過(guò)去十年中，新技術(shù)的發(fā)展給電信行業(yè)帶來(lái)了很多機遇，從固網(wǎng)、移動(dòng)到互聯(lián)網(wǎng)，電信運營(yíng)商的業(yè)務(wù)和用戶(hù)規模得到了迅猛的發(fā)展。而近幾年，由于移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，特別是OTT使得電信行業(yè)遇到了很多挑戰。
之前，根據梅特卡夫定律，隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )規模和用戶(hù)群的增大，運營(yíng)商可以取得更多的收入，也很愿意在基礎設施上投入更多的資金，網(wǎng)絡(luò )建設—用戶(hù)增長(cháng)---收入增長(cháng)---網(wǎng)絡(luò )擴容是一個(gè)完整的商業(yè)鏈條。但現在這種商業(yè)模型開(kāi)始受到挑戰，流量暴增背后卻面臨著(zhù)增量不增收的“剪刀差”困境。
在傳統的電信行業(yè)中，網(wǎng)絡(luò )設備通常采用大量的專(zhuān)用硬件設備，而且設備的類(lèi)型還在不斷增加。比較典型的類(lèi)似傳輸的波分設備、有線(xiàn)接入的無(wú)源光網(wǎng)絡(luò )設備、無(wú)線(xiàn)接入的基站設備、數據網(wǎng)的路由設備等。為提供不斷新增的網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，運營(yíng)商必須不斷增加新的專(zhuān)有硬件設備，還要提供必要的空間和電力供應。
但隨著(zhù)能源成本的增加，資本投入的增長(cháng)，專(zhuān)有硬件設備的集成和操作復雜性的增強，以及專(zhuān)業(yè)設計能力的缺失，不斷增加專(zhuān)有硬件設備的這種業(yè)務(wù)建設模式變得越來(lái)越困難。另外，專(zhuān)有硬件設備存在生命周期限制，在技術(shù)快速迭代的今天，硬件設備的可用生命周期越來(lái)越短，投資收益快速下降。更為嚴重的是，面對OTT業(yè)務(wù)的快速迭代，封閉式硬件設備體系難以快速提供業(yè)務(wù)能力。
也正是在這樣的背景下，2012年11月，7個(gè)全球領(lǐng)先的電信運營(yíng)商在ETSI組織下成立了網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化（NFV）行業(yè)規范工作組，并相繼發(fā)表了數版白皮書(shū)。ETSI推出的NFV旨在通過(guò)標準化的IT虛擬化技術(shù)，把網(wǎng)絡(luò )設備統一到工業(yè)標準的高性能、大容量服務(wù)器、交換機和存儲平臺上；通過(guò)將網(wǎng)絡(luò )功能軟件化，使其能夠運行在標準化服務(wù)器虛擬軟件上，通用的硬件灌注何種軟件，設備就會(huì )具有什么樣的功能。
運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )加速轉型
NFV從正式誕生到現在基本有2年多時(shí)間，NFV的興起引起了電信行業(yè)的廣泛關(guān)注。
目前，NFV已經(jīng)過(guò)了最初的觀(guān)望期---從關(guān)注概念，到關(guān)注技術(shù)、架構、成功案例，再到現場(chǎng)驗證，甚至是商業(yè)部署，可以說(shuō)NFV已經(jīng)逐步融入到電信業(yè)中，進(jìn)入了網(wǎng)絡(luò )部署的快車(chē)道。
