此圖例和以下圖例均來(lái)自于互聯(lián)網(wǎng)資源

　　在運營(yíng)商VOIP網(wǎng)絡(luò )架構中，IMS core 網(wǎng)絡(luò )是通信能力的核心網(wǎng)絡(luò )，為企業(yè)提供各種SIP語(yǔ)音和視頻服務(wù)。另外，為了和企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行對接，SBC也是必要的企業(yè)通信接口。如果企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )架構發(fā)生遷移，IMS core 網(wǎng)絡(luò )和SBC也同樣需要進(jìn)行和SDN，SD-WAN和NFV的完美適配。為了實(shí)現SDN，SD-WAN以及對NFV的支持，IMS 網(wǎng)絡(luò )需要通過(guò)SDN和NFV進(jìn)行解耦，SBC也需要通過(guò)SDN，NFV進(jìn)行架構的重建。筆者在本文章中將首先介紹企業(yè)網(wǎng)絡(luò )升級的討論，然后對SDN，NFV對企業(yè)網(wǎng)絡(luò )適配進(jìn)行討論，接下來(lái)對IMS core 網(wǎng)絡(luò )架構在SDN，NFV中的實(shí)現進(jìn)行可行性討論，最后為讀者提供一個(gè)完整實(shí)踐示例說(shuō)明如何通過(guò)SD-WAN和NFV實(shí)現VOIP網(wǎng)絡(luò )編排，使得企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )更加適應當前SDN，SD-WAN和NFV網(wǎng)絡(luò )部署的業(yè)務(wù)要求，實(shí)現更靈活強大的企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )適應未來(lái)的發(fā)展。

　　筆者在以前的文章已經(jīng)說(shuō)明，目前的企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )和其他IT技術(shù)架構是基于傳統IT網(wǎng)絡(luò )模式環(huán)境中構建的，隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展和其他業(yè)務(wù)模式的更新，傳統企業(yè)網(wǎng)絡(luò )已經(jīng)逐漸顯示出了很大的局限性，很難實(shí)現和基于云平臺的完美融合。關(guān)于SDN，SD-WAN和VOIP網(wǎng)絡(luò )的的討論，讀者可以參考：

　　從SD-WAN-SDN-云計算對傳統企業(yè)網(wǎng)絡(luò )架構的顛覆看VOIP網(wǎng)絡(luò )架構的變革，談通過(guò)SD-WAN實(shí)現VoIP網(wǎng)絡(luò )升級的必要性

　　在以上文章中，筆者對SDN和SD-WAN在VOIP領(lǐng)域部署的必要性做了比較全面的探討。為了幫助讀者能夠更深入了解傳統企業(yè)網(wǎng)絡(luò )的局限性對現代網(wǎng)絡(luò )的支持，我們再補充一些基本的知識回顧，幫助讀者進(jìn)一步說(shuō)明為什么傳統企業(yè)網(wǎng)絡(luò )架構不能滿(mǎn)足現代企業(yè)的要求，也不能滿(mǎn)足現代企業(yè)的更為發(fā)達的生產(chǎn)力的要求。

　　在現代企業(yè)管理過(guò)程中，企業(yè)管理的IT信息化是一個(gè)永遠不能完成的任務(wù)。現在，企業(yè)的發(fā)展非常依賴(lài)于對內外信息的快速反應。準確正確的信息對企業(yè)領(lǐng)導者具有非常重要的作用。傳統網(wǎng)絡(luò )的興起就在于其自身的兩個(gè)重要特點(diǎn)：

　　無(wú)處不在的網(wǎng)絡(luò )互連性，能夠幫助企業(yè)網(wǎng)絡(luò )穿越幾乎所有類(lèi)型的異構網(wǎng)絡(luò )設備，快速處理來(lái)自不同地方的各種信息，快速匯聚，集中匯總。

　　面向無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò )特性，這個(gè)特點(diǎn)把所有和業(yè)務(wù)狀態(tài)相關(guān)的信息數據都留存到了本地主機，網(wǎng)絡(luò )交互中有互相獨立的數據包，網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)無(wú)任何業(yè)務(wù)狀態(tài)和相關(guān)留存數據。這個(gè)特點(diǎn)也避免了傳統數據網(wǎng)絡(luò )的問(wèn)題，并且這一特點(diǎn)也能夠讓企業(yè)網(wǎng)絡(luò )本身和網(wǎng)絡(luò )業(yè)務(wù)流程徹底解耦，為互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)快速發(fā)展提供了可能，并且為現在的互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展模式提供了方向。

