網(wǎng)絡(luò)就是把數(shù)據(jù)從A點(diǎn)傳遞到B點(diǎn)。曾在運(yùn)營商和IT企業(yè)供職多年的HPE資深技術(shù)顧問馬煒這樣比喻:網(wǎng)絡(luò)其實(shí)就像道路系統(tǒng),車輛通過行駛(數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā))和調(diào)整方向(網(wǎng)絡(luò)控制)從起點(diǎn)到達(dá)目的地。導(dǎo)航系統(tǒng)可以在每個(gè)路口幫助司機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)向。
在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)里,這些“轉(zhuǎn)向”是與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)(底層硬件通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳遞數(shù)據(jù))緊密耦合并作為集成的系統(tǒng)出現(xiàn)——比如交換機(jī)、路由器等。這種耦合方式意味著:對(duì)于數(shù)據(jù)是否能以他們喜歡的方式在網(wǎng)絡(luò)中加以傳遞,網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商并沒有太多的發(fā)言權(quán)。
舉例來說:假設(shè)您有一輛內(nèi)置導(dǎo)航系統(tǒng)的車,但是您更喜歡使用谷歌地圖或其他導(dǎo)航軟件。您可以有兩種選擇,第一種就是換一輛車。毫無疑問,這并不是一個(gè)經(jīng)濟(jì)并且有效率的選擇?;蛘吣€可以將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)(您開您的車)從網(wǎng)絡(luò)控制(依賴導(dǎo)航工具選擇方向)中分離出來。這讓您可以靈活地使用任何您喜歡的導(dǎo)航工具,而無需購買新車。
將網(wǎng)絡(luò)控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)行分離是軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)的核心思想。就像汽車導(dǎo)航系統(tǒng)一樣,使用SDN的網(wǎng)絡(luò)可以帶給您更多的靈活性,讓您擺脫那些垂直集成產(chǎn)品所固有的局限性,對(duì)網(wǎng)絡(luò)里的轉(zhuǎn)發(fā)活動(dòng)擁有更多控制權(quán)。
而SDN作為一個(gè)整體為網(wǎng)絡(luò)提供了一種全新方式。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)具體涉及到電信級(jí)/運(yùn)營商級(jí)網(wǎng)絡(luò),這些類型的網(wǎng)絡(luò)是獨(dú)特的,因?yàn)樗鼈儽仨毺峁┓浅V泛的功能(除了最基本的將數(shù)據(jù)從A點(diǎn)傳遞到B點(diǎn)),以及無可置疑的可靠性和性能。
歷史上,電信運(yùn)營商已經(jīng)建立了電信級(jí)網(wǎng)絡(luò)。但是,這些網(wǎng)絡(luò)是使用高度專業(yè)化的硬件和特定系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)制造的,打包之后只能提供一個(gè)特定的網(wǎng)絡(luò)功能。每當(dāng)需要一個(gè)新的功能時(shí),必須部署另外一個(gè)系統(tǒng);每一個(gè)系統(tǒng)都有自己獨(dú)特的供電、空間和管理要求。這意味著在變革道路上存在巨大障礙。
針對(duì)這個(gè)問題,馬煒繼續(xù)用剛才道路系統(tǒng)的例子進(jìn)行類比說明:比如說您不僅想要一個(gè)導(dǎo)航系統(tǒng),而且還想要一個(gè)行路助手——能夠找到最近的星巴克、收聽互聯(lián)網(wǎng)廣播、檢查您的電子郵件、實(shí)時(shí)跟進(jìn)新聞大事?,F(xiàn)在,一個(gè)智能手機(jī)和一堆應(yīng)用程序可以實(shí)現(xiàn)一切您想做的事。否則就只能是相反的情形,您必須購買一個(gè)個(gè)單獨(dú)的設(shè)備來完成這些事情,這樣您就只能跟著服務(wù)提供商的后面,繼續(xù)沿用他們到目前為止建設(shè)網(wǎng)絡(luò)的方式——一次只部署一個(gè)集成系統(tǒng)。
從本質(zhì)上來講,NFV將網(wǎng)絡(luò)功能軟件與承載它們的硬件平臺(tái)進(jìn)行分離。這就意味著我們不必過多考慮那些預(yù)定義的硬件,即可決定需要哪些網(wǎng)絡(luò)功能。這在建立自己的網(wǎng)絡(luò)方面給了電信運(yùn)營商更多選擇。這種方式提供了另一個(gè)好處:即電信運(yùn)營商可以使用通用的、性價(jià)比更高的、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)硬件(例如基于處理器的服務(wù)器),而不再依靠昂貴的專用硬件。在這個(gè)過程中,電信運(yùn)營商可以規(guī)范網(wǎng)絡(luò)硬件以簡化維護(hù)工作、降低管理開銷。進(jìn)一步講,這意味著電信運(yùn)營商可以使用服務(wù)器虛擬化軟件在一個(gè)單獨(dú)的硬件平臺(tái)上承載多個(gè)網(wǎng)絡(luò)功能軟件實(shí)例。
那么,NFV與SDN是怎樣的關(guān)系?答案很簡單:它們可以一起使用,但正如馬煒?biāo)赋龅?,它們產(chǎn)生的效果是不同的。
