數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)之NFV

　　ICCSZ訊   NFV這個(gè)詞語如今在各大媒體上出現(xiàn)的次數(shù)越來越頻繁，很多人可能還不知道NFV是什么東東，本文就來給大家惡補(bǔ)一下，NFV是NetworkFunctionsVirtualisation的縮寫，中文名叫網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，這是由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商聯(lián)盟提出的，ETSI(歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會)組織的NFV規(guī)范基礎(chǔ)是標(biāo)準(zhǔn)范本。NFV旨在利用標(biāo)準(zhǔn)IT虛擬化技術(shù)解決這些問題，具體是把多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類型融合到數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)和終端用戶企業(yè)內(nèi)可定位的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)高容量服務(wù)器、交換機(jī)和存儲中。通過使用X86等通用型硬件以及虛擬化技術(shù)，來承載很多功能的軟件處理，說白了就是將原來網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備、安全設(shè)備、負(fù)載均衡等設(shè)備的功能移植到X86標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器上，只要在服務(wù)器上安裝上相應(yīng)的軟件就可以完成原來硬件設(shè)備的功能。顯然這樣做可以極大地降低網(wǎng)絡(luò)昂貴的設(shè)備成本，通過軟硬件的分離，使設(shè)備功能不再依賴于專用硬件，資源可以充分靈活共享。NFV的終極目標(biāo)是通過X86行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器加載相應(yīng)的通用軟件，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)、安全、存儲等功能。

　　NFV的根本是將數(shù)據(jù)中心里的各種設(shè)備的軟硬件功能分離，將軟件部分轉(zhuǎn)移到服務(wù)器上，由服務(wù)器來完成相應(yīng)功能，所以NFV的具體實(shí)現(xiàn)功能可以非常廣泛。比如：VSR虛擬路由器、VFW虛擬防火墻、VLB虛擬負(fù)載均衡、VIPS虛擬入侵防御、VACG虛擬應(yīng)用控制、VAC虛擬無線控制器等虛擬網(wǎng)絡(luò)功能、VBRAS虛擬BRAS設(shè)備等虛擬網(wǎng)絡(luò)功能。這些功能的名字統(tǒng)統(tǒng)都是在原有名字之前加了一個(gè)V，V代表的是Virual即虛擬化，意味著是通過X86服務(wù)器的虛擬化技術(shù)，加載相應(yīng)功能軟件來實(shí)現(xiàn)。通過NFV將數(shù)據(jù)中心所有設(shè)備的功能從硬件中脫離出來，由服務(wù)器虛擬化軟件來完成，這對于數(shù)據(jù)中心是一場巨大變革，將徹底打破數(shù)據(jù)中心市場里硬件廠商一統(tǒng)天下的局面。NFV成為了軟件定義數(shù)據(jù)中心最好的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，通過NFV技術(shù)，可以將所有功能集中到服務(wù)器上來，進(jìn)行集中管理。未來的數(shù)據(jù)中心會形成服務(wù)器集群承載具體應(yīng)用業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò)功能集群實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)存儲集群實(shí)現(xiàn)存儲，網(wǎng)絡(luò)安全集群等等，這些都是若干臺服務(wù)器設(shè)備集中到一起完成相應(yīng)的功能。部署了NFV后，只需要部署一些白盒的廉價(jià)網(wǎng)絡(luò)和存儲設(shè)備，再加上服務(wù)器集群就可以完成數(shù)據(jù)中心的所有功能了，這樣一個(gè)系統(tǒng)都有相應(yīng)的服務(wù)器集群來控制，對這些系統(tǒng)可以統(tǒng)一管理，極大地簡化了數(shù)據(jù)中心運(yùn)維工作，可大幅提升數(shù)據(jù)中心的運(yùn)維效率。最為關(guān)鍵的是，通過部署NFV打破了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)封閉的現(xiàn)狀。現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)千差萬別，很多設(shè)備都有自己的私有技術(shù)，這樣與其它網(wǎng)絡(luò)設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)對接，這給數(shù)據(jù)中心帶來了很大困擾。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備實(shí)現(xiàn)不統(tǒng)一有歷史的原因，借助于標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器設(shè)備，迫使網(wǎng)絡(luò)設(shè)備做出改變，技術(shù)走向統(tǒng)一，這樣在未來，可以將相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)軟件加裝到服務(wù)器上，就可以形成統(tǒng)一的實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)。

