站長資訊網【 導讀 】： NFV是運營商下一代云化可編程網絡的關鍵支撐技術，是構筑未來開放式電信網絡及業務生態環境的基礎。ETSI NFV標準作為NFV的核心框架，隨著互聯網、云計算技術的發展在不斷的演進之中，是全球運營商實現多廠商、分層解耦的NFV商用系統以及建立開放式NFV生態環境的基礎。縱觀全球，NFV技術仍處于相對初級的虛擬化階段，有很多現實的問題需要解決。近兩年國內運營商加快了NFV落地試點及商用部署的步伐，2018年可以預見到更多的規模化商用部署落地。在大規模商用部署之前，有必要對NFV的整個發展歷程、國內外運營商整體情況、存在的問題以及后續發展思路進行系統性的梳理和反思，以幫助解決商用部署中的問題、指導NFV從虛擬化到云化發展的突破、建立一個運營商以及IT/CT廠商共贏的良性NFV生態環境。
NFV發展歷程
NFV是云化可編程網絡的關鍵技術
縱觀整個通信發展史可以發現(參見圖1)，通信網絡的發展變革關鍵在于新技術的驅動。數字程控交換技術的發展使得我們從傳統的模擬電路交換時代進入了通信2.0時代，IP技術在通信領域的運用，以及4G網絡架構的演進，使得我們進入了全IP網絡的通信3.0時代。而NFV則是我們即將進入的通信4.0 – 云化可編程網絡的關鍵技術之一(未來我們是否會借助人工智能和機器學習進入自組織網絡的通信5.0時代?)。
技術驅動的通信網絡發展變革
ETSI NFV的產生及發展
2012年10月，借在德國召開的SDN及OpenFlow世界大會之機，13家網絡運營商聚集在一起，首次發布了NFV的介紹性白皮書，第一次正式提出了NFV的構想。這部白皮書成為指導NFV后續行動的綱領性文件。
2013年初，在ETSI總部-法國的索菲亞·安蒂波利斯召開了ISG NFV(NFV行業標準工作組)第一次全體大會，這標志著NFV正式成為全球電信產業關注、并致力于通過標準化工作快速發展的領域。截止到目前，ISG NFV會員已達到三百多家(其中包含38家運營商)，是ETSI參與會員最多的工作組。
多年以來，電信運營商飽受專屬硬件網絡設備的困擾。提出NFV的初衷旨在利用IT虛擬化技術來解決這些問題，通過網絡功能軟件化，將不同類型的網絡設備整合到工業標準的大容量服務器、交換機和存儲設備上，并能根據需要在網絡不同位置部署運行。
從2012年首部NFV白皮書至今，ETSI在NFV標準化方面做了大量的工作，為NFV產業發展奠定了堅實的理論基礎。關鍵的里程碑(參見圖2)包括2013年提出NFV參考框架、2014年的NFV MANO框架等。從2015年開始，ETSI一直致力于在功能、模型、接口及互操作標準方面進行標準化定義及完善。 2017年8月，ETSI SOL工作組發布了可落地的互操作RESTful協議接口和TOSCA模型的部分關鍵成果，成為解決多廠商互操作問題的關鍵里程碑!
