng)將網(wǎng)絡功能推向了極限。隨著市場中的物聯(lián)網(wǎng)和智能家居應用數(shù)量的激增,人們迫切需要能夠充分利用云而不是簡單地寄居在其中的網(wǎng)絡功能。云原生信息管理系統(tǒng)(IMS)核心和會話邊界控制器可以為希望將其IMS功能擴展到企業(yè)的運營商帶來即時價值,也可以為計劃將其現(xiàn)有網(wǎng)絡分割為不同部分,以便用于特定的、與質量相關的應用程序(如連接的汽車)的運營商創(chuàng)造價值。
隨著越來越多的移動終端上市、更多物聯(lián)網(wǎng)驅動的體驗的出現(xiàn),消費者需要網(wǎng)絡運營商提供的服務范圍也將超越傳統(tǒng)界限。我們正在進入一個新的通信時代,一個需要5G規(guī)模和成本效益的時代,它決定了網(wǎng)絡功能虛擬化的實施不能建立在除了云原生虛擬網(wǎng)絡功能之外的任何架構上。這正是網(wǎng)絡功能虛擬化所擅長的。這將是一項可持續(xù)一個技術世代的架構性決策。
責任編輯:吳一波
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