運營商網絡加速轉型 NFV商用部署三道坎難邁

　　ICCSZ訊    過去十年中，新技術的發(fā)展給電信行業(yè)帶來了很多機遇，從固網、移動到互聯網，電信運營商的業(yè)務和用戶規(guī)模得到了迅猛的發(fā)展。而近幾年，由于移動互聯網的發(fā)展，特別是OTT使得電信行業(yè)遇到了很多挑戰(zhàn)。

　　之前，根據梅特卡夫定律，隨著網絡規(guī)模和用戶群的增大，運營商可以取得更多的收入，也很愿意在基礎設施上投入更多的資金，網絡建設—用戶增長---收入增長---網絡擴容是一個完整的商業(yè)鏈條。但現在這種商業(yè)模型開始受到挑戰(zhàn)，流量暴增背后卻面臨著增量不增收的“剪刀差”困境。

　　在傳統(tǒng)的電信行業(yè)中，網絡設備通常采用大量的專用硬件設備，而且設備的類型還在不斷增加。比較典型的類似傳輸的波分設備、有線接入的無源光網絡設備、無線接入的基站設備、數據網的路由設備等。為提供不斷新增的網絡服務，運營商必須不斷增加新的專有硬件設備，還要提供必要的空間和電力供應。

　　但隨著能源成本的增加，資本投入的增長，專有硬件設備的集成和操作復雜性的增強，以及專業(yè)設計能力的缺失，不斷增加專有硬件設備的這種業(yè)務建設模式變得越來越困難。另外，專有硬件設備存在生命周期限制，在技術快速迭代的今天，硬件設備的可用生命周期越來越短，投資收益快速下降。更為嚴重的是，面對OTT業(yè)務的快速迭代，封閉式硬件設備體系難以快速提供業(yè)務能力。

　　也正是在這樣的背景下，2012年11月，7個全球領先的電信運營商在ETSI組織下成立了網絡功能虛擬化(NFV)行業(yè)規(guī)范工作組，并相繼發(fā)表了數版白皮書。ETSI推出的NFV旨在通過標準化的IT虛擬化技術，把網絡設備統(tǒng)一到工業(yè)標準的高性能、大容量服務器、交換機和存儲平臺上;通過將網絡功能軟件化，使其能夠運行在標準化服務器虛擬軟件上，通用的硬件灌注何種軟件，設備就會具有什么樣的功能。

　　運營商網絡加速轉型

　　NFV從正式誕生到現在基本有2年多時間，NFV的興起引起了電信行業(yè)的廣泛關注。

　　目前，NFV已經過了最初的觀望期---從關注概念，到關注技術、架構、成功案例，再到現場驗證，甚至是商業(yè)部署，可以說NFV已經逐步融入到電信業(yè)中，進入了網絡部署的快車道。

　　根據市場調研機構Coleman Parkes去年對來自全球電信運營商中100個CTO/CIO的調研，93%的受訪者表示NFV將會在3年內成為CSP市場主要的驅動力，并且36%的人認為會在1-2年實現，甚至8%的人認為會在12個月內實現。

　　來自另外一個市場調研公司Infonetics發(fā)布的最新運營商SDN/NFV硬件及軟件市場規(guī)模調研和預測報告顯示，預計到2018年，新的SDN/NFV軟件將占整體市場份額的20%;而在2014年-2018年，運營商所購買的NFV基礎設施將占市場份額的12%;此外，值得關注的是，虛擬化的網絡功能(VNFs)，以及支持SDN功能的路由器、交換機和光網絡設備到2018年將占整體份額的68%。預計到2018年，全球運營商SDN/NFV市場規(guī)模將從2013年的不足5億美元飆升到110億美元。

　　來自不同市場調研公司數據不謀而合的背后，說明運營商網絡轉型正在處于一個加速的過程。我們從另外一個角度也可以看到這樣的現象，比如AT&T的Domain 2.0，Telefonica的Unica項目，中國移動核心網云化等項目，ETSI NFV ISG PoC項目已經超過了30個?？梢哉f，全球所有主流運營商都在快速部署NFV。

　　NFV部署挑戰(zhàn)依然存在

　　NFV為運營商在網絡構建和服務能力提升方面，帶來了顯著的商業(yè)利益。幫助運營商提高了業(yè)務敏捷性，提供了更好的可擴展性和靈活性，降低了建設和運維成本，但同時也帶來了新的挑戰(zhàn)。

　　首先的挑戰(zhàn)是來自于可靠性和性能。眾所周知，NFV基于COTS通用服務器，其可靠性通常是按照2-3個9的標準來衡量，但是運營商網絡對于可靠性的要求卻是5-6個9，如何保證業(yè)務連續(xù)性是個問題。再者就是轉發(fā)芯片的性能，通用服務器如何在盡可能短的時間內完成大數據量的轉發(fā)也是個問題。