ETSI ISG NFV標準化關鍵里程碑
圖3展示了ISG NFV標準化工作的主要內容。自2013年起，ETSI基本上每隔兩年發布一次NFV標準成果版本(Release)。各版本相關的主要工作內容如下：
ETSI ISG NFV標準化工作主要內容
- 版本1 (2013-2014)：重點研究 NFV 的概念及可行性。主要工作包括：提供基線研究和規范、定義NFV 體系結構(基礎設施NFVI、虛擬網絡功能VNF、網絡服務NS、NFV管理及編排MANO)等
- 版本 2 (2015-2017)：重點研究 NFV解決方案的互操作性。主要工作包括：功能需求、架構、參考點的詳細要求和定義、基于 NFV 體系結構的互操作性標準定義( 包括VNF 包、 VNF / NS 描述符、信息模型/數據模型、接口及協議規范等)
- 版本3 (2016-2018)：重點研究針對NFV投入運作(商用化)如何豐富NFV架構框架和功能特性。主要完善的功能特性包括：計費管理、軟件許可管理、策略管理、多站點編排部署、DevOps及云原生支持等。同時版本3還進一步完善了與接口和描述符相關的新需求和規范。
蓬勃發展的NFV產業
當今的互聯網時代是一個協作的時代。協作能夠使得各參與方更快、更可承受、更有效地推進技術的進步。NFV作為電信網絡從全IP網絡到云化可編程網絡的關鍵技術，得到了產業界的熱烈響應。鑒于在NFV領域有很多關鍵問題和技術需要解決，因此各方協作成為廣泛的共識。
以ETSI的NFV參考框架為核心，從標準化組織、產業聯盟到開源社區，從科研機構、廠商到運營商，相關各方在需求、驗證、研究、規范、實現、部署等多個維度展開協同工作，有力地推動了NFV技術的進步和成熟，形成了蓬勃發展的NFV產業。圖4展示了NFV產業的主要相關參與方(標準化和開源角度比較著名的有TM Forum的ZOOM、MEF的LSO、ONAP以及OPNFV等)。
蓬勃發展的NFV 產業
不斷演進中的NFV框架
NFV是IT虛擬化及云計算技術在通信領域的應用。然而，這里的應用不是簡單的、一成不變的應用，而是隨著技術的不斷創新和發展，將最新的虛擬化、云計算理念和技術持續不斷運用到NFV理論和技術框架的過程。
隨著技術的發展，NFV框架在不斷豐富和完善之中。例如，早期的虛擬化技術是基于Hypervisor、以VM為主的技術。2013年，隨著Docker的正式開源，基于容器的虛擬化技術以其獨特的技術優勢，逐漸成為互聯網應用主流的部署方式。
鑒于容器化技術的迅速發展和其獨特的技術優勢，ETSI標準化組織也對將其納入NFV框架進行了重點研究。例如，《 NFV-EVE 004 ：關于在NFV框架中運用不同虛擬化技術的報告》中，明確提出了NFV框架包括對Hypervisor與容器等虛擬化技術的支持，如圖5所示：
NFV框架對Hypervisor 與容器等虛擬化技術的支持
除了容器技術之外，隨著微服務技術的發展，將龐大的單體應用拆分為由不同微服務組件組合而成的云原生應用，可以在基礎設施可靠性相對較低的情況下實現應用及業務的高可靠性，并能根據業務量大小按需動態實現水平容量擴展，在IT及互聯網界逐漸成為主流的應用設計模式。
云原生應用設計模式在NFV框架中也得到了體現。例如：在ETSI 版本3的《NFV –EVE 011：云原生VNF實現分類描述》規范中，描述了云原生VNF需要滿足的各類非功能性需求以及在設計實現上的考慮。其中，關鍵的云原生非功能性需求包括：可恢復性(Resiliency)、彈性(Scaling)、可組合性、位置無關性、狀態管理、能力開放、零接觸管理和負載均衡等。與此相關，版本3目前也在研究如何針對云原生及PaaS需求對NFV架構進行增強等。相關的進展參見NFV-IFA 029報告。
隨著對NFV認識的進一步加深，人們逐漸意識到，NFV的本質不是簡單的軟硬件分離(Separation of software from hardware)，而是功能與容量的分離(Separation of functionality from capacity)。這一點與Google等互聯網云計算公司近1-2年提出的Cloud 3.0架構- 無服務器計算(Serverless compute)和FaaS(Function as a Service)模式等在本質認識上越來越接近。隨著云計算領域更多新技術的不斷涌現，NFV必將不斷擴展其內涵。
