从敢用到好用：运营商NFV规模商用需迈过三道坎


过去十年中，新技术的发展给电信行业带来了很多机遇，从固网、移动到互联网，电信运营商的业务和用户规模得到了迅猛的发展。而近几年，由于移动互联网的发展，特别是OTT使得电信行业遇到了很多挑战。

之前，根据梅特卡夫定律，随着网络规模和用户群的增大，运营商可以取得更多的收入，也很愿意在基础设施上投入更多的资金，网络建设—用户增长---收入增长---网络扩容是一个完整的商业链条。但现在这种商业模型开始受到挑战，流量暴增背后却面临着增量不增收的“剪刀差”困境。

在传统的电信行业中，网络设备通常采用大量的专用硬件设备，而且设备的类型还在不断增加。比较典型的类似传输的波分设备、有线接入的无源光网络设备、无线接入的基站设备、数据网的路由设备等。为提供不断新增的网络服务，运营商必须不断增加新的专有硬件设备，还要提供必要的空间和电力供应。

但随着能源成本的增加，资本投入的增长，专有硬件设备的集成和操作复杂性的增强，以及专业设计能力的缺失，不断增加专有硬件设备的这种业务建设模式变得越来越困难。另外，专有硬件设备存在生命周期限制，在技术快速迭代的今天，硬件设备的可用生命周期越来越短，投资收益快速下降。更为严重的是，面对OTT业务的快速迭代，封闭式硬件设备体系难以快速提供业务能力。

也正是在这样的背景下，2012年11月，7个全球领先的电信运营商在ETSI组织下成立了网络功能虚拟化(NFV)行业规范工作组，并相继发表了数版白皮书。ETSI推出的NFV旨在通过标准化的IT虚拟化技术，把网络设备统一到工业标准的高性能、大容量服务器、交换机和存储平台上;通过将网络功能软件化，使其能够运行在标准化服务器虚拟软件上，通用的硬件灌注何种软件，设备就会具有什么样的功能。

运营商网络加速转型

NFV从正式诞生到现在基本有2年多时间，NFV的兴起引起了电信行业的广泛关注。

目前，NFV已经过了最初的观望期---从关注概念，到关注技术、架构、成功案例，再到现场验证，甚至是商业部署，可以说NFV已经逐步融入到电信业中，进入了网络部署的快车道。

根据市场调研机构Coleman Parkes去年对来自全球电信运营商中100个CTO/CIO的调研，93%的受访者表示NFV将会在3年内成为CSP市场主要的驱动力，并且36%的人认为会在1-2年实现，甚至8%的人认为会在12个月内实现。

来自另外一个市场调研公司Infonetics发布的最新运营商SDN/NFV硬件及软件市场规模调研和预测报告显示，预计到2018年，新的SDN/NFV软件将占整体市场份额的20%;而在2014年-2018年，运营商所购买的NFV基础设施将占市场份额的12%;此外，值得关注的是，虚拟化的网络功能(VNFs)，以及支持SDN功能的路由器、交换机和光网络设备到2018年将占整体份额的68%。预计到2018年，全球运营商SDN/NFV市场规模将从2013年的不足5亿美元飙升到110亿美元。

来自不同市场调研公司数据不谋而合的背后，说明运营商网络转型正在处于一个加速的过程。我们从另外一个角度也可以看到这样的现象，比如AT&T的Domain 2.0，Telefonica的Unica项目，中国移动核心网云化等项目，ETSI NFV ISG PoC项目已经超过了30个。可以说，全球所有主流运营商都在快速部署NFV。

NFV部署挑战依然存在

NFV为运营商在网络构建和服务能力提升方面，带来了显着的商业利益。帮助运营商提高了业务敏捷性，提供了更好的可扩展性和灵活性，降低了建设和运维成本，但同时也带来了新的挑战。

