隨著電信行業競爭加劇，傳統的電信運營商越來越受到OTT廠商的擠壓；多媒體應用快速增長，語音收入增長隨之放緩，造成利潤下滑；移動數據業務激增，為了適應這些變化，需要投入大量的資金升級基礎設施。為了解決上述問題，降低電信運營商的CAPEX和OPEX，成熟的虛擬化技術有必要引入到電信行業。

核心網虛擬化管理面臨的挑戰

核心網引入虛擬化后，核心網系統管理方式面臨著諸多的挑戰，主要表現為如下幾個方面。

● 核心網虛擬化系統由物理設備、虛擬設備、網元應用等組成，這些資源分別屬于物理層、虛擬化層和網元應用層管理，各個層面的管理軟件可能來自不同的廠商。如何有效協調和監控管理，并方便運維，是一個需要解決的問題。

● 核心網虛擬化系統如何統一編排資源，快速自動部署到云平臺，是一個挑戰。

● 核心網虛擬化系統根據當前業務流量的變化動態調整虛擬資源的占用，動態調整的策略管理，以及資源動態調整引發的資源管理問題，都是需要關注的問題。

核心網虛擬化管理解決方案

中興通訊核心網系統虛擬化管理的架構如圖所示。

根據ETSI NFV架構，系統相對應物理網元增加了MANO（Orchestartor、VNFM、VIM）域的管理。虛擬化引入到核心網系統后，劃分為四層管理。

物理層：虛擬化環境的硬件COST服務器、網絡交換機、存儲磁陣等通用硬件，硬件的管理可以通過物理設施管理軟件（PIM）實施；為虛擬化層提供統一、穩定、可靠、高效的物理基礎設施。

虛擬層：支持KVM、XEN、EXSi等Hypervisor，虛擬化管理平臺（VIM）也呈現多樣化，有OPENSTACK、VMWARE、TECS等；為應用層提供虛擬化的硬件設施，可以為應用層軟件提供高效、可靠、可管理的運行環境。

網元應用層：支持EPC、IMS、EMS等核心網網元的虛擬化應用。新引入VNFM模塊，負責虛擬化網元的生命周期管理，包括自動部署、彈性伸縮等，配合Orchestrator完成虛擬化后網絡服務的編排。

服務管理層：服務管理層，主要有OSS/BSS、Orchestrator。新引入Orchestrator模塊負責虛擬化網絡服務的編排功能，包括核心網網絡服務的生命周期管理，網元的生命周期管理，網絡服務策略管理和全局資源編排等功能。

核心網虛擬化系統分層后，每一層負責歸屬的資源管理。物理層資源通過PIM管理，虛擬化資源通過VIM管理，核心網網絡服務的編排和部署通過Orchestrator和VNFM協作完成。網元業務層的資源管理通過EMS管理，OSS/BSS作為綜合網管的角色，全局監控業務層面的告警和性能統計等。物理層和虛擬化層告警通過VNFM上報給EMS，網元業務告警和虛擬化層告警通過EMS關聯分析，上報給OSS/BSS，從而達到統一定位告警的目的，解決各層故障協調困難的問題。

核心網虛擬化管理方案價值

中興通訊核心網系統管理解決方案包括核心網網元管理、云平臺管理和硬件管理等關鍵支持要素，具備以下特點。

● 標準化

2012年10月，AT&T、英國電信、德國電信、法國電信Orange等7家運營商在歐洲電信標準協會（ETSI）成立了網絡功能虛擬化標準工作組NFV ISG（Network Functions Virtualisation Industry Specification Group），目前已有超過50家網絡運營商、電信設備供應商、IT設備供應商，以及技術供應商參加。

NFV工作組的研究目標主要是希望通過廣泛采用標準化的IT虛擬化技術，采用業界標準的大容量服務器、存儲和交換機承載各種各樣的網絡軟件功能，實現軟件的靈活加載，實現在數據中心、網絡節點和用戶端等各個位置靈活的部署配置，從而加快網絡部署和調整的速度，降低業務部署的復雜度，提高網絡設備的統一化、通用化、適配性等，最終降低網絡的Capex和Opex。

核心網虛擬化系統管理架構符合ETSI相關的系統架構標準。

● 開放性

核心網虛擬化系統管理架構采用了分層管理。物理層使用COST刀片、交換機、磁陣等，硬件管理軟件獨立監控物理設備。云平臺支持OPENSTACK、VMWARE等，也支持其他類型的云平臺。核心網支持EPC、IMS、EMS、VNFM等網元應用軟件，網元提供開放能力與VNFM交互，提供可編排的網元服務；VNFM提供開放REST接口，支持與第三方廠家Orchestrator對接。綜合網管支持OSS/BSS，EMS支持與第三方廠家的OSS/BSS對接。Orchestrator遵循ETSI規范，提供開放REST接口，與VNFM對接。由于各層之間接口能力開放，為運營商運營和硬件采購提供了更多的選擇，系統開放性和兼容性強。

● 自動化

核心網虛擬化后，網絡服務和網元管理自動程度顯著提高。網絡服務生命周期管理、網元生命周期管理等整個過程都自動化完成，從物理網元時代的幾周甚至幾個月，到虛擬化時代的幾十分鐘甚至十幾分鐘，極大改善了運營商開通新業務的需求，降低OPEX。

● 智能化

核心網虛擬化后，設定系統資源使用的策略，在Orchestrator上可以動態觀察當前資源的使用情況。在業務流量低的情況下，可以減少資源使用，在業務流量高的時候，可以占用更多的資源，滿足業務需求，從而優化資源使用，動態調整資源的使用情況，達到資源合理利用和釋放，降低能耗，降低運營商的CAPEX。

客戶收益

通過部署中興通訊核心網虛擬化管理解決方案，運營商可以得到以下各個方面的收益。

● 集中監控、分層管理，簡化運營商的運維

系統資源集中監控，在Orchestrator提供統一的全局資源管理視圖，監控虛擬資源和物理資源的配置、告警和性能等。在OSS/BSS/EMS層面提供網元業務層面的資源監控。各層分別提供獨立的維護界面，獨立運維，分層管理，滿足運營商分層維護的方式。

● 網絡服務一鍵管理，縮短運維周期

核心網網絡服務管理只要通過界面，一鍵完成虛擬化的網絡服務管理，包括部署、擴容和業務編排等，極大簡化核心網虛擬化系統的運維過程，減少系統的開通和擴容周期，助力運營商快速開通新業務，降低運維成本。

● 支持網元彈性伸縮策略，降低設備CAPEX

系統運行時，按照業務量動態合理調配資源的占用，減少資源占用和能源功耗，降低運營成本，節能減排，降低設備CAPEX。