　　

　　網(wǎng)絡(luò )虛擬化方式

　　然而，在事物發(fā)展過(guò)程中，任何事物以前所具備的優(yōu)勢在一定時(shí)間后都可能成為包袱或者最終成為劣勢。企業(yè)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)也仍然遵從這一法則。經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，無(wú)論從傳統企業(yè)網(wǎng)絡(luò )架構本身還是和企業(yè)業(yè)務(wù)方式之間都發(fā)生了脫節和割裂。這種割裂具體表現在：

　　因此，通過(guò)以上討論，我們需要通過(guò)軟件定義的方式實(shí)現業(yè)務(wù)能力的擴展支持，并且能夠保證未來(lái)網(wǎng)絡(luò )的業(yè)務(wù)要求，要求網(wǎng)絡(luò )支持業(yè)務(wù)敏捷部署，自動(dòng)化部署，效率提升等特性。為了實(shí)現快速靈活的網(wǎng)絡(luò )部署方式，企業(yè)網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)架構或者服務(wù)提供商，云服務(wù)平臺的網(wǎng)絡(luò )需要滿(mǎn)足以下幾個(gè)方面的要求：

　　網(wǎng)絡(luò )與物理層面的設備解耦，網(wǎng)絡(luò )虛擬化的目的是管理所有的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，特性和應用的必要配置（管理VLANS，防火墻，均衡負載，多租戶(hù)隔離等）。

　　在應用層級，網(wǎng)絡(luò )層和具體的業(yè)務(wù)層面隔離，例如，在VoIP應用場(chǎng)景中，包括信令，媒體解耦，數據庫和媒體服務(wù)器解耦，呼叫策略路由解耦等。

　　共享物理網(wǎng)絡(luò )，支持多種業(yè)務(wù)和多租戶(hù)方式，但是這些業(yè)務(wù)層面的應用能夠共享物理網(wǎng)絡(luò )，數據存儲等，降低系統資源浪費。

　　網(wǎng)絡(luò )可以實(shí)現按需自動(dòng)化配置，在各種業(yè)務(wù)場(chǎng)景不斷擴展到過(guò)程中，一些業(yè)務(wù)可能是屬于臨時(shí)性的突發(fā)業(yè)務(wù)，網(wǎng)絡(luò )能夠實(shí)現自動(dòng)化資源的調整。資源占用完成以后能夠快速釋放資源。

　　網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的抽象支持，虛擬化的網(wǎng)絡(luò )架構中可以實(shí)現交換機，路由器的動(dòng)態(tài)添加刪除，QoS和安全，防火墻的設置等功能，企業(yè)業(yè)務(wù)無(wú)需執行靜態(tài)永久綁定。

　　在最新的虛擬化網(wǎng)絡(luò )中，SDN（軟件定義網(wǎng)絡(luò )）和NFV（網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化）是解決網(wǎng)絡(luò )環(huán)境和企業(yè)業(yè)務(wù)割裂的重要手段。在比較典型的傳統網(wǎng)絡(luò )中，VoIP技術(shù)就是一個(gè)非常典型的例子，很多服務(wù)提供商和集成商都致力于通過(guò)SDN和NFV等各種最新網(wǎng)絡(luò )技術(shù)手段對傳統網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行技術(shù)變革以滿(mǎn)足企業(yè)用戶(hù)通信發(fā)展的新需求。在接下來(lái)的章節中，筆者將針對關(guān)于VOIP技術(shù)架構在虛擬化網(wǎng)絡(luò )的實(shí)現進(jìn)行討論。

　　在企業(yè)網(wǎng)絡(luò )中，企業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò )是現在迫切需要改造的網(wǎng)絡(luò )之一。目前，無(wú)論從學(xué)術(shù)界和商業(yè)產(chǎn)品的部署方面都有很多討論。這些討論涉及了網(wǎng)絡(luò )虛擬化的運營(yíng)商層面的網(wǎng)絡(luò )架構和企業(yè)接入的部署討論。因為基于虛擬化的企業(yè)IPPBX部署已經(jīng)發(fā)展了很多年，目前市場(chǎng)上很多商業(yè)IPPBX或者開(kāi)源IPPBX（例如，FreePBX）已經(jīng)完全實(shí)現了虛擬部署的要求，包括容器安裝等。這里，在關(guān)于企業(yè)通信的虛擬化部署討論中，我們重點(diǎn)介紹一些關(guān)于IMS core網(wǎng)絡(luò )的虛擬化實(shí)現方式和關(guān)于SBC虛擬化部署的實(shí)現方式的分享。

