NFV大规模化商用部署前的回顾与反思系列文章（上）

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赵华，大中华区nfv首席专家

Nfv是运营商下一代云可编程网络的关键支撑技术，是构建未来开放电信网络和商业生态环境的基础。Etsi nfv标准作为nfv的核心框架，随着互联网和云计算技术的发展而演进，是全球运营商实现多厂商、分层解耦的nfv商业系统和建立开放的nfv生态环境的基础。纵观全球，nfv技术仍处于相对初级的虚拟化阶段，还有许多实际问题有待解决。在过去两年中，国内运营商加快了nfv试点和商业部署的步伐，预计2018年将有更多的大规模商业部署。在大规模商业部署前，有必要系统地梳理和反思nfv的整个发展过程、国内外运营商的整体情况、存在的问题以及后续的发展思路，以帮助解决商业部署中的问题，引导nfv从虚拟化向云发展的突破，为运营商和it/ct厂商双方建立一个良性的nfv生态环境。

一、nfv的发展历史
(一)nfv是基于云的可编程网络的关键技术
。纵观整个通信发展历史，可以发现(见图1)，通信网络发展和变革的关键在于新技术的推动。随着数字程控交换技术的发展，我们已经从传统的模拟电路交换时代进入了通信2.0时代。随着ip技术在通信领域的应用和4g网络架构的演进，我们已经进入了全ip网络的通信3.0时代。Nfv是通信4.0的关键技术之一——云可编程网络(未来借助人工智能和机器学习，我们会进入自组织网络的通信5.0时代吗？).

图1:技术驱动的通信网络发展和变革

(二)etsi nfv的产生和发展
2012年10月，13家网络运营商齐聚一堂，首次发布了关于nfv的介绍性白皮书，并首次正式提出了nfv的概念。该白皮书已成为指导nfv后续工作的纲领性文件。

2013年初，第一届isg nfv(nfv行业标准工作组)全体会议在法国索菲亚安提波利斯(Sophia Antipolis)举行，这标志着nfv正式成为全球电信业关注的领域，并致力于通过标准化工作快速发展。截至目前，isg nfv拥有300多名成员(包括38名运营商)，是etsi成员最多的工作组。

多年来，电信运营商一直受到独家硬件网络设备的困扰。nfv的初衷是利用it虚拟化技术来解决这些问题，通过网络功能软件将不同类型的网络设备集成到工业标准的大容量服务器、交换机和存储设备中，并根据需要部署和运行在网络的不同位置。

自2012年第一份nfv白皮书发布以来，etsi在nfv标准化方面做了大量工作，为nfv行业的发展奠定了坚实的理论基础。关键里程碑(见图2)包括2013年提出的nfv参考框架和2014年的nfv mano框架。自2015年以来，etsi一直致力于标准化功能、模型、接口和互操作性标准的定义和改进。2017年8月，etsi sol工作组发布了互操作restful协议接口和tosca模型的一些关键成果，成为解决多厂商互操作问题的一个重要里程碑！

图2:关键里程碑2:etsi isg nfv标准化

图3显示了isg nfv标准化工作的主要内容。自2013年以来，etsi基本上每两年发布一次nfv标准版本。与每个版本相关的主要工作如下:

图3:3:ETSI ISG nfv标准化工作的主要内容

第1版(2013-2014):关注非功能性视觉的概念和可行性。主要工作包括:提供基线研究和规范，定义nfv架构(基础设施nfvi、虚拟网络功能vnf、网络服务ns、nfv管理和编排mano)等。
版本2 (2015-2017):关注nfv解决方案的互操作性。主要工作包括:功能需求、体系结构、详细需求和参考点定义、基于nfv体系结构的互操作性标准定义(包括vnf包、vnf/ns描述符、信息模型/数据模型、接口和协议规范等)。)
版本3 (2016-2018):专注于如何丰富nfv架构以实现nfv运营(商业化)主要完美特性包括:计费管理、软件许可证管理、策略管理、多站点安排和部署、devops和云本地支持等。同时，版本3进一步改进了与接口和描述符相关的新需求和规范。

(丙)蓬勃发展的网络电视产业[br/]今天的互联网时代是一个协作的时代。协作可以使每个参与者更快、更实惠、更有效地推动技术进步。Nfv作为电信网络从全ip网络到云可编程网络的关键技术，得到了业界的热烈响应。由于在近场发射领域有许多关键问题和技术需要解决，各方合作已成为广泛共识。

以etsi的nfv参考框架为核心，从标准化组织、行业联盟到开源社区，从科研机构、制造商到运营商，相关方在需求、验证、研究、标准化、实施、部署等方面通力合作，有力地推动了nfv技术的进步和成熟，形成了蓬勃发展的nfv产业。图4显示了nfv行业的主要相关参与者(tm论坛的zoom、mef的lso、onap、opnfv等)。，这在标准化和开源方面很有名)。

图4:蓬勃发展的nfv行业

(4)演进的nfv框架
nfv是信息技术虚拟化和云计算技术在通信领域的应用。然而，这里的应用不是简单的、一成不变的应用，而是随着技术的不断创新和发展，不断将最新的虚拟化和云计算概念和技术应用到nfv理论和技术框架中的过程。

随着技术的发展，nfv框架不断丰富和完善。例如，早期的虚拟化技术基于虚拟机管理程序，主要基于虚拟机。2013年，随着docker的正式开源，基于容器的虚拟化技术以其独特的技术优势逐渐成为互联网应用的主流部署模式。

鉴于集装箱化技术的快速发展及其独特的技术优势，etsi标准化组织也将它纳入了nfv框架。例如，“nfv-eve 004:关于在nfv框架中应用不同虚拟化技术的报告”明确指出，nfv框架包括对虚拟化技术的支持，例如虚拟机管理程序和容器，如图5所示:

图5: NFV框架支持虚拟化技术，如虚拟机管理程序和容器

除了容器技术之外，随着微服务技术的发展，将一个巨大的单个应用拆分成由不同微服务组件组成的云本地应用，可以在基础设施可靠性相对较低的情况下实现应用和服务的高可靠性，并根据业务量动态实现横向容量扩展，逐渐成为it和互联网中的主流应用设计模式。

云本地应用程序设计模式也反映在nfv框架中。例如，在规范NFV–EVE 011:ETSI版本3的云本地vnf实施的分类描述中，描述了云本地vnf需要满足的各种非功能性要求以及设计和实施中的注意事项。其中，关键的云本地非功能性需求包括:可恢复性、可伸缩性、可组合性、位置独立性、状态管理、能力开放、零接触管理和负载平衡等。与此相关的是，版本3也在研究如何增强nfv架构，以满足云本地性和paas需求。相关进展见nfv-ifa 029报告。

随着对nfv的进一步理解，人们逐渐认识到nfv的本质不是简单的软件和硬件的分离，而是功能和容量的分离。这越来越接近于对云3.0架构的基本理解——无服务器计算和faas(功能即服务)是由互联网云计算公司如谷歌在最近1-2年提出的。随着云计算领域更多新技术的出现，nfv将继续拓展其内涵。

(5)nfv发展的四个阶段
nfv不是一个单一的解决方案，但是nfv的发展是一个分阶段的演进过程。it的每个阶段都代表不同的技术创新，并且它正朝着更快地交付应用程序和服务以及推动更多创新的方向发展。当然，随着技术的成熟，运营商在部署nfv时也可以跨越不同的阶段。

基于业界的共识，nfv的发展可以分为以下四个阶段(见图6)

来源：央视线