首先的挑战是来自于可靠性和性能。众所周知，NFV基于COTS通用服务器，其可靠性通常是按照2-3个9的标准来衡量，但是运营商网络对于可靠性的要求却是5-6个9，如何保证业务连续性是个问题。再者就是转发芯片的性能，通用服务器如何在尽可能短的时间内完成大数据量的转发也是个问题。

其次是厂商的互操作性。多厂商互操作性是电信行业发展的关键要求，传统的网络设备硬件和软件是紧耦合的，从下到上都来自同一个厂商，虽然保证了性能和能力，但却造成了封闭和高成本。在当前，越来越多的厂商(传统的设备厂商、IT厂商、独立的ISV)开始进入NFV市场，涉及到的系统、厂家、接口都非常多，如何保证多厂家设备、组件和接口的兼容，是必须要解决的问题。

再次是资源管理和业务编排的复杂性。从资源池和虚拟机管理系统角度来看，业界已经有了非常成熟的解决方案，但难点就在于虚拟资源与业务应用的接口灵活度。如何实现业务流的跨系统互联互通、灵活调度。

中国电信集团广州研究院数据通信研究研究所所长唐宏在日前召开的IDF上，接受媒体采访时也坦承，如何打通全业务链条，实现与BOSS系统的对接，是非常重要的。“只有与BOSS无缝对接了，这个业务才能是真正的上线。”今年，电信广研院刚刚和英特尔联合发布了中国首个IP智能边缘服务功能链。

从敢用到好用，加强行业协作

NFV重塑了整个电信行业的生态系统，给了很多新兴的ISV切入到电信行业市场的机会;但同时，也给传统的系统设备厂商带来了挑战和压力。不过，更大的挑战是如何进行行业协作，化解NFV落地的难题，让运营商真正的敢用、能用，而且能够用好。

敢用方面，就是打消掉运营商对于NFV可靠性与性能的顾虑。

对于可靠性问题，在最底层的物理基础设施层面，很多厂商都已经可以提供符合NEBS技术规范的服务器，可以作为NFV早期部署的选择;随着技术的进步，运营商还可以逐步采用成本更为低廉的COTS产品。在上层的NFV任务负载平台方面，OpenStack已经成为业内首选，电信级的OpenStack平台也已经进入市场。

比如风河就推出了Titanium Cloud计划，着手发展一个生态系统，以确保推出经过优化、遵循互操作标准的解决方案，从而降低运营商部署NFV的风险和周期。从技术上来看，电信级OpenStack主要是继续提升平台的可靠性和可用性，同时降低时延。

在性能方面，虽然经过数个摩尔定律的周期，通用处理器芯片能力得到了很大提升，但在时延和数据面转发等方面，产业界还需要继续努力。不过，令人欣喜的是，随着英特尔DPDK、SR-IOV、RDMA等技术的发展，NFV的性能已经得到了很大提升。特别是英特尔的DPDK技术，可以将数据包处理性能最多提高十倍。用户可在处理数据包的同时执行其它工作负载，从而降低硬件成本、简化程序开发和缩短上市时间。

在能用方面，就是要解决好多厂商的互操作性问题。

这是一个很关键的问题，直接关系到了NFV商用的时间表。从目前的进展来看，产业链还是在快速前行。ETSI等标准化组织对于技术规范在进一步细分，ETSI NFV ISG PoC本身就是一个多运营商和厂商参与的过程。同时，业界的广泛合作伙伴计划也给多厂商互操作性提供了平台，比如OpenNFV生态系统。

在好用方能，主要是解决资源管理和流程编排的复杂度问题。

从资源管理的角度来看，对于虚拟机和资源池的管理，OpenStack已经成为业界的标准;但对于网络资源的管理，业界没有明确的方案，比如OpenDayLight和ONOS。以电信广研院针对BRAS场景所做的创新来看，其采用的就是OpenDayLight解决方案，基本上可以满足各方面需求。在业务流程编排上，这是个难点，也是传统电信设备制造商的强项所在，因为他们更加了解运营商的业务。

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