ETSI ISG從2012年推動NFV（Network Function Virtualization）研究以來，從技術框架、接口規范標準化、兼容互通和PoC驗證等方面結出累累碩果。業界已經達成了共識，NFV是未來網絡的關鍵推動力之一。NFV基本框架已定，VNF/MANO/NFVI等還在不斷演進與完善中，標準與廠商實現之間的距離正在縮小，兼容多廠商的多樣化集成解決方案在持續完善。業界也成立了OPNFV開源組織，接納運營商和各廠商的可商用部署的高層次需求，推動開源開發和綜合驗證，以推動基于NFV框架的系列產品早日商用。
NFV IaaS階段已取得初步成果
基于NFV框架，廠商優先做各網元設備的軟硬件解耦，從專用硬件平臺遷移到以COTS（Commercial-off-the-shelf）設備構建的通用云環境中去，實現虛擬化軟網元和初步的云化部署，這個階段可稱為NFV實現的IaaS階段。NFV IaaS階段的關鍵特征是基于電信級IaaS云平臺，在VM上實現VNF/VNFC，引入NFV MANO對網元級VNF進行初步的生命周期管理和多個 網元業務的自動化編排。
傳統電信網絡中網元繁多，從TCO的節省和新增業務驅動兩個維度考慮，核心網（EPC、IMS）和業務網元（RCS、IN等）引入NFV改造的價值最高；從技術可行性角度來看，也是核心網控制面網元和業務網元引入NFV改造的難度最低，最為可行。中興通訊在彈性網絡目標框架下針對NFV領域推出Elastic Cloud ServiceTM解決方案來實現電信網元NFV化，遵循“先核心、后邊緣；先業務、后接入”的順序，逐步有序的推進。
經過近兩年的不懈努力，中興通訊推出的Cloud UniCore解決方案vCN1.0，已實現完善的NFV IaaS階段能力建設，實現核心網領域眾多虛擬網元vEPC、vIMS和vUDC（HLR、 PCRF）等的研發和商用驗證工作。中興通訊還在vBRAS、vE-CPE、CDN的控制面虛擬化、虛擬化femto接入網關等方面做了積極的探索和研發。中興通訊與國內外的主流運營商進行合作，完成了40多個PoC（Proof of Concept）測試。2015年中興通訊已在全球市場獲得近10個商用局合同。其中基于vIMS的中國移動RCS項目，是全球最大的虛擬化預商用項目；在中國移動一體化小基站網關集采項目中，中興通訊獨家提供虛擬化Nanocell網關并成功入圍，標志著NFV虛擬化產品正式步入商用。
NFV PaaS引入的必要性
NFV IaaS階段完成軟化網元的可實現性、易部署性驗證和初步商用部署。NFV IaaS階段實現的VNF（Virtualization Network Function）仍存在可優化空間。當前VNF多是基于已存在的軟件架構改造：
● VNF仍采用主備容災模式，冗余資源消耗多；
● VNF的解構仍然不夠細致，沒有達到真正的網絡功能虛擬化的要求，未能做到不同網元間的公共組件的抽取與可復用；
● VNF的開發模式仍是基于代碼集成，不能做到IT級快速上線與迭代開發。
具備完善能力的IaaS底層在不斷的構建中，具備高可靠性的動態容錯的分布式NFV電信云仍在不斷完善中。傳統電信設備底層平臺的通信機制、容災機制和集成開發機制都無法應對更為細化粒度網元的云化和分布式分區域部署要求。
針對NFV IaaS階段的缺失和新型部署需求，中興通訊引入NFV PaaS平臺來進行新一代VNF的重構與開發。在VNF軟件架構中平滑引入“Cloud Framework”框架，實現初級PaaS能力；后續增強網元的組件化重構與實現，在整網引入業務鏈功能實現網絡切片和網絡開放可編程，以滿足pre 5G/5G的網絡與架構需求。
基于NFV PaaS平臺構建輕型VNF
NFV PaaS平臺是服務于NFV框架中輕型VNF開發與部署的云PaaS平臺。當前業界常用的PaaS平臺以服務互聯網服務及IT應用為主，以減低開發者復雜度等為目標，給開發者提供E2E的DevOps服務工具手段，實現組件化開放集成框架。NFV PaaS平臺在這些關鍵能力上與IT PaaS平臺完全相同，不同的是因VNF自身的處理特性不同帶來的對NFV PaaS平臺的基礎組件、性能、擴展性的一些特殊或增強性要求。面向NFV的PaaS云平臺一樣需具備PaaS的三大能力：
