未来运营商可以采用的运营模式?

NFV极具颠覆性,且还处于不断完善的阶段,运营商网络引入NFV不可能一蹴而就,应按照从控制层到转发层、从网络核心层到边缘层、从增量设备到存量设备的原则依次进行部署。

中国联通西安研究院 席晓

面对国家“提速降费”新政的施压、OTT业务的攻城略地以及虚拟SIM卡的即将“携号转网”;运营商每年的网络建设运营成本居高不下并且还有逐年增加的趋势;而运营商的网络流量不断增长,收入增长却不明显,“增量不增收”现象日益凸显;运营商的处境越来越艰难,以传统业务为主要收入来源正遭遇着巨大转型压力。

如果运营商能够打开软硬件垂直一体化的传统封闭式网络架构,用业界标准化的通用硬件和软件重构网络设备功能,就可以极大减少高额的投资建设运营费用,有效缓解收入日益减少的趋势。在4G快速发展的移动互联网时代,要实现万物互联,满足移动互联网用户的极致业务体验需求,运营商就要建设更加敏捷、开放、面向业务的网络。在此情况下,NFV应运而生。

NFV优势明显

NFV即网络功能虚拟化,就是把通信设备从目前的专用平台迁移到通用的X86 COTS服务器上。NFV的技术基础是目前IT业界的云计算和虚拟化技术,利用通用的COTS计算、存储、网络以及硬件设备通过虚拟化技术将其分解为多种虚拟资源,供上层各种业务应用使用,使得应用与硬件解耦,资源的供给速度大大提高。

当前运营商网络使用的各种设备,均是基于私有平台部署的,各种网元都是一个个封闭的盒子,各种盒子间硬件资源无法互用,设备扩容必须通过增加硬件,经常有硬件资源空转闲置,硬件调整耗时长、弹性差、成本高。

而利用NFV实现时,各种网元成了独立的应用,可以灵活部署在底层基于标准通用服务器、路由器、存储构建的统一平台上。软硬件彻底解耦可实现分层的设施管理和网络维护,通过应用快速增加或减少虚拟资源达到灵活扩容、减容的目的,可进行动态资源调度和设备节能,大大提升了网络弹性,大幅降低了运营商网络建设等硬件投资成本、运营成本以及其他资本支出;实现了硬件资源和业务负荷的有效匹配,提高了资源利用效率,还可以有效保证系统响应速度,加快新业务部署速度,大幅缩短新业务的上线周期,更好地提升用户满意度。

NFV在运营商网络中的主要应用场景

NFV极具颠覆性,且还处于不断完善的阶段,运营商网络引入NFV不可能一蹴而就,应按照从控制层到转发层、从网络的核心层到边缘层、从增量设备到存量设备的原则依次进行部署。

运营商网络经过多年发展,结构错综复杂、多种业务不断叠加。NFV的引入,可以从网络节点对转发能力和计算能力要求两方面去权衡。根据运营商网络中对于转发能力和计算能力的实际要求,建议对转发能力要求低且对CPU、内存以及存储要求高的系统,适合优先进行NFV部署,如云IDC、移动网络中的相关网元、CDN网络中都可以考虑优先部署实施NFV。

场景一:云IDC中的应用

在云IDC中,为用户提供VPC服务时,可以采用NFV,为VPC租户提供相应的虚拟网络业务,如:提供虚拟防火墙vFW方案保障内部安全,提供深度包检测技术vDPI进行业务流量的深度分析等,满足多用户的多元化、个性化需求。

云IDC中每天庞大的集中式流量给出口路由器造成了很大压力,引入NFV后,采用基于软件定义的路由器、防火墙以及汇聚交换机等,将其分布式地部署在底层各个通用服务器上,为每个或者集团有共同需求的租户分配独立的逻辑路由器、防火墙及汇聚交换机等,并智能地将流量按最短路径转发,可以有效减轻核心交换机的压力。

在云IDC网络出口处的防火墙、负载均衡及一些高端的路由器可以考虑部署NFV,不仅能够有效保护用户的数据安全,还能进行其他的业务处理,如:负载均衡、流量识别等。

场景二:移动网络中应用

演进的分组核心EPC和IP多媒体IMS系统的网络文件系统NFS,可以利用NFV整合在相同的硬件资源池中;基站的功能,例如链路层、物理层以及相关协议处理不同的无线标准,如3G/4G及未来的5G等,也可以利用NFV,在一个集中、共享的硬件资源池中实现动态资源分配。

NFV应用于未来5G中,将有利于移动网元更靠近基站,从而实现更低的延迟;有效调配网络资源,将构筑一个更加智能的网络。用户的业务需求是随时变化的,用户在看一些文档资料时,对带宽的要求并不高,而突然要看高清视频,网络带宽就要随之提升,这种灵活的调整,当前网络是无法实现的。在5G系统中利用NFV可以有效实现这种需求,而且调整前后网络同样稳定,用户体验不变。

场景三:内容分发网络CDN的应用

CDN服务通常部署在靠近网络边缘的内容缓存,以改善用户业务体验质量。目前,CDN提供商、运营商利用高速缓存技术,使用专用的硬件为用户提供这种服务。由于硬件资源的设计为高峰时满负荷,这些缓存资源在生命周期内大多数时间未能得到充分利用。而利用和部署NFV实现虚拟化缓存,底层硬件资源可以被合并,并在多个供应商的CDN缓存和其他的VNFs中实现动态共享,从而可以有效提高缓存资源使用率。

总之,未来运营商在网络中若能科学合理地引入NFV,将实现软硬件彻底解耦、资源虚拟化、硬件通用化、管理云化,网络的自动化管理和敏捷性将大为提升,同时还能够有效降低运营成本、提升运维效率,从而进一步促进运营商新业务、新市场快速发展。

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