虛擬化網絡功能以及軟件定義網絡(SDN)是更廣泛的電信廣域網(WAN)基礎設施向虛擬化和商品化過渡趨勢的一部分。
網絡功能虛擬化(NFV)的重點在于優化由WAN基礎設施提供商這里成為(電信運營商,telcos)運營的網絡服務,而SDN謀求的是將控制和轉發平面分離,以實現網絡的集中控制。
電信運營商采用NFV的主要驅動因素是基礎設施的成本不斷上升,以及云計算的大規模采用推動網絡的變化。諸如Google和Skype等互聯網內容提供商正在向用戶提供新的視頻和音頻服務及內容,推出服務的速度比傳統電信服務推出更快,云服務的興起增加了廣域網網絡流量的負載。電信運營商不得不跟上業界發展的腳步,否則必將被淘汰。
思路轉變NFV促使WAN提供商思維方式的根本轉變,將所有的WAN元素從客戶端設備跨越服務邊緣,直接到WAN核心實現網絡訪問。電信運營商被迫在業務價值方面證明其投資優先級和運營成本,而不是為了滿足特定性能指標不計成本的改進其基礎設施。
因此,很多電信運營商需要加快實施新的服務和功能。通過專用硬件平臺實現這個目標需要很長的周期,且占用太多的機架空間、效率低下,這樣做的成本很高。
這種新的思維方式將焦點從轉悠硬件性能轉到位于標準化硬件上的開放標準軟件上。受影響的硬件范圍很大,包括:路由器、防火墻、網關、CDN、會話邊界控制器、網絡地址轉換、WAN加速器、體驗質量測試儀和無線電網絡控制器。
除了云自動化和SDN可編程性,NFV旨在使用來自獨立軟件供應商的軟件,將這些設備功能重新定位到標準的大容量服務器、存儲和交換機。
更明確的(Coherent)方式當廣域網運營商試圖部署標準IT虛擬化技術時,NFV應運而生,但是當面對傳統網絡基礎設施供應商時,他們需要更明確的方式。
2012年12月,7個主要的電信運營商AT&T、BT、德國電信、Orange、意大利電信、Telefonica、Verizon聯合成立了歐洲電信標準協會(ETSI),并創立了NFV ISG(行業規范組)。
迄今為止,已經有超過30家電信運營商加入了NFV ISG,還有250家WAN硬件和軟件提供商以及通信研究機構加入該工作組。ETSI NFV ISG為2013年NFV基本要求和架構奠定了基礎。
一旦電信運營商開始向NFV轉型,將獲得如下優勢:
避免廠商鎖定,降低硬件成本通過軟件升級和附件擴展硬件平臺上的生命周期和功能擁有更廣泛的性能管理功能擴大供應商數量,尤其是與IT和DevOps領域的小型供應商合作,在價格和性能方面建立優勢將基礎設施適配到DevOps環境,在該環境中,可以在基礎設施上進行開發、測試和實施。在進行NFV轉變的規劃時,沒有單一的標準或明確的硬件架構可供參考,因此買方的NFV指南可以作為產品審查的實施指南。
NFV Release 2ETSI NFV ISG發布的NFV標準第二版規定了NFV兼容的管理程序、管理和編排接口的功能需求、加速機制的接口以及處理擴展。更改操作、添加新資源并傳達虛擬機狀態的虛擬網絡功能管理器(VNFM)及其他功能模塊。
目前Release 3的工作于2016年5月開始,并將一直延續到2017年,將添加實際服務部署的規范,包括:計費、端到端管理、多站點連接、生命周期管理和安全。它還與其他NFV項目密切合作,特別是與Linux基金會開源參考平臺下的幾個項目,包括:ONOS、Open-O、ECOMP、CORD、Open vSwitch、OpenDaylight。
此外,至少13個不同的標準組織如3GPP、TMF等,在具有NFV元件的固定和移動廣域網基礎設施標準上工作。
從完全符合標準的產品角度來看,NFV發展任重道遠。ETSI到2017年1月到2月期間,不會展開首個Release 2 Plugtest以測試來自不同提供商的組件與NFV端到端配置的一致性。
歐洲NFV部署現狀設備制造商并不是在等待電信運營商或ETSI ISG一起采取行動,他們已經提供符合NFV相關聯盟在Linux基金會標準規格的NFV產品。因此,任何符合NFV相關的產品都附帶了大量的字符串,買家必須徹底了解任何NFV產品實際上是基于什么的合規性。