　　IMS core 網(wǎng)絡(luò )的技術(shù)架構一直是運營(yíng)商的NGN網(wǎng)絡(luò )支撐架構，它包含各種應用模塊和具體的功能模塊，互相之間協(xié)同來(lái)支持無(wú)線(xiàn)用戶(hù)的呼叫業(yè)務(wù)功能。隨著(zhù)訂閱用戶(hù)的不斷增加，每個(gè)模塊的負載都遇到了很大的挑戰。如何實(shí)現對IMS 網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行擴展或者HA處理是目前IMS網(wǎng)絡(luò )的一個(gè)非常重大的挑戰。通過(guò)對IMS網(wǎng)絡(luò )的網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化重構，可以實(shí)現其擴展的要求，同時(shí)增加了HA等功能的穩定性。Wei-Kuo Chiang 發(fā)表了關(guān)于對IMS 網(wǎng)絡(luò )設計中的基于NFV的虛擬IMS對我們有很多啟發(fā)。其論文討論的設計部署方式對IMS 網(wǎng)絡(luò )有著(zhù)非常積極的影響。

　

　　基于NFV的虛擬vIMS網(wǎng)絡(luò )設計

　　在其論文的討論中，研究人員使用開(kāi)源IMS平臺Clearwater 和SIPP進(jìn)行了SIP終端注冊和呼叫創(chuàng )建的測試。其研究測試環(huán)境中分別對Clearwater進(jìn)行三種不同的部署方式進(jìn)行測試（單獨的Clearwater，通過(guò)虛擬化模塊的方式），對比結果表明，通過(guò)NFV方式部署的場(chǎng)景中，注冊時(shí)延和呼叫創(chuàng )建時(shí)間都比單純的軟件部署方式有顯著(zhù)提升。如果讀者對vIMS 有興趣的話(huà)，可以參考筆者的參考資料鏈接獲取更多信息。

　　除了以上研究人員針對IMS網(wǎng)絡(luò )的研究成果以外，在具體的IMS 網(wǎng)絡(luò )的AS 應用中也有一些比較重要的研究。這些研究是通過(guò)軟件定義SIP網(wǎng)絡(luò )的方式來(lái)實(shí)現SDN和NFV的部署。Ahmadreza 的論文關(guān)于軟件定義SIP網(wǎng)絡(luò )具有非常大的參考價(jià)值。研究人員通過(guò)開(kāi)源軟交換Kamailio的各種SIP場(chǎng)景的重新編排，提出來(lái)四種針對OpenSIPS的軟件定義SIP網(wǎng)絡(luò )的部署方式。

　　

　　因為Kamailio可以實(shí)現多種SIP服務(wù)器的服務(wù)功能，所以在其開(kāi)放SIP網(wǎng)絡(luò )環(huán)境中，通過(guò)不同的OpenSIP網(wǎng)絡(luò )組合，結合SDN的控制器，NFV等結合數據層面，控制層面重新構建實(shí)現了基于軟件定義SIP網(wǎng)絡(luò )的場(chǎng)景。

　　

　　基于SDN和NFV 網(wǎng)絡(luò )功能的虛擬化解耦，Kamailio軟交換結合開(kāi)源Asterisk和SIPP 壓力測試工具搭建了不同的測試場(chǎng)景實(shí)現了分布式部署和集群的HA測試。

　　

　　根據其測試結果，通過(guò)不同場(chǎng)景組合，結合SDN，OpenFlow和NFV的部署，可以實(shí)現軟件定義網(wǎng)絡(luò )的高效處理，并且實(shí)現了高吞吐量和低時(shí)延的結果（OpenSIP-NFV+）。
 

　　在企業(yè)端的部署中，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始通過(guò)云SBC 虛擬化的方式來(lái)實(shí)現高并發(fā)和均衡負載，HA的處理。企業(yè)云SBC的擴展同時(shí)也需要終端產(chǎn)品能夠智能部署，實(shí)現自動(dòng)化處理。

　　

　　除了以上介紹的一些關(guān)于IMS 網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化，SBC云部署方式以外。在具體的業(yè)務(wù)層面，企業(yè)客戶(hù)還會(huì )遇到其他的運維方面的問(wèn)題，特別是UCaaS的服務(wù)提供商，他們需要面對以下這些問(wèn)題：

