2020年NFV技術發展三大趨勢

• 2020 年 3 月 6 日
• 筆記

根據Statista的數據顯示，服務提供商和電信運營商正在迅速擁抱網路虛擬化（NFV）技術。調查顯示，2014年，NFV的總投資為12億美元，預計到2020年將增長到191億美元。

在過去的幾年中，NFV的發展伴隨著數字化轉型，許多服務提供商成功地實現了移動網路的虛擬化，如core/EPC、IMS服務、RAN、OSS/BSS，甚至CPE等家用設備都被虛擬化了。

本文將討論推動2020年NFV技術發展的三大趨勢。

在過去十年中，雲計算正在悄悄改變整個IT生態系統。我們可以看到很多應用程式甚至整個數據中心都遷移到了雲中，這也是NFV變革的一大推動力。當然，移動寬頻技術的發展也是一大驅動因素，例如5G和邊緣計算。

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NFV之雲原生容器

隨著雲技術的發展，NFV也在不斷發展。儘管NFV仍在本地運行虛擬化，但它也將去中心化並在雲中容器化。許多新企業和電信服務提供商都通過容器和微服務來構建其核心網。開源軟體CNCF（雲原生計算基金會）是採用雲原生計算的最大推動者之一。

VNF（虛擬網路功能）現在被用作雲原生網路功能（CNF）。VNF通常通過VM在本地部署，但現在它們已部署在雲原生容器中，這使基於雲的應用程式部署更加輕鬆快捷。

部署在容器中的VNF將支援可以輕鬆開發、擴展、更新和編排的微服務。開源容器編排系統Kubernetes在其中起著重要作用，它使NFV成為了雲原生。Kubernetes允許對VNF、CNF、VM、功能和容器進行動態編排。

NFV部署在原生雲中的好處？

• 應用程式能夠按需縮放。
• 可以通過微服務進行部署。
• 改善分散式和邊緣計算環境。
• 允許Kubernetes等編排引擎動態控制工作負載。
• 可以運行在本地雲、混合雲或者任何雲中。

儘管容器和微服務可以是具有單一用途的應用程式，例如路由網路流量，但它們不會完全取代NFV。容器可以託管VNF，以提供自動化、擴展和編排，這在管理方面是一個更好的解決方案。

Verizon最近在對雲原生、基於容器的EPC(演進分組核心)技術進行測試，這是該技術的一個實際應用案例。該EPC將提供一個更有效的運營方式來運行新的寬頻服務，如LTE和5G。

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5G的高效部署和運營

5G是NFV提供商的主場。除了利用最新的無線接入技術，5G還將使用基於NFV和SDN的新網路架構。5G以及NFV和邊緣計算將在智慧工廠、智慧家居、自動駕駛、NGCO、工業物聯網、智慧農業、監控等諸多應用領域佔據主導地位。

NFV技術為服務提供商向5G產品進軍提供了巨大的優勢。

但是，目前NFV仍是一項發展中的技術。許多大型移動網路提供商已經將其大部分核心網功能虛擬化，但尚未達到100％。他們僅轉換了網路中的部分組件，例如僅轉換了vEPC或vIMS。

另一方面，5G網路需要與NFV服務協同部署，例如網路切片和端到端服務編排。

為什麼網路切片是5G的關鍵？

移動終端用戶在多媒體和點播服務方面需要更高的品質和更低的延遲。這種需求引發了我們管理網路服務方式的變化。通過網路切片，將5G物理網路切成獨立的虛擬網路，每個虛擬網路具有不同的特徵。每個網路切片都是滿足特定要求的獨立端到端E2E網路。例如，一個網路切片處理自動駕駛車輛，一個增強現實，另一個處理IoT設備等等。

5G網路可以通過共享基礎設施劃分為多個VN（虛擬網路）。NFV的網路切片對5G的發展至關重要，它有助於提供獨立於物理網路基礎設施的高效服務。網路切片可提供可擴展且靈活的5G網路服務。

為了實現服務提供商所需的NFV類型，網路基礎設施需要高度可靠且可用的平台，可以託管所有這些VNF。

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利用NFV的邊緣計算數據中心

如今，我們需要將應用部署在更靠近最終用戶的地方，用戶可以在家中工作，進行影片會議，使用流媒體、增強現實、自動駕駛等高需求服務。

正是由於這一需求，應用程式開始從部署在數據中心的單片伺服器轉移到跨混合環境的分散式工作負載上。現在，終端用戶智慧手機、無線電發射塔以及本地數據中心等邊緣設備都具有在本地處理數據的能力。邊緣計算有助於節省寶貴的頻寬並縮短響應時間。

邊緣計算如何利用NFV？

邊緣計算與NFV的結合能夠加速應用程式和服務的部署。NFV不僅可以部署在中央網路上，還可以部署在邊緣，在邊緣可以訂製服務，並且可以讓網路切片更靠近用戶。NFV可以為每個特定用例提供更精細的服務。

其他優勢

• 彈性資源。NFV可以為網路提供彈性擴展。它可以根據應用程式的需求動態調整資源。
• 高頻寬和安全性。對於特定的功能，可以在邊緣部署不同的網路切片。網路切片可確保邊緣關鍵任務應用的高頻寬和安全性。
• 快速服務部署。藉助uCPE等設備，可以在邊緣快速、經濟高效地部署服務。
• 與中心辦公室連接。SD-WAN等技術可以幫助將邊緣分支機構與中心辦公室連接起來，同時提供安全性和可用性。

對於無線網路，ETSI提出的多接入邊緣計算（MEC）的體系架構類似於NFV，在某種程度上基礎設施是虛擬化的。可以將MEC安裝在基地台上以充當微型數據中心。5G可以在邊緣利用這些計算能力來提供更低的延遲。

哪些設備可以在邊緣支援NFV？

NFV可以藉助正確的NFVi和邊緣計算基礎設施來支援邊緣應用程式和服務。這些設備包括白盒vCPE/uCPE、MEC伺服器和支援HCI的平台解決方案。

還可以通過集成開源軟體（例如NFV開放平台（OPNFV））和白盒解決方案來保證NFV服務。uCPE能夠：

• 在邊緣（現場）進行實時計算。
• 對網路進行虛擬化和切片。
• 為高要求的應用程式提供高吞吐量。

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總結

雲將成為NFV部署的主要驅動因素，事實上，有一個新的類似功能CNF(雲原生網路功能)，它將與NFV共存。Kubernetes已經允許NFV部署自動化、擴展和管理，它將管理所有這些功能，包括VNF、CNF和容器。

這些雲原生的容器化VNF也將對5G網路核心產生積極影響。5G也將受益於NFV的網路切片。例如，移動網路核心可以劃分為不同的獨立的組件，例如4G的vEPC、vIMS和RAN。

當然，VNF不僅可以對中央網路進行切片，還可以在邊緣提供網路切片、編排、策略等。在白盒x86伺服器uCPE的幫助下，VNF可以更輕鬆、更經濟地部署在邊緣。

原文鏈接：

https://www.lanner-america.com/blog/the-nfv-trends-for-2020/

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