一個(gè)NFV的部署可以使用傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(把網(wǎng)絡(luò)控制和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)集成在一個(gè)單一的系統(tǒng))進(jìn)行創(chuàng)建……并且在合適的情境下可以采用SDN。電信運(yùn)營商在部署NFV時(shí),SDN是一個(gè)工具——是一種將網(wǎng)絡(luò)控制和轉(zhuǎn)發(fā)與NFV的部署緊密結(jié)合起來的方式,這能夠改善服務(wù)交付和管理。這意味著服務(wù)提供商比以前有了更多選擇。采用NFV(有或沒有SDN)能夠使運(yùn)營商降低成本、有效利用開放的市場競爭、提高靈活性、敏捷性和創(chuàng)新……帶來他們邁向成功所需的所有要素。
為了進(jìn)一步說明NFV與SDN的這種關(guān)系,馬煒以HPE的SDN產(chǎn)品ConteXtream為例進(jìn)行介紹:ConteXtream為NFV提供了一個(gè)基礎(chǔ),使得運(yùn)營商可以對(duì)流量加以識(shí)別,將流量集中在各個(gè)用戶流所需要的特定網(wǎng)絡(luò)功能上。以Gi-LAN為例,在Gi/SGi接口上部署ConteXtream解決方案可以讓移動(dòng)運(yùn)營商在引入新服務(wù)時(shí)擁有更大的靈活性,并為應(yīng)對(duì)日見增長的流量提供了一種規(guī)模化的解決方案。因此對(duì)移動(dòng)運(yùn)營商來說,對(duì)Gi-LAN網(wǎng)絡(luò)的虛擬化是他們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)虛擬化的道路上非常具有實(shí)踐性的第一步。
移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)中,傳統(tǒng)的Gi-LAN服務(wù)的部署方式是將功能或服務(wù)以串行的方式簡單的鏈接在一起,如下圖所示:
傳統(tǒng)Gi-LAN服務(wù)的實(shí)現(xiàn)方式
這種串行的鏈接方式存在很多問題。當(dāng)需要插入新的功能或者對(duì)現(xiàn)有功能進(jìn)行升級(jí)時(shí),這種實(shí)現(xiàn)方式就需要付出很多的時(shí)間和精力。這樣,當(dāng)運(yùn)營商在引入新服務(wù)時(shí)所需要的敏捷性就會(huì)被顯著降低。某一個(gè)單獨(dú)的功能出現(xiàn)故障時(shí),所有用戶的整體服務(wù)都有可能會(huì)被中斷。每一個(gè)功能都不得不處理并轉(zhuǎn)發(fā)所有的數(shù)據(jù)流,而這一點(diǎn)又增加了復(fù)雜度、處理時(shí)間、延遲,并由此也增加了供應(yīng)成本。
在部署到Gi/SGi-LAN接口后,ConteXtream解決方案可以在利用現(xiàn)有的移動(dòng)分組核心基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí)將部署在Gi接口上的功能進(jìn)行虛擬化。ConteXtream解決方案可以將Gi-LAN中與一個(gè)或多個(gè)APN有關(guān)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行虛擬化。
馬煒進(jìn)一步介紹,ConteXNet運(yùn)營商級(jí)SDN解決方案連同由第三方提供的分析、內(nèi)容過濾、視頻優(yōu)化功能都可以完全基于COTS硬件設(shè)備。這一解決方案可以提供基于用戶和會(huì)話數(shù)的線性性能,并支持IPv4、IPv6網(wǎng)絡(luò)。該解決方案在標(biāo)準(zhǔn)x86硬件平臺(tái)上做高可用(HA)部署,使其在虛擬環(huán)境/云環(huán)境下具有高度的可擴(kuò)展性,并且可以在網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)例之間(物理網(wǎng)元/虛擬網(wǎng)元)進(jìn)行基于數(shù)據(jù)流的特定控制,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示:
NFV是一個(gè)旅程。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商來說,這是一個(gè)從多個(gè)實(shí)體組成的網(wǎng)絡(luò)向一個(gè)虛擬網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)變的旅程。在商業(yè)模式方面,這是一個(gè)從傳輸/連接服務(wù)到更高層次服務(wù)的旅程。對(duì)于操作人員來說,這是一個(gè)從基于人工配置的運(yùn)營系統(tǒng)向事件驅(qū)動(dòng)的服務(wù)自動(dòng)化系統(tǒng)轉(zhuǎn)變的旅程。這是一個(gè)面向新的API,新的生態(tài)系統(tǒng)的旅程。
最重要的是,它是一個(gè)向云轉(zhuǎn)變的旅程。
云是一個(gè)可由軟件建模的資源池,可以為任何服務(wù)提供支持。通過與虛擬化網(wǎng)絡(luò)以及在任何連接或服務(wù)中都可由軟件定義的SDN相結(jié)合,云計(jì)算在行業(yè)中有史以來第一次為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)創(chuàng)造出完全靈活的框架。任何連接組都可以創(chuàng)建服務(wù),任何功能都可以創(chuàng)造客戶價(jià)值和運(yùn)營商商利潤。任何事都可以做到快速嘗試,快速適應(yīng),并以任何規(guī)模進(jìn)行部署。NFV則擁有云和SDN所具有的全部潛力,最終將運(yùn)營商從依靠供應(yīng)商、技術(shù)、和協(xié)議的孤島中解放出來。