運營商網(wǎng)絡(luò)加速轉(zhuǎn)型 NFV商用部署三道坎難邁

　　ICCSZ訊    過去十年中，新技術(shù)的發(fā)展給電信行業(yè)帶來了很多機遇，從固網(wǎng)、移動到互聯(lián)網(wǎng)，電信運營商的業(yè)務(wù)和用戶規(guī)模得到了迅猛的發(fā)展。而近幾年，由于移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，特別是OTT使得電信行業(yè)遇到了很多挑戰(zhàn)。

　　之前，根據(jù)梅特卡夫定律，隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和用戶群的增大，運營商可以取得更多的收入，也很愿意在基礎(chǔ)設(shè)施上投入更多的資金，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)—用戶增長---收入增長---網(wǎng)絡(luò)擴容是一個完整的商業(yè)鏈條。但現(xiàn)在這種商業(yè)模型開始受到挑戰(zhàn)，流量暴增背后卻面臨著增量不增收的“剪刀差”困境。

　　在傳統(tǒng)的電信行業(yè)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通常采用大量的專用硬件設(shè)備，而且設(shè)備的類型還在不斷增加。比較典型的類似傳輸?shù)牟ǚ衷O(shè)備、有線接入的無源光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、無線接入的基站設(shè)備、數(shù)據(jù)網(wǎng)的路由設(shè)備等。為提供不斷新增的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，運營商必須不斷增加新的專有硬件設(shè)備，還要提供必要的空間和電力供應(yīng)。

　　但隨著能源成本的增加，資本投入的增長，專有硬件設(shè)備的集成和操作復(fù)雜性的增強，以及專業(yè)設(shè)計能力的缺失，不斷增加專有硬件設(shè)備的這種業(yè)務(wù)建設(shè)模式變得越來越困難。另外，專有硬件設(shè)備存在生命周期限制，在技術(shù)快速迭代的今天，硬件設(shè)備的可用生命周期越來越短，投資收益快速下降。更為嚴重的是，面對OTT業(yè)務(wù)的快速迭代，封閉式硬件設(shè)備體系難以快速提供業(yè)務(wù)能力。

　　也正是在這樣的背景下，2012年11月，7個全球領(lǐng)先的電信運營商在ETSI組織下成立了網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)行業(yè)規(guī)范工作組，并相繼發(fā)表了數(shù)版白皮書。ETSI推出的NFV旨在通過標準化的IT虛擬化技術(shù)，把網(wǎng)絡(luò)設(shè)備統(tǒng)一到工業(yè)標準的高性能、大容量服務(wù)器、交換機和存儲平臺上;通過將網(wǎng)絡(luò)功能軟件化，使其能夠運行在標準化服務(wù)器虛擬軟件上，通用的硬件灌注何種軟件，設(shè)備就會具有什么樣的功能。

　　運營商網(wǎng)絡(luò)加速轉(zhuǎn)型

　　NFV從正式誕生到現(xiàn)在基本有2年多時間，NFV的興起引起了電信行業(yè)的廣泛關(guān)注。

　　目前，NFV已經(jīng)過了最初的觀望期---從關(guān)注概念，到關(guān)注技術(shù)、架構(gòu)、成功案例，再到現(xiàn)場驗證，甚至是商業(yè)部署，可以說NFV已經(jīng)逐步融入到電信業(yè)中，進入了網(wǎng)絡(luò)部署的快車道。

　　根據(jù)市場調(diào)研機構(gòu)Coleman Parkes去年對來自全球電信運營商中100個CTO/CIO的調(diào)研，93%的受訪者表示NFV將會在3年內(nèi)成為CSP市場主要的驅(qū)動力，并且36%的人認為會在1-2年實現(xiàn)，甚至8%的人認為會在12個月內(nèi)實現(xiàn)。

　　來自另外一個市場調(diào)研公司Infonetics發(fā)布的最新運營商SDN/NFV硬件及軟件市場規(guī)模調(diào)研和預(yù)測報告顯示，預(yù)計到2018年，新的SDN/NFV軟件將占整體市場份額的20%;而在2014年-2018年，運營商所購買的NFV基礎(chǔ)設(shè)施將占市場份額的12%;此外，值得關(guān)注的是，虛擬化的網(wǎng)絡(luò)功能(VNFs)，以及支持SDN功能的路由器、交換機和光網(wǎng)絡(luò)設(shè)備到2018年將占整體份額的68%。預(yù)計到2018年，全球運營商SDN/NFV市場規(guī)模將從2013年的不足5億美元飆升到110億美元。

　　來自不同市場調(diào)研公司數(shù)據(jù)不謀而合的背后，說明運營商網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型正在處于一個加速的過程。我們從另外一個角度也可以看到這樣的現(xiàn)象，比如AT&T的Domain 2.0，Telefonica的Unica項目，中國移動核心網(wǎng)云化等項目，ETSI NFV ISG PoC項目已經(jīng)超過了30個?？梢哉f，全球所有主流運營商都在快速部署NFV。

　　NFV部署挑戰(zhàn)依然存在

　　NFV為運營商在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建和服務(wù)能力提升方面，帶來了顯著的商業(yè)利益。幫助運營商提高了業(yè)務(wù)敏捷性，提供了更好的可擴展性和靈活性，降低了建設(shè)和運維成本，但同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。

