想充分利用網路功能虛擬化?Cloud Native是個好方法

近五年前，在網路運營商聯合發表的一份白皮書中，就把網路功能虛擬化(NFV)的主要目標說得相當明確：大幅降低部署通信服務的成本和運營成本。

雖然NFV規格以驚人的速度正在發展，但從那時起，大部分的努力都集中在管理和協調領域。與此同時， NFV的本質，也就是虛擬化網路功能被埋沒了，大多數供應商採取的方式是將現有的產品代碼庫簡單地移植到虛擬機(VM)上，但這根本不足以實現運營商的目標。

虛擬機的吸引力在於它們掩蓋了傳統通信軟體組件部署在新興NFV基礎設施上的不足。此外，建立在專用硬體上的這些傳統設備，可以在普通的虛擬化環境中很簡單的就得到運行。

然而，這些基於虛擬機管理程序的硬體虛擬化技術開銷非常高，並且也沒有冗餘，無法快速相應基礎架構故障，實際上反映了當今的非虛擬化實現。結果是解決方案無法滿足通信服務商所要求的節約成本，他們必須改變其業務的幾乎每個方面來支持這一新模式。

雲原生虛擬化網路功能(Cloud-native Virtualized Network Functions)(簡稱VNFs)，使用高度可擴展，以Web為中心的設計模式和實踐。然而，隨著電信業務和基礎設施的獨特需求增加，這些方法必須擴展到支持分散式狀態和非同步消息處理。有了這個基礎，VNFs才能不僅限於私有雲中基於硬體的虛擬機部署。

利用高效的輕量級容器，在虛擬機所需時間的一小部分內實例化，VNFs可以在公有或混合公有/私有雲環境中進行部署，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化容器部署在一起，所集成的解決方案解決了硬體虛擬化技術開銷大，運營成本高的問題，同時大大提高了整體服務的敏捷性。

雲原生網路服務的轉變應該是完全放棄基於微服務的舊的單片軟體架構的機會。它們可以獨立於更大的網路功能開發，或由不同的供應商共同開發，以最終提供最佳的解決方案。此外，通過精細轉發圖或服務鏈，它們可以跨多個不同的網路，從而消除了重複執行公共網元功能的問題。微服務對於實施滿足客戶和交通需求的橫向擴展方法至關重要。此外，它們是採用精益DevOps方法來進行服務增強和升級的基礎。

使用用微服務方法構建並部署在容器環境中的雲原生虛擬化網路功能，在理論上不會有什麼成本限制，還能實現一定的效益規模。服務可以更快地啟動，並且當一部分服務啟動失敗時，可以更好地進行故障隔離。此外，可以根據需要添加微伺服器以便處理增加的容量或備份需求。

那麼什麼服務可以從使用VNFs交付的解決方案中受益呢?網路運營商已經開始部署和交付5G移動連接和服務。這種下一代移動無法在當今的網路功能上運行，這些功能通常不靈活、規模昂貴、升級成本高。根據像ETSI這樣的行業機構，5G網路需要高度可擴展性，提供超低延遲連接並支持大量並發會話。此外，網路性能必須可靠，並得到強大的安全策略的支持。基本上，5G不僅僅是RAN升級，還需要一種新型的核心網路來提供服務、規模、安全性和體驗質量要求。

雖然5G將需要對網路構建方式進行實質性的改變——推動對可升級的可配置VNFs的需求——但是基於LTE的服務的發展已經將網路推向了極限。隨著現在出現在市場上的物聯網和智能家居應用數量的增加，迫切需要更豐富的網路功能，這些功能旨在充分利用雲而不是簡單地駐留在其中。雲原生IMS核心和會話邊界控制器可以為希望將IMS功能擴展到企業的運營商帶來即時價值，或者為特定的，與質量相關的應用程序(如連接的汽車)切片其現有的網路。

隨著越來越多的移動終端上市，越來越多的IoT驅動體驗即將到來，消費者對網路運營商的需求將會超越傳統的界限。我們正在進入一個新的通信時代，一個需要5G規模和成本效率的時代，這就要求NFV實施不能建立在雲端本地VNF之上，因為只有雲本地虛擬化網路功能才能真正實現NFV。

▲原文作者：Metaswitch首席營銷官Ian Maclean

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