NFV引入策略与演进

在互联网＋、M2M以及新商业模式的影响下，新变化、新需求层出不穷，运营商的电信网络面临着前所未有的新形势。特别是面对OTT业务的攻城略地，运营商的处境越来越艰难，传统封闭、垄断的通信行业正遭遇巨大转型压力。传统的网络和模式已难以为继，网络架构变革迫在眉睫。

新形势下未来网络需要具备一些特征，如：网络容量快速伸缩、动态多实例、更低的成本、实现自动运维和业务编排、网络能力开放、大数据智能分析等。而目前业界普遍关注的NFV（网络功能虚拟化）的特性与未来网络特性重合度非常高。

　　NFV实现了IT与CT技术结合，采用虚拟化技术实现了软件和硬件的解耦，能够满足运营商的迫切要求。一方面，运营商通过NFV技术实现网络资源的有效利用，加快部署速度，大幅缩短新业务的上线周期，更好地提升用户满意度；另一方面，可实现分层的设施管理和网络维护，进行动态的资源调度和设备节能，大幅降低网络建设和维护成本。

　　由此可见，电信网络云化（NFV）是网络变革的必然选择。

NFV引入场景分析

　　电信网络非常复杂，接入层有各种固网和无线接入方式，承载网有各种各样的应用场景，核心网业务侧有各种复杂的控制网元和业务网元。电信网络的各层面均可引入NFV，但是不同场景收益有差异。根据NFV引入后业务的增速和TCO节省两个维度进行综合分析，可以得到NFV引入价值矩阵图（见图1）。

　　由图1可见移动核心网和业务网引入NFV价值高，主要是由于网元接口都实现了IP化，控制网元可以集中部署，有助于快速开展业务、降低TCO。

NFV商用时间预期

　　咨询公司的调研报告显示：2015年将成NFV商用元年，全球90%以上运营商将部署或验证NFV；重点考虑的场景是vIMS/vEPC、Service chain、vCDN、VE-CPE等。

　　NFV已经过了最初的观望期，从关注概念，到关注技术、架构、成功案例，再到现场验证，甚至是商业部署，NFV已经逐步融入到电信业中，进入了网络部署的快车道。

　　运营商网络转型正处于一个加速的过程，全球主流运营商正在快速部署NFV，如AT&T的Domain 2.0、Telefonica的UNICA、德国电信的Terastream 2020、沃达丰One Cloud项目等。ETSI NFV ISG PoC项目已经超过了30个。

NFV整体发展路线

　　根据现有的NFV发展情况和5G规划来看，支撑云业务的NFV整体路线可以归纳为4个阶段，实现从虚拟化到云化，打造可持续创新的电信网络。每个阶段的重点工作如下。

　　●   第一阶段，虚拟化阶段：软硬件解耦，实现网元虚拟化；

　　●   第二阶段，IaaS阶段：底层资源池化，实现网络功能虚拟化，进一步降低成本；

　　●   第三阶段，PaaS阶段：网络开发可编程，从网元中抽取部分公共组件，逐步实现服务编排，通过service chain支持业务的快速动态调整；

　　●   第四阶段，XaaS阶段：最终实现全网全组件化，实现经营创新。

基于SDN/NFV的目标电信网络架构

　　从SDN/NFV的整体发展情况看，电信网络的接入、核心控制和业务逐步都会向NFV上转移，通过编排，按需形成所需的网络服务，而且未来，电信服务也会呈现出更开放的形态，以便更多用户能够使用到差异化的电信服务，让更多第三方可以参与到差异化服务的开发和定制。根据SDN/NFV虚拟化、IaaS、PaaS、XaaS的发展线路，未来的电信网络架构演进远期目标架构如图2所示。

　　随着客户对网络定制化需求的日益繁多，运营商需要一种更为灵活的网络来满足客户这种越来越多样化的需求，组件化和全方位的能力开放成为必须。一方面，网络的能力会根据不同客户要求被切分成粒度更细的各种功能组件，另一方面这些组件又可以通过开放出去的接口被第三方合作伙伴和客户调用，用于创建自己的vDC和虚拟服务专网。

　　虽然各级DC的硬件资源依然对外共享，但网络服务的架构和内容不再单一，而是形成了一个个按客户需求定制的网络服务切片。这些服务切片，既能更好地满足不同用户的差异化需求，又因为服务组件和资源可以得到充分利用，不存在功能过剩的情况，因此网络成本也会得到极大的降低。

　　目前5G研究和发展的思路也正沿着与此相同的方向发展。因此以组件化和运营商网络能力全面开放为支撑的虚拟化专网（网络切片），必将成为未来包容2G/3G/4G/5G网络接入能力的远期架构目标。

中兴通讯端到端NFV解决方案

　　中兴通讯端到端的NFV解决方案由MICT-OS和Elastic Cloud Service两大组件构成，如图3所示。

　　Elastic Cloud Service构建在DC之上，处于整个网络的业务层，用于为用户提供更丰富更个性化的业务；MICT-OS是融合电信运营商运维系统，用于管理业务层和承载层，实现按需的业务编排，根据用户的需求，整网的资源情况采取最优的策略，实现业务的快速部署和资源的最大化利用，快速构建定制化网络，有效降低建网成本。

　　中兴通讯一体化vCN（Unified vCN）方案在NFV的基础上进一步实现核心网不同网元实体的子功能组件自由组合，满足不同业务场景和演进需要。

　　通过对网元的重构，vCN不再以一个个标准网元虚拟化的形式出现，相关组件可以根据不同应用场景和用户需求进行灵活组合和定制裁剪，形成针对不同应用场景的云化核心网。

　　vCN的三层架构（SOA Framework Based）分为数据层、公用层和应用层：业务数据分离、控制面用户面分离；应用层与公用层实现无状态设计，实现组件间的低耦合。

　　通过组件间内部交换及公共模块抽取整合，进一步降低虚机资源消耗、处理时延和网元间互通难度。这样，不但部分公共模块可以得到合并，如接口模块、Diameter、GTP等信令模块，而且原来网元间的接口也变成了各业务功能模块间的消息接口，资源使用和接口等都可以得到极大简化和一体化，vCN的高集成度使小型化虚拟核心网络部署更快捷、更方便。

vCN方案具备如下特点。

　　●   更高性能：全主用业务处理模式，整机性能是传统架构的2倍；

　　●   高可用性：多模块分布式，每份数据都实现了M份备份；

　　●   伸缩性更强：无缝在线进行Scale in/out，伸缩容时长为秒级；

　　●   扩展性强：增加任何新应用，并不会对已有的系统产生较大影响；

　　●   易维护：实现快速发布版本和升级版本；

　　●   用户体验：无缝在线软件升级（ISSU）、无缝弹性伸缩，对用户零影响。

　　中兴通讯Cloud UniCore云化核心网解决方案遵循行业最新标准，并且积极推动NFV和SDN开源生态系统。目前，中兴通讯已加入70多个标准化组织，提交了20000多个提案，在中国、欧洲和美国申请了30000多个相关专利，是网络虚拟化的主要推手。此外，中兴通讯与业界主流厂家HP、Dell、Cisco、VMware、Redhat、Wind river、CYAN、Overture等展开合作，致力于打造开放与标准化的虚拟化网络。

　　同时，中兴通讯和国内和国际主流运营商进行广泛合作，协助运营商实现业务转型。中兴Cloud UniCore已在全球市场获得3个商用局和15个PoC（Proof of Concept）测试，帮助运营商构筑持续创新的智慧网络。