　　首先的挑戰(zhàn)是來自于可靠性和性能。眾所周知，NFV基于COTS通用服務(wù)器，其可靠性通常是按照2-3個9的標準來衡量，但是運營商網(wǎng)絡(luò)對于可靠性的要求卻是5-6個9，如何保證業(yè)務(wù)連續(xù)性是個問題。再者就是轉(zhuǎn)發(fā)芯片的性能，通用服務(wù)器如何在盡可能短的時間內(nèi)完成大數(shù)據(jù)量的轉(zhuǎn)發(fā)也是個問題。

　　其次是廠商的互操作性。多廠商互操作性是電信行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要求，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備硬件和軟件是緊耦合的，從下到上都來自同一個廠商，雖然保證了性能和能力，但卻造成了封閉和高成本。在當前，越來越多的廠商(傳統(tǒng)的設(shè)備廠商、IT廠商、獨立的ISV)開始進入NFV市場，涉及到的系統(tǒng)、廠家、接口都非常多，如何保證多廠家設(shè)備、組件和接口的兼容，是必須要解決的問題。

　　再次是資源管理和業(yè)務(wù)編排的復(fù)雜性。從資源池和虛擬機管理系統(tǒng)角度來看，業(yè)界已經(jīng)有了非常成熟的解決方案，但難點就在于虛擬資源與業(yè)務(wù)應(yīng)用的接口靈活度。如何實現(xiàn)業(yè)務(wù)流的跨系統(tǒng)互聯(lián)互通、靈活調(diào)度。

　　中國電信集團廣州研究院數(shù)據(jù)通信研究研究所所長唐宏在日前召開的IDF上，接受媒體采訪時也坦承，如何打通全業(yè)務(wù)鏈條，實現(xiàn)與BOSS系統(tǒng)的對接，是非常重要的。“只有與BOSS無縫對接了，這個業(yè)務(wù)才能是真正的上線。”今年，電信廣研院剛剛和英特爾聯(lián)合發(fā)布了中國首個IP智能邊緣服務(wù)功能鏈。

　　從敢用到好用，加強行業(yè)協(xié)作

　　NFV重塑了整個電信行業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)，給了很多新興的ISV切入到電信行業(yè)市場的機會;但同時，也給傳統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)備廠商帶來了挑戰(zhàn)和壓力。不過，更大的挑戰(zhàn)是如何進行行業(yè)協(xié)作，化解NFV落地的難題，讓運營商真正的敢用、能用，而且能夠用好。

　　敢用方面，就是打消掉運營商對于NFV可靠性與性能的顧慮。

　　對于可靠性問題，在最底層的物理基礎(chǔ)設(shè)施層面，很多廠商都已經(jīng)可以提供符合NEBS技術(shù)規(guī)范的服務(wù)器，可以作為NFV早期部署的選擇;隨著技術(shù)的進步，運營商還可以逐步采用成本更為低廉的COTS產(chǎn)品。在上層的NFV任務(wù)負載平臺方面，OpenStack已經(jīng)成為業(yè)內(nèi)首選，電信級的OpenStack平臺也已經(jīng)進入市場。

　　比如風河就推出了Titanium Cloud計劃，著手發(fā)展一個生態(tài)系統(tǒng)，以確保推出經(jīng)過優(yōu)化、遵循互操作標準的解決方案，從而降低運營商部署NFV的風險和周期。從技術(shù)上來看，電信級OpenStack主要是繼續(xù)提升平臺的可靠性和可用性，同時降低時延。

　　在性能方面，雖然經(jīng)過數(shù)個摩爾定律的周期，通用處理器芯片能力得到了很大提升，但在時延和數(shù)據(jù)面轉(zhuǎn)發(fā)等方面，產(chǎn)業(yè)界還需要繼續(xù)努力。不過，令人欣喜的是，隨著英特爾DPDK、SR-IOV、RDMA等技術(shù)的發(fā)展，NFV的性能已經(jīng)得到了很大提升。特別是英特爾的DPDK技術(shù)，可以將數(shù)據(jù)包處理性能最多提高十倍。用戶可在處理數(shù)據(jù)包的同時執(zhí)行其它工作負載，從而降低硬件成本、簡化程序開發(fā)和縮短上市時間。

　　在能用方面，就是要解決好多廠商的互操作性問題。

　　這是一個很關(guān)鍵的問題，直接關(guān)系到了NFV商用的時間表。從目前的進展來看，產(chǎn)業(yè)鏈還是在快速前行。ETSI等標準化組織對于技術(shù)規(guī)范在進一步細分，ETSI NFV ISG PoC本身就是一個多運營商和廠商參與的過程。同時，業(yè)界的廣泛合作伙伴計劃也給多廠商互操作性提供了平臺，比如OpenNFV生態(tài)系統(tǒng)。

　　在好用方能，主要是解決資源管理和流程編排的復(fù)雜度問題。

　　從資源管理的角度來看，對于虛擬機和資源池的管理，OpenStack已經(jīng)成為業(yè)界的標準;但對于網(wǎng)絡(luò)資源的管理，業(yè)界沒有明確的方案，比如OpenDayLight和ONOS。以電信廣研院針對BRAS場景所做的創(chuàng)新來看，其采用的就是OpenDayLight解決方案，基本上可以滿足各方面需求。在業(yè)務(wù)流程編排上，這是個難點，也是傳統(tǒng)電信設(shè)備制造商的強項所在，因為他們更加了解運營商的業(yè)務(wù)。