　　NFV受到了運(yùn)營商的熱捧，國外的運(yùn)營商AT&T、英國電信BT、德國電信等已經(jīng)開始部署了NFV虛擬化網(wǎng)絡(luò)。國內(nèi)的中國移動去年就成立了OPNFV實(shí)驗(yàn)室，吸引了華為、中興、惠普、微軟、華三等企業(yè)加入，新建多點(diǎn)試驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行新技術(shù)實(shí)驗(yàn)，推進(jìn)外場“孕育式”試商用，中國電信則利用SDN+NFV技術(shù)面向云計(jì)算服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)增值業(yè)務(wù)，中國聯(lián)通發(fā)布了“網(wǎng)絡(luò)虛擬化白皮書”，利用NFV和SDN技術(shù)在多個(gè)應(yīng)用場景上展開研發(fā)和試點(diǎn)，如虛擬IPEdge、虛擬移動網(wǎng)絡(luò)、移動回傳和虛擬用戶端設(shè)備等，中國的三大運(yùn)營商都已經(jīng)行動起來，這使得NFV市場規(guī)模也值得期待。根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)，NFV市場規(guī)模將從2014年的9.5億美元增長到2019年的116億美元，年復(fù)合增長率高達(dá)65%。在運(yùn)營商市場，NFV如魚得水，迅速獲得了眾多運(yùn)營商的熱捧，在強(qiáng)大的市場需求背景下，NFV技術(shù)迅速得到了試商用，相信2016年NFV在運(yùn)營商市場上將進(jìn)入規(guī)模應(yīng)用的時(shí)代。

　　雖然NFV技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，但目前依然面臨不少挑戰(zhàn)。和任何一項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)展演化趨勢一樣，最開始的階段必然會遇到不少阻力，尤其是一些傳統(tǒng)保守的技術(shù)派，再加上NFV技術(shù)的設(shè)計(jì)考慮不足，這使得NFV依然處于測試階段，真正在網(wǎng)絡(luò)中部署的很少，就算部署了所帶的業(yè)務(wù)也不多。來自傳統(tǒng)設(shè)備上的阻力，NFV技術(shù)的出現(xiàn)給了這些傳統(tǒng)硬件設(shè)備商當(dāng)頭一棒，這些設(shè)備商再也無法平穩(wěn)地過日子了。極具成本優(yōu)勢的NFV會不斷蠶食他們所占有的市場，必然會遭到設(shè)備商的反擊，在一定程度上阻礙了NFV技術(shù)的發(fā)展。還有NFV的可靠性也令人擔(dān)憂，傳統(tǒng)硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的高可靠性可以達(dá)到5個(gè)9，而NFV基于通用服務(wù)器，可靠性明顯低于專用的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，NFV必須采用虛擬機(jī)分散、虛擬機(jī)備份和管理系統(tǒng)備份等方式來提高虛擬化系統(tǒng)的可靠性，不過這些技術(shù)的引入又增加了NFV實(shí)現(xiàn)的難度，使得NFV技術(shù)過于復(fù)雜。還有NFV技術(shù)部署到服務(wù)器上后，I/O接口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)存在性能瓶頸，和傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備相比會有30%-40%的性能損失，只有縮小到10%以內(nèi)才能達(dá)到商用水平。

　　顯然，NFV技術(shù)還有很多地方需要完善，人們完全接受也需要一個(gè)漫長的過程，再加上傳統(tǒng)設(shè)備商的競爭，這都給NFV的未來蒙上了一層陰影。但歷史的車輪是向前轉(zhuǎn)的，NFV的發(fā)展不可逆。雖然NFV是運(yùn)營商提出來的，但在數(shù)據(jù)中心里依然適用。要知道SDN產(chǎn)生于數(shù)據(jù)中心，NFV與SDN有很多相似之處，關(guān)于兩者的比較都很多這方面的技術(shù)文章，在此不再一一闡述。在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域，已經(jīng)見到了NFV技術(shù)的實(shí)驗(yàn)，未來數(shù)據(jù)中心是SDN的還是NFV，還真不好說。NFV前途是坎坷的，但未來必然是光明的。