　　其次是廠商的互操作性。多廠商互操作性是電信行業(yè)發(fā)展的關鍵要求，傳統(tǒng)的網絡設備硬件和軟件是緊耦合的，從下到上都來自同一個廠商，雖然保證了性能和能力，但卻造成了封閉和高成本。在當前，越來越多的廠商(傳統(tǒng)的設備廠商、IT廠商、獨立的ISV)開始進入NFV市場，涉及到的系統(tǒng)、廠家、接口都非常多，如何保證多廠家設備、組件和接口的兼容，是必須要解決的問題。

　　再次是資源管理和業(yè)務編排的復雜性。從資源池和虛擬機管理系統(tǒng)角度來看，業(yè)界已經有了非常成熟的解決方案，但難點就在于虛擬資源與業(yè)務應用的接口靈活度。如何實現業(yè)務流的跨系統(tǒng)互聯互通、靈活調度。

　　中國電信集團廣州研究院數據通信研究研究所所長唐宏在日前召開的IDF上，接受媒體采訪時也坦承，如何打通全業(yè)務鏈條，實現與BOSS系統(tǒng)的對接，是非常重要的。“只有與BOSS無縫對接了，這個業(yè)務才能是真正的上線。”今年，電信廣研院剛剛和英特爾聯合發(fā)布了中國首個IP智能邊緣服務功能鏈。

　　從敢用到好用，加強行業(yè)協作

　　NFV重塑了整個電信行業(yè)的生態(tài)系統(tǒng)，給了很多新興的ISV切入到電信行業(yè)市場的機會;但同時，也給傳統(tǒng)的系統(tǒng)設備廠商帶來了挑戰(zhàn)和壓力。不過，更大的挑戰(zhàn)是如何進行行業(yè)協作，化解NFV落地的難題，讓運營商真正的敢用、能用，而且能夠用好。

　　敢用方面，就是打消掉運營商對于NFV可靠性與性能的顧慮。

　　對于可靠性問題，在最底層的物理基礎設施層面，很多廠商都已經可以提供符合NEBS技術規(guī)范的服務器，可以作為NFV早期部署的選擇;隨著技術的進步，運營商還可以逐步采用成本更為低廉的COTS產品。在上層的NFV任務負載平臺方面，OpenStack已經成為業(yè)內首選，電信級的OpenStack平臺也已經進入市場。

　　比如風河就推出了Titanium Cloud計劃，著手發(fā)展一個生態(tài)系統(tǒng)，以確保推出經過優(yōu)化、遵循互操作標準的解決方案，從而降低運營商部署NFV的風險和周期。從技術上來看，電信級OpenStack主要是繼續(xù)提升平臺的可靠性和可用性，同時降低時延。

　　在性能方面，雖然經過數個摩爾定律的周期，通用處理器芯片能力得到了很大提升，但在時延和數據面轉發(fā)等方面，產業(yè)界還需要繼續(xù)努力。不過，令人欣喜的是，隨著英特爾DPDK、SR-IOV、RDMA等技術的發(fā)展，NFV的性能已經得到了很大提升。特別是英特爾的DPDK技術，可以將數據包處理性能最多提高十倍。用戶可在處理數據包的同時執(zhí)行其它工作負載，從而降低硬件成本、簡化程序開發(fā)和縮短上市時間。

　　在能用方面，就是要解決好多廠商的互操作性問題。

　　這是一個很關鍵的問題，直接關系到了NFV商用的時間表。從目前的進展來看，產業(yè)鏈還是在快速前行。ETSI等標準化組織對于技術規(guī)范在進一步細分，ETSI NFV ISG PoC本身就是一個多運營商和廠商參與的過程。同時，業(yè)界的廣泛合作伙伴計劃也給多廠商互操作性提供了平臺，比如OpenNFV生態(tài)系統(tǒng)。

　　在好用方能，主要是解決資源管理和流程編排的復雜度問題。

　　從資源管理的角度來看，對于虛擬機和資源池的管理，OpenStack已經成為業(yè)界的標準;但對于網絡資源的管理，業(yè)界沒有明確的方案，比如OpenDayLight和ONOS。以電信廣研院針對BRAS場景所做的創(chuàng)新來看，其采用的就是OpenDayLight解決方案，基本上可以滿足各方面需求。在業(yè)務流程編排上，這是個難點，也是傳統(tǒng)電信設備制造商的強項所在，因為他們更加了解運營商的業(yè)務。