　　云SBC和結合智能邊緣終端可以支持需求類(lèi)型的靈活擴展，可本地部署也可以實(shí)現云平臺部署，智能實(shí)時(shí)的安全分析工具和策略和路由獨立處理，SD-WAN能力支持和NFV網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化支持。通過(guò)Edgeview 實(shí)現終端，網(wǎng)關(guān)，SBC的集中管理，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )編排，排查和自動(dòng)化部署。

　　

　　在VOIP技術(shù)領(lǐng)域，客戶(hù)比較敏感的問(wèn)題就是語(yǔ)音質(zhì)量。語(yǔ)音質(zhì)量（或者QoS）的好壞決定著(zhù)用戶(hù)的體驗。軟件定義網(wǎng)絡(luò )繼續延伸下去的話(huà)，我們可以通過(guò)軟件定義VoIP，簡(jiǎn)稱(chēng)SDVoIP。Rahil Gandotra發(fā)表的論文關(guān)于軟件定義VoIP，通過(guò)SDN方式實(shí)現QoS保障，其具體實(shí)現方式如下：

　　

　

　　通過(guò)不同終端使用不同編碼來(lái)測試其QoS的結果，包括丟包率，時(shí)延等數值。雖然，作者沒(méi)有給出太多具體的測試結果對比，但是給我們讀者提供了一個(gè)通過(guò)SDN來(lái)優(yōu)化QoS的思路，希望讀者在未來(lái)的VOIP網(wǎng)絡(luò )部署中可以考慮通過(guò)SDN和NFV實(shí)現QoS的優(yōu)化。

　　通過(guò)以上關(guān)于IMS網(wǎng)絡(luò )的虛擬化設計討論，針對開(kāi)放SIP網(wǎng)絡(luò )的軟件定義SIP網(wǎng)絡(luò )，包括SBC云平臺部署和企業(yè)網(wǎng)關(guān)接入以及對QoS的優(yōu)化示例，我們可以看出，SDN和NFV網(wǎng)絡(luò )虛擬化的技術(shù)已經(jīng)開(kāi)始真正進(jìn)入到了VoIP領(lǐng)域，正在逐步進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )的變革。

　　傳統網(wǎng)絡(luò )耦合度相當高，導致了業(yè)務(wù)處理和網(wǎng)絡(luò )層之間高度綁定，設備之間的相互依賴(lài)度非常高。如果需要業(yè)務(wù)系統升級或者網(wǎng)絡(luò )調整的話(huà)，高耦合度支持起來(lái)就非常困難。所以，在SDN和NFV的部署中，解耦是一種非常普遍的部署方式。在IMS和SBC的接入技術(shù)構架中，不同模塊和硬件底層，業(yè)務(wù)流程解耦是非常重要的部署方式。

　　

　　通過(guò)對IP網(wǎng)絡(luò )的解耦實(shí)現SDN，NFV的各種部署方式，拓展其靈活性。在企業(yè)端接入方面，SBC的解耦是非常重要的一個(gè)環(huán)節。在傳統的網(wǎng)絡(luò )架構中，SBC的部署是以硬件設備的方式進(jìn)行部署，到目前為止，仍然有很多硬件設備的解決方案。但是，隨著(zhù)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和SDN，NFV的不斷發(fā)展，很多企業(yè)通信的平臺和業(yè)務(wù)系統都會(huì )發(fā)生遷移，這些遷移到系統就需要不再綁定任何的硬件終端。 因此，SBC的部署方式就不斷發(fā)生變化。從目前的發(fā)展來(lái)看，SBC虛擬化部署大概經(jīng)歷了重要的四個(gè)發(fā)展過(guò)程。

　　

　　首先，SBC硬件從物理底層和業(yè)務(wù)層面的分離，從平臺解耦出來(lái)軟件的形式，開(kāi)始支持獨立平臺。每個(gè)SBC設備都是獨立的單一設備，維護和操作相對比較繁雜，維護人員的工作效率不高。各個(gè)廠(chǎng)家的SBC都相互獨立，缺乏和底層的適配，部署時(shí)間相對比較長(cháng)，拖延了市場(chǎng)推廣時(shí)間，如果多臺部署的話(huà)，維護人員需要重復配置，增加配置成本。然后，SBC實(shí)現了虛擬機的部署方式，可以支持通過(guò)虛擬機示例安裝的方式支持SBC部署。接下來(lái)，SBC實(shí)現了對原生態(tài)云平臺 NFV 網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化的部署，通過(guò)NFV的各種部署方式實(shí)現了云SBC結合NFV的部署，最后，SBC通過(guò)模塊化分離設計，結合云平臺的彈性計算實(shí)現集群和大規模擴展方式。

