NFV（Network Function Virtualization）網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化是一場正在發(fā)生的網(wǎng)絡(luò)革命。這場變革借助IT先進(jìn)技術(shù)，將對運(yùn)營商運(yùn)營業(yè)務(wù)產(chǎn)生持久深刻的影響。關(guān)于虛擬化和云如何用于電信產(chǎn)業(yè)以改善架構(gòu)和運(yùn)維TCO，已有頗多論述。早期的工作集中在利用虛擬化能力優(yōu)化硬件。后來，焦點(diǎn)逐漸轉(zhuǎn)移到運(yùn)維方面。
NFV在運(yùn)維中的創(chuàng)新
盡管將某些網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化確實會帶來CAPEX方面的節(jié)省，然而NFV最大的貢獻(xiàn)在于它提供了一種實現(xiàn)電信能力的新方式。其意義遠(yuǎn)不僅僅是對當(dāng)前流程的效率優(yōu)化這樣簡單。
按照NFV標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)，為便于虛擬資源的動態(tài)管理，特別定義了NFV網(wǎng)管支撐域，實現(xiàn)虛擬資源管理和調(diào)度、虛擬網(wǎng)元的生命周期管理等功能，該網(wǎng)管支撐域分別由NFVO（Network Function Virtual Orchestrator）、VNFM（Virtual Network Function Management ）、VIM（Virtual Infrastructure Management）組成。 NFVO 實現(xiàn)統(tǒng)一的資源管理與調(diào)度；VNFM 實現(xiàn)虛擬化網(wǎng)元生命周期管理，包括虛擬網(wǎng)元的生成、變更、刪除等；VIM 實現(xiàn)對虛擬化資源、硬件資源池的統(tǒng)一管理。
利用NFV技術(shù)的優(yōu)勢對運(yùn)營商當(dāng)前的運(yùn)維進(jìn)行重新定義。這需要三個重要步驟：
1. 詳細(xì)指定當(dāng)前的每一個流程
2. 分析哪些是可以實施自動化(即通過NFV平臺處理)以降低復(fù)雜度的
3. 對運(yùn)維進(jìn)行重新設(shè)計以便更加簡化和快捷
NFV部署流程與傳統(tǒng)流程在很多方面有所不同。NFV引入將對現(xiàn)有維護(hù)體系產(chǎn)生較大影響。現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)一般按照分專業(yè)維護(hù)的模式（例如無線、交換、數(shù)據(jù)、承載、傳輸?shù)龋總€專業(yè)維護(hù)的相關(guān)網(wǎng)元包括硬件、軟件、網(wǎng)絡(luò)配置、業(yè)務(wù)質(zhì)量等方面的內(nèi)容。NFV引入后，維護(hù)體系的變化主要體現(xiàn)在以下兩方面：一是各實體功能網(wǎng)元演變?yōu)橐攒浖螒B(tài)存在的虛擬網(wǎng)元，傳統(tǒng)分專業(yè)維護(hù)依然存在，但是不再針對設(shè)備硬件進(jìn)行維護(hù)。二是新增加NFV云維護(hù)專業(yè)：針對各數(shù)據(jù)中心NFV架構(gòu)的虛擬資源管理，包括相應(yīng)的調(diào)度軟件、云資源池硬件、云站點(diǎn)IP網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)等。
由于在部署時需要專業(yè)的服務(wù)，NFV在部署初期的成本會稍高。然而，這是一次性的成本。鑒于運(yùn)營商對這種架構(gòu)越來越熟悉，未來將可能用自己的運(yùn)維人員，在本地開展這些工作。有了NFV，應(yīng)用可共享基礎(chǔ)架構(gòu)，所以運(yùn)營商的運(yùn)維團(tuán)隊只需熟悉非常有限的一些網(wǎng)元即可。
引入NFV平臺不會從根本上改變運(yùn)營商規(guī)劃和獲取軟件的方式。然而NFV在上線測試和創(chuàng)建環(huán)境時能縮短時間和降低成本。運(yùn)營商可使用”沙盒”測試環(huán)境，而無需專用設(shè)備。這使得運(yùn)營商能夠創(chuàng)建可并發(fā)執(zhí)行的簡化的測試案例，并減少約三分之一的測試時間。
維護(hù)也是一種OPEX基礎(chǔ)架構(gòu)架構(gòu)成本。它與運(yùn)維團(tuán)隊管理的物理架構(gòu)中所包含項目的數(shù)量和特性直接相關(guān)。許多傳統(tǒng)架構(gòu)中的網(wǎng)元需要年度的維護(hù)費(fèi)，包括服務(wù)器和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，例如負(fù)載均衡器、交換機(jī)和路由端口。
盡管任何NFV系統(tǒng)都會伴隨著許可和維護(hù)費(fèi)用，但相對于傳統(tǒng)方式，授權(quán)費(fèi)用還是會明顯少很多。這是因為新的方式對基礎(chǔ)架構(gòu)中網(wǎng)元的需求要少得多，且當(dāng)容量需要改變時，NFV平臺可被應(yīng)用和業(yè)務(wù)共享。