根據市場(chǎng)調研機構Coleman Parkes去年對來(lái)自全球電信運營(yíng)商中100個(gè)CTO/CIO的調研，93%的受訪(fǎng)者表示NFV將會(huì )在3年內成為CSP市場(chǎng)主要的驅動(dòng)力，并且36%的人認為會(huì )在1-2年實(shí)現，甚至8%的人認為會(huì )在12個(gè)月內實(shí)現。
來(lái)自另外一個(gè)市場(chǎng)調研公司Infonetics發(fā)布的最新運營(yíng)商SDN/NFV硬件及軟件市場(chǎng)規模調研和預測報告顯示，預計到2018年，新的SDN/NFV軟件將占整體市場(chǎng)份額的20%；而在2014年-2018年，運營(yíng)商所購買(mǎi)的NFV基礎設施將占市場(chǎng)份額的12%；此外，值得關(guān)注的是，虛擬化的網(wǎng)絡(luò )功能（VNFs），以及支持SDN功能的路由器、交換機和光網(wǎng)絡(luò )設備到2018年將占整體份額的68%。預計到2018年，全球運營(yíng)商SDN/NFV市場(chǎng)規模將從2013年的不足5億美元飆升到110億美元。
來(lái)自不同市場(chǎng)調研公司數據不謀而合的背后，說(shuō)明運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )轉型正在處于一個(gè)加速的過(guò)程。我們從另外一個(gè)角度也可以看到這樣的現象，比如AT&T的Domain 2.0，Telefonica的Unica項目，中國移動(dòng)核心網(wǎng)云化等項目，ETSI NFV ISG PoC項目已經(jīng)超過(guò)了30個(gè)。可以說(shuō)，全球所有主流運營(yíng)商都在快速部署NFV。
NFV部署挑戰依然存在
NFV為運營(yíng)商在網(wǎng)絡(luò )構建和服務(wù)能力提升方面，帶來(lái)了顯著(zhù)的商業(yè)利益。幫助運營(yíng)商提高了業(yè)務(wù)敏捷性，提供了更好的可擴展性和靈活性，降低了建設和運維成本，但同時(shí)也帶來(lái)了新的挑戰。
首先的挑戰是來(lái)自于可靠性和性能。眾所周知，NFV基于COTS通用服務(wù)器，其可靠性通常是按照2-3個(gè)9的標準來(lái)衡量，但是運營(yíng)商網(wǎng)絡(luò )對于可靠性的要求卻是5-6個(gè)9，如何保證業(yè)務(wù)連續性是個(gè)問(wèn)題。再者就是轉發(fā)芯片的性能，通用服務(wù)器如何在盡可能短的時(shí)間內完成大數據量的轉發(fā)也是個(gè)問(wèn)題。
其次是廠(chǎng)商的互操作性。多廠(chǎng)商互操作性是電信行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵要求，傳統的網(wǎng)絡(luò )設備硬件和軟件是緊耦合的，從下到上都來(lái)自同一個(gè)廠(chǎng)商，雖然保證了性能和能力，但卻造成了封閉和高成本。在當前，越來(lái)越多的廠(chǎng)商（傳統的設備廠(chǎng)商、IT廠(chǎng)商、獨立的ISV）開(kāi)始進(jìn)入NFV市場(chǎng)，涉及到的系統、廠(chǎng)家、接口都非常多，如何保證多廠(chǎng)家設備、組件和接口的兼容，是必須要解決的問(wèn)題。
再次是資源管理和業(yè)務(wù)編排的復雜性。從資源池和虛擬機管理系統角度來(lái)看，業(yè)界已經(jīng)有了非常成熟的解決方案，但難點(diǎn)就在于虛擬資源與業(yè)務(wù)應用的接口靈活度。如何實(shí)現業(yè)務(wù)流的跨系統互聯(lián)互通、靈活調度。