SDN和NFV的策略基礎WAN基礎設施重要性不斷上升,它取決于硬件處理和傳輸容量的不斷提升。因此,硬件性能和效率將會持續競爭,但是現有的廣域網基礎設施提供商將優先實現其架構的優化,簡化操作并提高處理速度,以更好地在基于標準的多廠商環境中運行。
主要的基礎設施提供商如HPE、愛立信、華為、諾基亞、Juniper、Cisco正在結合其SDN和NFV產品系列解決固定和移動基礎設施方面的性能挑戰。眾多廠商不斷的在NFV領域作出貢獻,如用于計費的Amdocs、Ciena推出的用于編排的軟件、Red Hat推出的虛擬基礎設施管理(VIM)。
HPE的ContexNet是基于Linux OpenDaylight運營商級的SDN/NFV架構,并與英特爾合作部署。它支持虛擬移動核心和接入基礎設施,使得移動云服務提供商虛擬化其網絡功能,并且更快地部署服務,以適應快速增長的移動數據源。我們看到很多類似的SDN/NFV產品正在進行測試。
早期采用NFV的電信運營商包括日本NTT、印度尼西亞的XL Axiata,并與幾家NFV供應商合作。在固定網絡方面,愛立信正在為其提供基于OpenStack的云環境作為虛擬平臺和NFV云管理器進行協調。該系統最初支持多廠商虛擬演進分組核心(EPC)部署,并提供系統集成和支持服務。在移動基礎設施上,NTT正在使用Cisco的應用為中心的基礎設施(ACI),以支持其長期演進(LTE)系統來處理公司的移動通信。
在英國,英國電信(BT)的接入網絡部門Openreach已經與華為和諾基亞簽訂合同,在2020年以前合作部署一個符合NFV標準的G.fast寬帶基礎設施,覆蓋1000萬英國家庭和企業。
在法國,Orange已經推出了SME EasyConnect VPN服務。該服務利用 SDN和NFV技術讓用戶通過自助門快速設置和管理IP-VPN、防火墻、網絡內容過濾和其他服務。該服務使用Ciena Blue Planet技術來進行編排和VNF管理。Orange一直與Red Hat合作提供VIM服務,并且與Juniper公司合作提供SDN控制器。
在歐洲,沃達豐已經與Amdocs、Juniper、Aria Networks、Red Hat、Adva光纖網絡以及Fortinet合作構建使用SDN和NFV組件的高級虛擬專用網絡(VPN+),以提高性能并將硬件要求保持在最低水平。VPN+的目的是自動化、簡化部署和事件管理過程,同時提供多個參數(分析、性能和安全監控)的信息。小得產品供應商如Sonus(會話邊界控制器)、OpenWave(媒體優化),Qosmos(DPI),Callup(移動設備管理),Peplink(虛擬SD-WAN路由),他們從NFV中看到了比WAN基礎設施更廣闊的市場機遇,因為他們不需要提供完整的產品。
Adva開發的高性能FSP 150 ProVM硬件能夠與其他廠商開發的開放軟件和硬件搭配使用。該公司去年收購了Overture Ensemble軟件套件,并將其集成到光網絡硬件中,以推出其NFV策略。Adva的Ensemble NFV旨在讓服務提供商快速創新,探索實驗性服務產品,并創建試用程序,在任何商用服務器上托管虛擬化功能。
Peplink公司的Multi-WAN FusionHub路由器簡化了MPLS、xDSL、光纖、3G/4G/LTE、WiFi的使用,并且從一開始就被設計為具有完全廣域網虛擬化能力的智能廣域網可用設備。FusionHub能夠在主流虛擬機軟件上運行,包括VMware,XenServer和VirtualBox。
顯然,NFV和SDN代表了廣域網基礎設施提供商在與基于互聯網的數字服務提供商的競爭,以及他們的用戶對云服務和移動接入這些服務的期望。一些電信運營商發現同時引入新的流程和產品太冒險,并且可能首先虛擬化其網絡和服務平臺。
電信運營商投資于NFV基礎設施對其經濟也將產生影響,采用NFV的速度不僅僅是一個標準和技術問題,它還涉及到對客戶進行計費的能力以及NFV供應商和基礎設施提供商之間的收入共享。
早期的NFV采用者關注NFV的許可,運營商銷售服務的方式與廠商提供許可的方式之間存在“不一致”,這在云服務發展的早期階段就出現了。一個有效的成本節約方式可能是在同一個虛擬網絡或容器上運行多個服務,并引入更多開源技術。