NFV生命周期管理方案
上海貝爾CloudBandTM管理系統(tǒng)是業(yè)界首個專門為運(yùn)營商業(yè)務(wù)NFV虛擬化設(shè)計的云計算平臺。CloudBandTM管理系統(tǒng)，幫助管理員精心安排、自動運(yùn)行和優(yōu)化云平臺以及各種網(wǎng)元和服務(wù)。通過安全的用戶友好界面提供方便的接入方式和管理功能。CloudBandTM管理系統(tǒng)使運(yùn)營商可以用最低的成本向用戶提供高級服務(wù)，通過各種定制化的優(yōu)化方式滿足運(yùn)營成本、客戶需求以及其他方面的要求，提升業(yè)務(wù)發(fā)布速度，降低CAPEX和OPEX。CloudBandTM節(jié)點(diǎn)，提供計算能力、存儲以及網(wǎng)絡(luò)交換所需要的硬件和相關(guān)軟件的節(jié)點(diǎn)，以實現(xiàn)廣域云服務(wù)。它可以基于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行規(guī)模擴(kuò)展，同時管理同其他各種公共云、私有云、第三方云平臺的接入。
Nuage Networks作為上海貝爾的SDN產(chǎn)品，可以集成在CloudBandTM管理系統(tǒng)中，共同形成支撐上層虛擬化業(yè)務(wù)的NFV基礎(chǔ)平臺。
虛擬化的網(wǎng)元通過CloudBandTM管理系統(tǒng)中的Carrier PaaS中間件，部署在云計算資源池上。CarrierPaaS層遵循TOSCA（Topology and Orchestration Specification for Cloud Application）規(guī)定為每一個應(yīng)用需要編寫一個控制腳本，依照控制腳本來實現(xiàn)應(yīng)用的云化，腳本定義了Carrier PaaS如何實現(xiàn)應(yīng)用的部署和運(yùn)行過程中的管理等過程。腳本實現(xiàn)了若干重要的功能，包括網(wǎng)絡(luò)的配置、安全策略、資源量化等。應(yīng)用云化過程包括控制腳本的編寫，腳本的執(zhí)行，以及業(yè)務(wù)的部署等過程，通常腳本需要擁有對資源環(huán)境完全的控制權(quán)限來完成整個應(yīng)用的云化流程。控制腳本是一組特定的層次化結(jié)構(gòu)的腳本，反應(yīng)了應(yīng)用程序的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可以被Carrier PaaS層解析和執(zhí)行，以實現(xiàn)在云計算環(huán)境下應(yīng)用的部署和管理功能。一個控制腳本由服務(wù)層、應(yīng)用生命周期管理邏輯、自愈規(guī)則、彈性縮放邏輯、監(jiān)控規(guī)則組成。
通過一個簡單的場景，即可了解CloudBandTM與Nuage SDN是如何協(xié)同工作，并支持NFV的。
下圖顯示的是對vMME池擴(kuò)容的流程:
圖1：vMME擴(kuò)容流程
首先運(yùn)維人員將MME擴(kuò)容指令由5620SAM網(wǎng)管發(fā)出；由于vMME建構(gòu)于CloudBandTM平臺，因此該需求將送至CloudBandTM管理系統(tǒng)，在CloudBandTM平臺中，提供眾多的XaaS功能，大部分的NFV功能將使用cPaaS(Carrier-PaaS)提供，與MME對應(yīng)的為vMMEc PaaS，cPaaS使用預(yù)先創(chuàng)建的擴(kuò)容腳本來創(chuàng)建虛機(jī)，該腳本定義了虛機(jī)的具體配置及承載的MME功能屬性；當(dāng)新的vMME虛機(jī)創(chuàng)建成功后，下一步就要將其加入vMMEPool – 承載CloudBandTM Node的Nuage SDN可檢測到新的虛機(jī)生成，并知曉其MME特征，據(jù)此創(chuàng)建新的vMME虛機(jī)與原vMME Pool的連接；加入后，vMME將向5620 SAM回送操作結(jié)果。
總結(jié)：
NFV目前已經(jīng)進(jìn)入了一個快速發(fā)展的時間段，NFV架構(gòu)對于運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)將產(chǎn)生很大的影響，從機(jī)房、設(shè)備管理、故障處理、質(zhì)量保障、等方面均提出全新的要求。上海貝爾正在全球范圍內(nèi)，與運(yùn)營商展開合作。將把NFV領(lǐng)域世界各國進(jìn)行試驗、預(yù)商用、和商用的經(jīng)驗帶來到中國，通過不斷完善的CloudBandTM產(chǎn)品和NFV虛擬化的網(wǎng)元產(chǎn)品，開放的NFV生態(tài)環(huán)境，幫助中國網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商和方興未艾的虛擬運(yùn)營商，腳踏實地的實現(xiàn)更軟更綠的未來網(wǎng)絡(luò)。
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