NFV是使能網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù)，從2013年初正式成立ETSI ISG NFV開始設(shè)計(jì)NFV框架及系列規(guī)范，已經(jīng)經(jīng)歷了Gartner技術(shù)成熟度曲線的創(chuàng)新促動(dòng)期、過高期望期，逐漸轉(zhuǎn)向穩(wěn)步發(fā)展，經(jīng)過近兩年針對(duì)vIMS, vEPC, vBRAS等各專業(yè)虛擬網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試、現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)，目前尚未有大規(guī)模商用，包括運(yùn)營(yíng)商和廠商都開始更加謹(jǐn)慎的推進(jìn)NFV落地工作。

NFV最初的目標(biāo)是通過軟硬解耦實(shí)現(xiàn)硬件資源在多個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)之間的共享，一方面引入大規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)化的通用IT基礎(chǔ)設(shè)施降低成本，另一方面通過軟件部署方式加速新業(yè)務(wù)上線和更新。理想很美好，現(xiàn)實(shí)很骨感，在實(shí)施部署的過程中發(fā)現(xiàn)：CT系統(tǒng)與IT系統(tǒng)在設(shè)計(jì)方式、規(guī)模和復(fù)雜度、可靠性要求、互操作要求、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面都有顯著的差異，借用IT技術(shù)和思維方式來解決CT問題，可能會(huì)有點(diǎn)水土不服。

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為了實(shí)現(xiàn)NFV真正的大規(guī)模落地部署，還需要解決以下問題：

1. 提升NFV轉(zhuǎn)發(fā)性能和可靠性

CT系統(tǒng)比IT系統(tǒng)對(duì)性能有更高的要求。CT網(wǎng)元大體可以分為控制類和轉(zhuǎn)發(fā)類的。

控制類網(wǎng)元需要提供高可靠性保證，典型網(wǎng)元如4G核心網(wǎng)的移動(dòng)性管理實(shí)體MME，負(fù)責(zé)處理4G用戶接入移動(dòng)核心網(wǎng)的信令交互，包括認(rèn)證鑒權(quán)接入控制、移動(dòng)性管理等關(guān)鍵控制功能，而不進(jìn)行用戶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)發(fā)，因此經(jīng)過MME的流量具有小流量、大并發(fā)、高可靠性要求的特征。傳統(tǒng)的物理MME設(shè)備可以同時(shí)處理百萬以上并發(fā)用戶會(huì)話，如果換用X86服務(wù)器加vMME來承載，勢(shì)必要求部署多臺(tái)服務(wù)器，并且提供負(fù)荷分擔(dān)和高可靠HA方案。

轉(zhuǎn)發(fā)類網(wǎng)元需要提供高吞吐量線速轉(zhuǎn)發(fā)，典型網(wǎng)元如寬帶遠(yuǎn)程接入服務(wù)器BRAS，負(fù)責(zé)寬帶業(yè)務(wù)的接入控制和和流量匯聚轉(zhuǎn)發(fā)。BRAS有多種虛擬化形態(tài)，典型的包括：轉(zhuǎn)控分離的vBRAS，使用基于X86的控制面和基于NP專有設(shè)備或可編程白盒交換機(jī)的專有轉(zhuǎn)發(fā)面設(shè)備，即只實(shí)現(xiàn)了控制面虛擬化;基于標(biāo)準(zhǔn)X86的一體化純軟vBRAS;轉(zhuǎn)控分離的vBRAS，控制面基于標(biāo)準(zhǔn)X86服務(wù)器，轉(zhuǎn)發(fā)面基于帶有加速硬件的X86服務(wù)器。對(duì)于只進(jìn)行控制面虛擬化的vBRAS，本質(zhì)上與傳統(tǒng)物理BRAS沒有太大差別，只是實(shí)現(xiàn)了集中的IP地址管控和設(shè)備配置管理，無法改變專有設(shè)備研發(fā)采購(gòu)部署上線周期長(zhǎng)的問題?；谕ㄓ肵86服務(wù)器的一體化vBRAS,即使應(yīng)用了DPDK等軟件加速技術(shù)，從轉(zhuǎn)發(fā)性能角度考慮，與傳統(tǒng)物理BRAS設(shè)備單板卡已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的百G以上線速轉(zhuǎn)發(fā)相去甚遠(yuǎn)，因此基于X86的一體化vBRAS主要用于承載ITMS等小流量大session的業(yè)務(wù)，而無法承載家庭寬帶上網(wǎng)、IPTV等業(yè)務(wù)。使用X86服務(wù)器加智能加速硬件來提升vBRAS轉(zhuǎn)發(fā)性能，成為vBRAS進(jìn)行全業(yè)務(wù)承載的一種重要解決方案，但是硬件加速必然降低了NFVI的通用性，為了特定CT網(wǎng)元而對(duì)NFVI提出特殊的要求，似乎又違背了NFV的初衷。