　　在我們討論IMS 或者SBC 的SDN，NFV網(wǎng)絡(luò )部署的同時(shí)，為了能夠支持云平臺和智能終端之間的互聯(lián)互通，我們需要具體的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)架構來(lái)幫助我們實(shí)現SDN，NFV和智能網(wǎng)關(guān)的自動(dòng)化運維管理。對于運營(yíng)商和比較大型的應用場(chǎng)景來(lái)說(shuō)，針對VOIP網(wǎng)絡(luò )實(shí)現網(wǎng)絡(luò )編排（Orchestration）可以幫助企業(yè)用戶(hù)解決目前比較頭疼的結果問(wèn)題和痛點(diǎn)：

　

　　Ribbon EdgeView 通過(guò)網(wǎng)絡(luò )編排實(shí)現VOIP網(wǎng)絡(luò )環(huán)境對終端實(shí)現自動(dòng)化管理部署，對各種問(wèn)題及時(shí)排查，上報，同時(shí)能夠實(shí)時(shí)進(jìn)行批量化部署和路由策略和安全策略的管理。

　　

　

　　除了網(wǎng)絡(luò )編排的服務(wù)器端的功能支持以外，EdgeMarc可以實(shí)現SBC的功能以外更多智能終端的功能，包括以下示例場(chǎng)景：

　　

　　Ribbon EdgeView支持的其他功能包括：

　

　　

　　在市場(chǎng)定位方面，Ribbon 不同于其他的SD-WAN廠(chǎng)家的產(chǎn)品定位，Ribbon SD-WAN更多專(zhuān)注中小型企業(yè)的數據語(yǔ)音流量控制，服務(wù)質(zhì)量和業(yè)務(wù)連續性的擴展能力支持。

　　

　　SD-WAN功能比較

　

　　

　　SST（Stateful SIP Transfer ）處理流程

　　

　　WAN智能綁定

　

　　傳統企業(yè)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)架構的變革是勢在必行的，網(wǎng)絡(luò )技術(shù)架構需要適應企業(yè)的管理模式和未來(lái)的發(fā)展方向。云計算已經(jīng)出現在了我們的日常工作場(chǎng)景中，企業(yè)網(wǎng)絡(luò )架構遷移包括企業(yè)通信網(wǎng)絡(luò )的遷移是一個(gè)必然趨勢。在本文章中，筆者首先介紹了企業(yè)網(wǎng)絡(luò )和現代云計算部署的割裂，這個(gè)割裂需要通過(guò)我們改造當前的網(wǎng)絡(luò )才能實(shí)現，通過(guò)SDN，NFV和SD-WAN實(shí)現其最新的部署方式。筆者通過(guò)目前最新的學(xué)術(shù)研究論文，針對IMS core， SBC虛擬化部署和開(kāi)放SIP網(wǎng)絡(luò )，以及軟件定義VOIP的討論分享了當前最新的技術(shù)發(fā)展思路和潮流。并且，筆者通過(guò)SBC解耦和網(wǎng)絡(luò )編排的方式說(shuō)明在SDN網(wǎng)絡(luò )，NFV虛擬化中實(shí)現VOIP優(yōu)化的可能性。最后，筆者通過(guò)目前商業(yè)的關(guān)于網(wǎng)絡(luò )編排和SD-WAN解決方案和大家分享如何實(shí)現對語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò )的SD-WAN部署和業(yè)務(wù)擴展。

　　任何新技術(shù)的使用都存在一定的滯后期，很多比較大的服務(wù)提供商和數據中心逐漸部署了SDN結合MPLS實(shí)現更好的網(wǎng)絡(luò )架構，中小型企業(yè)中對SD-WAN的需求也逐步增加，但是，因為它們的技術(shù)能力和風(fēng)險控制相對比較弱，所以，部分企業(yè)有部署SD-WAN的愿望，一些企業(yè)仍然處于觀(guān)望期。這些企業(yè)通過(guò)對SD-WAN的不斷學(xué)習和研究以及業(yè)務(wù)支撐的迫切需要，筆者相信在不久的將來(lái)會(huì )考慮通過(guò)SD-WAN實(shí)現VOIP或者IP網(wǎng)絡(luò )的升級，保證其企業(yè)網(wǎng)絡(luò )架構能夠支持企業(yè)的發(fā)展。