● NFV高效Dev開發環境：開發者可使用PaaS提供的編程語言、庫、服務以及工具來構建測試和集成應用，提升開發效率；
● NFV Ops優化：依托PaaS運維能力，開發者無需管理或控制底層的云基礎設施，包括網絡、服務器、操作系統以及存儲。
● NFV應用托管：將開發者創建或擁有的應用部署到云平臺上，支持自動伸縮、彈性擴展及高可靠性保證等基礎服務。
圖1對比了在IaaS階段開發的VNF和PaaS階段開發的VNF的差異。PaaS平臺中包括Dev開發工具、集成開發環境、服務集成、服務發現與綁定和組件化軟件倉庫，也包括與NFVO/VNFM功能比較相近的可兼容的Ops自動運維機制。在PaaS平臺上開發的VNF可以做到更為輕便靈活、組件無狀態。IaaS層（NFVI+VIM）中所構建的平臺服務能力（包含LB/FW/DPI/安全等）可以為VNF層所用，而無需在VNF中實現類似功能。借鑒IT領域的SOA（面向服務架構）和可組合設計理念，原來存在于不同網元內部的可復用部分可實現組件化，作為通用服務可供不同輕型VNF靈活組裝；有狀態的VNF可以利用外部的數據庫來提供狀態信息的冗余存儲。更為輕型的VNF兼容DevOps開發運維模式，快速提供開放的新代碼或改變代碼，進行自動化的在線測試，實行灰度發布。
基于NFV PaaS平臺開發的VNF能做到按用戶資源需求情況線性擴展底層資源；實現更為細顆粒的VNFC或組件化可重用；按照SOA方式實現在線注冊、在線發現和在線集成；引入DevOps機制來縮短業務TTM時間。可以說NFV IaaS階段實現了硬件的云化，NFV PaaS階段將實現軟件架構云化。
引入PaaS平臺后開發出來的組件部署方式支持網元的控制面與用戶面分離、關鍵公共組件解構，部署中仍然遵循ElasticNet基礎框架，如圖2所示。在NFV PaaS管理面協同下分布式在不同位置的輕VNF結合MQ（消息隊列）、LB、DB（數據庫）、DPI、Sig（信令組件）等可以構成不同VNF（VNF-1/VNF-2），實現類同在NFV IaaS階段開發的重型VNF功能。VNF實現了跨DC、跨Zone部署，充分利用不同資源池特性，用戶面下沉到E-DC，節省傳輸；VNF的狀態信息在C-DC內冗余存儲或跨E-DC存儲；VNF模塊按最優方式劃分，VNF彈性伸縮能夠實現按資源消耗線性擴展；VNFC可跨E-DC組成冗余cluster，任何模塊異常可由其他E-DC中的備份組件替換；充分享用IaaS提供的包括LB、FW、安全等在內的基礎能力。
引入NFV PaaS的價值與收益
傳統設備廠商引入NFV PaaS平臺，可降低開發門檻，實現更高效的管理。
● 更好的開發集成環境和組件化管理/共享/開放：統一的Dev環境，降低開發門檻，有利于廠商內部不同VNF產品開發團隊關注上層應用，降低研發成本，提升競爭力，也能促進萬眾創新（第三方合作者也可以加入輕型VNF開發）；
● 更好的OPS支撐：提供統一的VNFM和NFVO，減少MANO對接復雜度，利于輕型VNF快速上線；
● 更高效的分布式管理：利于云化部署。
NFV PaaS優先在部分VNF提供商環境中使用，后續會推廣到運營商的網絡環境中。運營商引入公共NFV PaaS平臺的收益如下：
● 新應用快速發布——PaaS提供Dev工具、平臺服務，使應用開發者能夠聚焦在應用邏輯、滿足客戶需求部分，提高應用開發者生產效率，縮短應用TTM從月級到天級，有利于快速引入新功能新業務增加收益。
● 有利于建立生態系統——利用PaaS平臺基礎服務降低網絡App開發門檻，有利于建立生態系統。公共模塊可統一采購，VNF類APP競爭和選擇更加豐富，有利于進一步降低NFV框架下的軟件成本。
● 推動業務創新與開放——輕型VNF應用模塊通過PaaS平臺的業務發現和集成能力，可以為第三方開放者所用，有利于推動業務創新，增加收入。
綜上所述，NFV PaaS對VNF開發廠商和運營商都會有很大的收益，有利于打破電信網絡僵硬化的現狀，加快新的業務開發與部署，提供靈活開放的商用模式創新。
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