據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，在電信行業(yè)，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）無(wú)疑將成為未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)。Metaswitch首席營(yíng)銷(xiāo)官I(mǎi)an Maclean指出，為了提供預(yù)期和承諾的優(yōu)勢(shì)，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化必須首先利用云原生設(shè)計(jì)原則開(kāi)發(fā)其重要組件——虛擬網(wǎng)絡(luò)功能（VNF）。
網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商已經(jīng)開(kāi)始部署和交付5G移動(dòng)連接與服務(wù)。當(dāng)今的網(wǎng)絡(luò)功能無(wú)法支持這種下一代移動(dòng)技術(shù)的運(yùn)行，原因在于這些功能通常不夠靈活、擴(kuò)大規(guī)模和升級(jí)的成本高昂。歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（ETSI）等行業(yè)機(jī)構(gòu)指出，5G網(wǎng)絡(luò)需要[高度]可擴(kuò)展性，提供超低延遲連接并支持大量并發(fā)會(huì)話(huà)。此外，網(wǎng)絡(luò)性能必須可靠，并得到強(qiáng)大的安全策略的支持。基本上，5G不僅僅事關(guān)無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)升級(jí)，還需要一種新型核心網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供服務(wù)、規(guī)模、安全性和體驗(yàn)質(zhì)量要求。
這些需求將為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)多種挑戰(zhàn)。如果網(wǎng)絡(luò)服務(wù)要以經(jīng)濟(jì)有效的方式擴(kuò)展到數(shù)十億個(gè)設(shè)備，那么提供這種服務(wù)的虛擬網(wǎng)絡(luò)功能也必須升級(jí)。大多數(shù)運(yùn)營(yíng)商接受網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的大前提——將網(wǎng)絡(luò)功能與硬件分離，并在通用IT云環(huán)境中運(yùn)行這些虛擬化的網(wǎng)絡(luò)功能。但是許多人還沒(méi)有認(rèn)識(shí)到將現(xiàn)有軟件簡(jiǎn)單地移植到虛擬機(jī)管理程序環(huán)境中的作用：可以做任何事，而不再受使用基于設(shè)備的專(zhuān)有解決方案的限制——這是因?yàn)樗男再|(zhì)所致。如果在管理程序中運(yùn)行的軟件與商業(yè)硬件上運(yùn)行的相同，那么相同的問(wèn)題不僅會(huì)持續(xù)存在，而且性能也可能會(huì)受到嚴(yán)重影響。
一種針對(duì)網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的云原生方法
在首次引入網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化技術(shù)時(shí)，運(yùn)營(yíng)商大多希望虛擬網(wǎng)絡(luò)功能可以像他們現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備一樣有效和快速地發(fā)揮效用。為了展示早期進(jìn)展，一些供應(yīng)商選擇將其已有的物理網(wǎng)絡(luò)功能簡(jiǎn)單地移植到一個(gè)COTS（成熟的商業(yè)化系統(tǒng)）服務(wù)器環(huán)境。遺憾的是，他們很快便發(fā)現(xiàn)，簡(jiǎn)單移植現(xiàn)有代碼的做法存在重大問(wèn)題和缺點(diǎn)。例如，從專(zhuān)有設(shè)備移植的單片代碼只能在云環(huán)境中提供與之前相同的性能。功能發(fā)布周期仍然按年交付，并且軟件具有明顯的通話(huà)、流量或用戶(hù)數(shù)量限制。而當(dāng)代碼經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)云原生時(shí)，這些問(wèn)題就變得不再明顯。
那么云原生虛擬網(wǎng)絡(luò)功能意味著什么？
從本質(zhì)上講，云原生虛擬網(wǎng)絡(luò)功能放棄了舊有的單片軟件體系結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)而采用基于部署在虛擬化容器中的更小的微服務(wù)架構(gòu)。這些微服務(wù)架構(gòu)是小而獨(dú)立的過(guò)程，具有高度可組合性與可重復(fù)使用性，能夠獨(dú)立擴(kuò)展，并且可以逐步部署和增強(qiáng)。微服務(wù)架構(gòu)能夠使服務(wù)提供商更快地引入和升級(jí)應(yīng)用程序。與虛擬機(jī)（VM）部署相比，虛擬化容器更輕，實(shí)例化速度更快，而且能夠通過(guò)RESTful應(yīng)用程序編程接口（API）進(jìn)行交互。由于內(nèi)存占用空間大大縮小，虛擬化容器的效率和密度明顯高于虛擬機(jī)?；谔摂M化容器的流程也更容易擴(kuò)展、鏈接、修復(fù)、移動(dòng)和備份。
云原生虛擬網(wǎng)絡(luò)功能通過(guò)將呼叫狀態(tài)詳細(xì)信息轉(zhuǎn)移至后端（開(kāi)放源）數(shù)據(jù)庫(kù)而實(shí)現(xiàn)（理論上的）無(wú)上限和具有成本效益的規(guī)模。流量可以通過(guò)這種方式傳輸至任何微服務(wù)器，而不需要將特定過(guò)程與特定媒介會(huì)話(huà)相關(guān)聯(lián)。同樣，微服務(wù)器可以根據(jù)需要添加，以便處理增加的容量或備份需求?；蛟S最重要的一個(gè)方面是，云原生虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)計(jì)考慮到了操作自動(dòng)化，認(rèn)識(shí)到需要在下一代管理和網(wǎng)絡(luò)編排平臺(tái)的控制下快速啟動(dòng)，并且可以輕松鏈接，從而形成將被數(shù)字市場(chǎng)消費(fèi)的新服務(wù)。
機(jī)會(huì)就在眼前
雖然5G需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方式進(jìn)行實(shí)質(zhì)性改變——推動(dòng)對(duì)可擴(kuò)展、可配置的云原生虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的需求——基于LTE的服務(wù)發(fā)展已經(jīng)將網(wǎng)絡(luò)功能推向了極限。隨著市場(chǎng)中的物聯(lián)網(wǎng)和智能家居應(yīng)用數(shù)量的激增，人們迫切需要能夠充分利用云而不是簡(jiǎn)單地寄居在其中的網(wǎng)絡(luò)功能。云原生信息管理系統(tǒng)（IMS）核心和會(huì)話(huà)邊界控制器可以為希望將其IMS功能擴(kuò)展到企業(yè)的運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)即時(shí)價(jià)值，也可以為計(jì)劃將其現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)分割為不同部分，以便用于特定的、與質(zhì)量相關(guān)的應(yīng)用程序（如連接的汽車(chē)）的運(yùn)營(yíng)商創(chuàng)造價(jià)值。
隨著越來(lái)越多的移動(dòng)終端上市、更多物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的體驗(yàn)的出現(xiàn)，消費(fèi)者需要網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商提供的服務(wù)范圍也將超越傳統(tǒng)界限。我們正在進(jìn)入一個(gè)新的通信時(shí)代，一個(gè)需要5G規(guī)模和成本效益的時(shí)代，它決定了網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的實(shí)施不能建立在除了云原生虛擬網(wǎng)絡(luò)功能之外的任何架構(gòu)上。這正是網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化所擅長(zhǎng)的。這將是一項(xiàng)可持續(xù)一個(gè)技術(shù)世代的架構(gòu)性決策。