從規(guī)模角度考慮，轉(zhuǎn)發(fā)類網(wǎng)元的部署規(guī)模一定是遠(yuǎn)超控制類網(wǎng)元的部署規(guī)模的，NFVI的成本與IT基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模有密切關(guān)系，服務(wù)器的出貨量直接影響采購(gòu)價(jià)格，所以NFV的經(jīng)濟(jì)效益依賴大規(guī)模部署，只有轉(zhuǎn)發(fā)類網(wǎng)元完成了虛擬化部署，才能推動(dòng)NFV大規(guī)模落地。從這個(gè)角度講，使用硬件加速技術(shù)來解決NFVI的轉(zhuǎn)發(fā)性能問題，目前看來是必由之路，是CT網(wǎng)元對(duì)NFVI必須提出的要求。使用可插拔的智能網(wǎng)卡卸載部分軟件功能，減少對(duì)CPU和PCIe帶寬的消耗，是一種值得期待的相對(duì)通用的硬件加速方案。同樣作為智能網(wǎng)卡，從實(shí)現(xiàn)角度又分為基于ARM架構(gòu)的、基于FPGA的等多種產(chǎn)品。由于FPGA具備比較強(qiáng)大的反復(fù)可編程性，一方面實(shí)現(xiàn)X86 vBRAS與物理BRAS單板卡可比擬的轉(zhuǎn)發(fā)性能，另一方面支持未來新增功能的開發(fā)部署，更加符合NFV采用通用硬件和快速部署軟件的理念。只不過FPGA智能網(wǎng)卡的價(jià)格同樣依賴于出貨量，目前相比普通網(wǎng)卡貴了很多，但是未來如果能夠形成產(chǎn)業(yè)鏈和大規(guī)模商用，綜合考慮在CPU節(jié)省的成本和智能網(wǎng)卡增加的成本，還是可行的。

2. NFV解耦和標(biāo)準(zhǔn)化

NFV期望實(shí)現(xiàn)的統(tǒng)一基礎(chǔ)設(shè)施、新業(yè)務(wù)快速部署、更加開放的生態(tài)系統(tǒng)等優(yōu)勢(shì)，都必須依靠解耦來實(shí)現(xiàn)。軟硬兩層解耦是最基本的目標(biāo)，否則與傳統(tǒng)的一體化專有設(shè)備沒有本質(zhì)區(qū)別。但是實(shí)際上按照ETSI定義的NFV框架和產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況，目前NFV產(chǎn)業(yè)鏈可以劃分為更多層次的陣營(yíng)：

• 硬件：服務(wù)器廠商
• 平臺(tái)：Hypervisor廠商
• 功能軟件+管理：VNF+VNFM+VIM廠商。由于這三個(gè)模塊間交互頻繁，存在一定的綁定關(guān)系，因此通常VNF的廠家也同時(shí)提供VNFM和VIM。
• 編排：NFVO。由于需要對(duì)跨廠家的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和資源進(jìn)行全局管理，很多運(yùn)營(yíng)商選擇自研NFVO，或者選擇相對(duì)中立的第三方廠家進(jìn)行深度定制開發(fā)。

為了不被少數(shù)廠家綁定，以及需要進(jìn)行跨廠家的編排管理，上述4個(gè)部分必須進(jìn)行解耦。成功解耦有兩條評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)：一是來自不同廠商的各個(gè)模塊能夠正?；ゲ僮?，實(shí)現(xiàn)NFV網(wǎng)絡(luò)的基本業(yè)務(wù)功能;二是功能軟件在不同的硬件和平臺(tái)上可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定一致的性能表現(xiàn)，符合NFV網(wǎng)絡(luò)的性能要求。

