作為IT行業的一員，如果要問你，“網絡業界最熱門的創新技術是什么？”毫無疑問，SDN（Software Defined Network，軟件定義網絡）與NFV（Network Function Virtualization，網絡功能虛擬化）將是那個異口同聲的答案。它成為業界普遍看好的促進現網升級演進、未來網絡技術創新的重要技術途徑。
SDN/NFV可在數分鐘內——而不是數天或數周時間——動態交付服務和新應用。作為網絡演進的大趨勢，其中NFV將在未來為運營商實現網絡重構扮演重要的角色。
落實在運營商的業務創新上，基于NFV架構的網絡中，業務部署只需申請云化資源（計算/存儲/網絡）、進而加載軟件即可完成，網絡部署和業務創新變得更加簡單。
也許你要問，為什么是NFV？我們的網絡怎么了？
讓我們回顧下，在傳統網絡中，網絡元件一般是由專用硬件加定制的軟件綁定，耦合度極高，無法分離，比如防火墻設備、DPI設備和路由交換設備等。但采用專用硬件的傳統網元價格昂貴，而且定制網元軟硬件緊密結合，不易升級，無法靈活部署應用，維護成本也很高，顯然阻礙了部署新業務的進程。隨著互聯網的發展，云計算場景等多種新場景的出現，對網絡提出了更多、更靈活的要求。運營商等網絡基礎設施提供商急需靈活的網絡來滿足新業務的需求。
NFV——運營商網絡的演進之路
所以運營商們提出了NFV來解決這一問題。NFV主張將網元的軟硬件分離，然后通過將軟件部署在通用硬件平臺上實現具體的網絡功能。如防火墻、DNS和NAT等網絡功能均可以由軟件交付，然后在普通的x86服務器上運行，從而實現傳統網元的功能。
采用NFV解決方案可以減低投資成本（CapEx）和運維成本（OpEx），同時還可以提供更好的彈性和敏捷性，從而滿足網絡業務的需求，并加快新業務部署的速度。
價格更優的通用架構的硬件，勢必將大大減少企業的投資成本。而且存儲和計算資源等均采用通用硬件架構，使得不同的服務可以共享同樣的基礎設施，增加系統的通用性，降低運維難度。此外，專用硬件升級換代周期過長，無法快速更新迭代，而相對低廉的通用硬件的升級周期比專用硬件短，所以可以縮短硬件設備升級的周期，從而提供更好的網絡性能。
采用部署VNF（Virtualized Network Function，虛擬網絡功能）軟件的方式，也會明顯地降低管理運維成本。首先，通過修改軟件功能可以快速支持新功能，而無需對復雜的專用設備進行維護和升級。其次，目前已有的云管理平臺等管理系統可以提供自動化的部署和運維，從而極大地提升管理運維效率。而且，通過管理平臺可實現VNF軟件隨業務遷移到任意通用架構的服務器上，從而實現網絡業務隨動的功能。
由于NFV軟硬件分離，軟件可以在通用的硬件架構上隨需遷移，所以NFV可以帶來更多的彈性和敏捷性。因為NFV支持通過修改軟件快速實現網絡功能以及自動化部署等優點，所以采用NFV方案將極大地縮短新業務上線周期。
NFV的坎
雖然NFV相比傳統網元有以上提到的明顯優勢，但是采用存在性能瓶頸的通用硬件使其在性能方面遠不如采用專用硬件的傳統硬件。尤其在對性能要求極高的電信網絡、以及核心網絡中，NFV和昂貴的專用設備相比并沒有優勢。而NFV性能不足的關鍵因素在于通用硬件的CPU在處理轉發上的性能遠不如專用硬件采用的NPU(Network Processing Unit)，所以目前NFV僅能部署在對性能要求不高的網絡場景。
電信業務存在高吞吐和實時性要求，尤其是針對需要進行編解碼轉換、協議轉換的數據面網元，采用虛擬化技術基于通用硬件和虛擬層軟件通常會存在性能瓶頸，無法滿足數據面高吞吐量要求，為了在NFVI上減少報文調度次數，降低網絡轉發延遲，提高網絡吞吐量，需要提供轉發性能加速機制。
虛擬化后，進出VNF報文的需經過虛擬層（如vSwitch）復制和轉發，影響轉發性能，特別是時延/抖動，進而會影響用戶的業務體驗，需要優化方案。
僅應用于低性能要求的網絡場景當然不是NFV的最終目的，如何才能解決NFV性能不足的問題？
英特爾為NFV提速
許多NFVI廠商都采用獨特的方式將性能優化集成到NFV基礎設施里，但這個問題有其復雜性，它涉及I/O、操作系統內核、協議棧和虛擬化等多個層面對網絡報文的優化處理技術。雖然IT界已發展出多類小眾技術來應對，但這些技術對于普通應用技術人員而言比較陌生，即使對于傳統網絡的開發者而言，全面掌握這些技術也存在巨大的挑戰。長久以來，用戶更希望在這個領域有系統性的解決方案，能把相關的技術融會貫通，并系統性地組織在一起，同時也需要更為深入的細節技術支持工作。
英特爾聯合第三方軟件開發公司及時推出了基于Intelx86的架構DPDK（Data Plane Development Kit，數據平面開發套件），它的到來恰逢其時。DPDK是一組庫和驅動程序的快速分組處理，它被設計為在任何處理器上運行，第一個支持的CPU是Intel x86，現在已擴展支持IBMPower 8，EZchip TILE-Gx和ARM。
作為一種內核旁路機制，DPDK允許虛擬交換機旁路內核并直接與兼容的網卡通信，實現了高效靈活的包處理解決方案。已經發展成支持多種高性能網卡和多通用處理器平臺的開源軟件工具包，成為通用處理器平臺上影響力最大的數據平面解決方案和NFV加速領域的一種標桿技術。
DPDK采用輪詢方式實現數據包處理過程，無中斷，并通過零拷貝技術直接從內存讀取數據包。這種處理方式節省了CPU中斷時間、內存拷貝時間，并向應用層提供了簡單易行且高效的數據包處理方式，使得網絡應用的開發更加方便，最多可提升處理器10倍的性能。由于DPDK的存在，NFV的性能問題得到了有效的解決，極大地推動了NFV的發展進程。目前，基于DPDK的解決方案是解決NFV性能不足問題的最普遍的做法。
除了DPDK，英特爾還為網絡轉型提供了必要的構建模塊，首當其沖的是英特爾架構(IA)處理器。例如，英特爾至強E5系列處理器具備專為虛擬化環境優化的卓越性能。
英特爾還提供了其他多種關鍵技術，其中QuickAssist加速技術能夠為最多14個單獨的虛擬化實例提供加速器服務(加密、壓縮和算法卸載)；英特爾虛擬化技術為虛擬化軟件提供了硬件輔助支持，可顯著降低其規模、成本與復雜性；具備英特爾流量導向器和網絡覆蓋功能的10/40/100 Gbit/秒的英特爾以太網技術能夠在虛擬化環境中帶來最高吞吐率。
看得出，NFV要堪當大任，英特爾幫到了“心坎”上！
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