中國電信集團廣州研究院數據通信研究研究所所長(cháng)唐宏在4月8日召開(kāi)的IDF上，接受媒體采訪(fǎng)時(shí)也坦承，如何打通全業(yè)務(wù)鏈條，實(shí)現與BOSS系統的對接，是非常重要的。“只有與BOSS無(wú)縫對接了，這個(gè)業(yè)務(wù)才能是真正的上線(xiàn)。”今年，電信廣研院剛剛和英特爾聯(lián)合發(fā)布了中國首個(gè)IP智能邊緣服務(wù)功能鏈。
從敢用到好用，加強行業(yè)協(xié)作
NFV重塑了整個(gè)電信行業(yè)的生態(tài)系統，給了很多新興的ISV切入到電信行業(yè)市場(chǎng)的機會(huì )；但同時(shí)，也給傳統的系統設備廠(chǎng)商帶來(lái)了挑戰和壓力。不過(guò)，更大的挑戰是如何進(jìn)行行業(yè)協(xié)作，化解NFV落地的難題，讓運營(yíng)商真正的敢用、能用，而且能夠用好。
敢用方面，就是打消掉運營(yíng)商對于NFV可靠性與性能的顧慮。
對于可靠性問(wèn)題，在最底層的物理基礎設施層面，很多廠(chǎng)商都已經(jīng)可以提供符合NEBS技術(shù)規范的服務(wù)器，可以作為NFV早期部署的選擇；隨著(zhù)技術(shù)的進(jìn)步，運營(yíng)商還可以逐步采用成本更為低廉的COTS產(chǎn)品。在上層的NFV任務(wù)負載平臺方面，OpenStack已經(jīng)成為業(yè)內首選，電信級的OpenStack平臺也已經(jīng)進(jìn)入市場(chǎng)。
比如風(fēng)河就推出了Titanium Cloud計劃，著(zhù)手發(fā)展一個(gè)生態(tài)系統，以確保推出經(jīng)過(guò)優(yōu)化、遵循互操作標準的解決方案，從而降低運營(yíng)商部署NFV的風(fēng)險和周期。從技術(shù)上來(lái)看，電信級OpenStack主要是繼續提升平臺的可靠性和可用性，同時(shí)降低時(shí)延。
在性能方面，雖然經(jīng)過(guò)數個(gè)摩爾定律的周期，通用處理器芯片能力得到了很大提升，但在時(shí)延和數據面轉發(fā)等方面，產(chǎn)業(yè)界還需要繼續努力。不過(guò)，令人欣喜的是，隨著(zhù)英特爾DPDK、SR-IOV、RDMA等技術(shù)的發(fā)展，NFV的性能已經(jīng)得到了很大提升。特別是英特爾的DPDK技術(shù)，可以將數據包處理性能最多提高十倍。用戶(hù)可在處理數據包的同時(shí)執行其它工作負載，從而降低硬件成本、簡(jiǎn)化程序開(kāi)發(fā)和縮短上市時(shí)間。
在能用方面，就是要解決好多廠(chǎng)商的互操作性問(wèn)題。
這是一個(gè)很關(guān)鍵的問(wèn)題，直接關(guān)系到了NFV商用的時(shí)間表。從目前的進(jìn)展來(lái)看，產(chǎn)業(yè)鏈還是在快速前行。ETSI等標準化組織對于技術(shù)規范在進(jìn)一步細分，ETSI NFV ISG PoC本身就是一個(gè)多運營(yíng)商和廠(chǎng)商參與的過(guò)程。同時(shí)，業(yè)界的廣泛合作伙伴計劃也給多廠(chǎng)商互操作性提供了平臺，比如OpenNFV生態(tài)系統。
在好用方能，主要是解決資源管理和流程編排的復雜度問(wèn)題。
從資源管理的角度來(lái)看，對于虛擬機和資源池的管理，OpenStack已經(jīng)成為業(yè)界的標準；但對于網(wǎng)絡(luò )資源的管理，業(yè)界沒(méi)有明確的方案，比如OpenDayLight和ONOS。以電信廣研院針對BRAS場(chǎng)景所做的創(chuàng )新來(lái)看，其采用的就是OpenDayLight解決方案，基本上可以滿(mǎn)足各方面需求。在業(yè)務(wù)流程編排上，這是個(gè)難點(diǎn)，也是傳統電信設備制造商的強項所在，因為他們更加了解運營(yíng)商的業(yè)務(wù)。