復(fù)雜通信系統(tǒng)的解耦和跨廠商對(duì)接，依賴全球統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，只有大家都遵循相同的bit級(jí)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，才能完成兩個(gè)通信設(shè)備的互通。3GPP無疑是最成功的通信國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織，3GPP定義的GSM、WCDMA、LTE/EPC以及即將發(fā)布的5G標(biāo)準(zhǔn)，奠定了幾代全球移動(dòng)通信系統(tǒng)研發(fā)和大規(guī)模部署的基礎(chǔ)。嚴(yán)格來講，ETSI ISG NFV定義的并不是國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，而是引導(dǎo)NFV產(chǎn)業(yè)的通用行業(yè)規(guī)范。ETSI的規(guī)范定義工作一般分階段進(jìn)行，NFV規(guī)范從2013年初至今，已經(jīng)完成了兩個(gè)階段的定義，目前正在進(jìn)行第三階段的工作。從概念的提出，到架構(gòu)、功能、接口和信息模型的定義，NFV規(guī)范也在不斷完善中，但是前兩個(gè)階段輸出的規(guī)范并不足以作為各個(gè)模塊互通的依據(jù)，第三階段的工作由于涉及到各廠家產(chǎn)品如何更改，討論更加激烈，并且熟悉通信標(biāo)準(zhǔn)玩法的傳統(tǒng)設(shè)備廠商沒有推進(jìn)NFV標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展的動(dòng)力，導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)展不容樂觀。另一方面，NFV相關(guān)的各開源項(xiàng)目原本就是野蠻生長(zhǎng)，誰做成事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)誰說了算，更是一盤散沙，以至Linux foundation也開始整合旗下各大項(xiàng)目?；陂_源代碼的產(chǎn)品同時(shí)也有各廠家私有的優(yōu)化開發(fā)，存在太多不確定性，很難成為CT領(lǐng)域的商用產(chǎn)品。

綜合上述原因，目前能夠?qū)崿F(xiàn)NFV全解耦的也只有一體化vBRAS這樣的簡(jiǎn)單網(wǎng)元，并且也是運(yùn)營(yíng)商耗費(fèi)了大量精力推動(dòng)各個(gè)廠家逐一對(duì)接實(shí)現(xiàn)的。作為更為復(fù)雜的vIMS、vEPC等系統(tǒng)，還需要更多的工作來實(shí)現(xiàn)全解耦。

3. NFV網(wǎng)絡(luò)可采購(gòu)可運(yùn)營(yíng)

目前國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商通常按年度進(jìn)行各專業(yè)傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的滾動(dòng)規(guī)劃和集采。這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備在進(jìn)入采購(gòu)環(huán)節(jié)之前，一般以黑盒方式接受運(yùn)營(yíng)商的集采測(cè)試，通過后進(jìn)行招投標(biāo)，中標(biāo)后設(shè)備發(fā)送到運(yùn)營(yíng)商省市公司，再進(jìn)入機(jī)房安裝配置加載業(yè)務(wù)。從測(cè)試到采購(gòu)，再到分省市的設(shè)備到貨和上線部署，周期漫長(zhǎng)，并且經(jīng)常出現(xiàn)中標(biāo)產(chǎn)品與到貨產(chǎn)品價(jià)格/配置不一致的情況。NFV的出現(xiàn)也是為了彌補(bǔ)這些傳統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)運(yùn)營(yíng)的缺點(diǎn)，期望通過采購(gòu)部署統(tǒng)一的資源池，再以軟件方式快速部署網(wǎng)絡(luò)功能，加速業(yè)務(wù)上線。但是分層解耦后的NFV網(wǎng)絡(luò)，從采購(gòu)到運(yùn)營(yíng)，也都需要分層解耦。

首先，從集采測(cè)試考慮，分層解耦需要進(jìn)行各種組合的功能和性能測(cè)試，測(cè)試工作量隨著每一個(gè)應(yīng)標(biāo)廠家的增加都將出現(xiàn)成倍的增長(zhǎng)，每更新一次軟件和平臺(tái)版本也都要重新遍歷各種組合的測(cè)試。要想滿足未來NFV網(wǎng)絡(luò)的集采測(cè)試需求，必須搭建覆蓋全專業(yè)的完善的測(cè)試床，并且采用自動(dòng)化的集成測(cè)試方法。

其次，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由單一廠家提供，出現(xiàn)任何問題都責(zé)無旁貸。NFV網(wǎng)絡(luò)分層解耦后引入了更多的廠家，一旦發(fā)生故障，首先需要定位是哪一層出現(xiàn)了問題，否則極易出現(xiàn)不同廠家互相推卸責(zé)任的情況。軟件問題相比硬件問題更難定位，涉及到多廠家軟件配合的，究竟由哪一方來修改，很難得到客觀的結(jié)論。

因此，未來NFV網(wǎng)絡(luò)的采購(gòu)和運(yùn)營(yíng)，需要運(yùn)營(yíng)商具備強(qiáng)大的系統(tǒng)集成能力，還需要配合組織架構(gòu)、業(yè)務(wù)流程、責(zé)任劃分等方面的調(diào)整。

綜上所述，NFV網(wǎng)絡(luò)在大規(guī)模商用部署前還需要解決轉(zhuǎn)發(fā)性能和可靠性、解耦和互操作標(biāo)準(zhǔn)制定、采購(gòu)運(yùn)營(yíng)等方面的問題。運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)影響的是整個(gè)通信行業(yè)，期待能夠聯(lián)合整個(gè)產(chǎn)業(yè)界共同解決上述問題，推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的實(shí)施和落地。