NFV發展的四個階段
NFV并非是一個單一的解決方案，NFV的發展是一個不斷演進的分階段過程。它的每一個階段都代表了不同的技術創新，都是向著更快地交付應用和業務、驅動更多的創新方向發展。當然，隨著技術的成熟，運營商在部署NFV的時候，也可以跨越不同的階段。
基于業界共識，目前可以將NFV的發展分為以下四個階段(參見圖6)：
NFV發展的四個階段
1. 解耦階段：網絡功能與底層硬件的分離，從CT廠商專屬、封閉的解決方案中解放出來，以軟件形式部署在標準化硬件平臺之上和數據中心網絡環境中，可以提升部署靈活性，同時降低成本和管理復雜性。
2. 虛擬化階段：網絡功能部署在基于Hypervisor的虛擬化基礎設施資源之上。可以有效地提高資源利用率/密度，并可以通過編排器實現簡單的管理能力，如擴縮容等。
3. 云化階段：基于統一控制和編排的電信云化環境及云原生VNF能力，能更好地實現全網絡范圍內的資源共享和彈性部署。同時能根據網絡流量模式及客戶需求變化，以自動化的方式動態地響應并創建/變更業務。新的業務可以采用DevOps模式開發并以敏捷彈性的方式部署。
4. 分解重構階段：對網絡功進行分解重構，以更科學、更靈活的基本構件塊形式存在。運營商可以利用這些更細粒度的子功能，像拼接樂高積木一樣，更快地動態拼接出全新的業務。為提高客戶體驗，部分子功能組件可以智能化地推送到客戶側或者網絡邊緣，一些更為通用的子功能組件可以下沉到云化基礎設施層，以PaaS能力部署。
從技術角度看，這四個階段基本上都不存在難以逾越的障礙。從國內外運營商的PoC及現網部署所采用的技術角度看，目前全球NFV發展整體上處于虛擬化階段，尚未進入到云化階段。
有一種觀點認為NFV已經過時了，因為它只是實現了虛擬化，未來將是NFC (Network Functions Cloudification)- 網絡功能云化的時代。對這個觀點，我覺得值得商榷。從上文分析可以看出，云化只是NFV走向發展成熟的一個中間階段，現有以ETSI為核心的NFV標準體系在其持續的演進和完善的過程中，已經覆蓋到了云化階段的需求，從整個NFV產業健康發展角度，完全沒有必要推倒重來、為吸引眼球另起爐灶鼓吹一個全新的概念和體系。
全球運營商NFV整體情況
2017年，從整體上講，全球主流運營商在NFV商用部署上大多采取相對穩健的做法，大規模的NFV商用化部署尚未開始。
主要的虛擬化商用部署集中在以下幾個方面：
- 核心網，主要包括vEPC、vIMS、vPCRF等
- 邊緣及匯聚網絡設備，如vBNG/vBRAS、vSBC、vCDN等
- 面向客戶的創新業務，如vCPE、 SD-WAN、Live-TV(瑞士電信)等
盡管多數運營商希望網絡盡快演進到NFV/SDN，但許多電信運營商發現，NFV的實施過程比他們最初以為的更為困難，有些進展甚至比預期的更慢。縱觀全球，NFV技術仍處于相對初級的階段，有許多問題有待解決。
主要的問題包括：
- NFV技術的可靠性和穩定性還有待驗證;
- 虛擬化及傳統網絡共存給網絡運維帶來的挑戰;
- 多廠商環境使得廠商和運營商的網絡虛擬化更加復雜，廠商定位和解決網絡問題的責任范圍方面存在不確定性，NFV集成部署和管理能力成為關鍵;
- 互操作性相比預期面臨著更大的挑戰，因為標準缺乏成熟度，現有的 ETSI規范(不含2017年8月份新發布的SOL規范)不足以實現多廠商之間無二義性的對接，測試也由于缺乏完整的規范實現而受到阻礙;
- 運營商不僅希望擺脫私有功能和專用硬件，還希望能夠動態擴展這些網絡功能，實現云規模的靈活性和效率。但目前大部分VNF只是從舊的平臺移植到虛擬機中運行，并非基于云原生設計，不能帶來真正的云效益;
- 從垂直煙囪到水平職能的轉換造成各部門缺乏問責制和責任，許多企業缺乏明確的框架來定義這些概念，造成職責模糊。
經過這一兩年的實踐摸索，運營商針對解決上述問題已經積累了一定的經驗。在2018年，預期將有更多NFV規模化商用部署，除了虛擬化部署之外，運營商在今年也會進一步探索對NFV進行云化商用部署。
典型海外運營商NFV發展思路
部分運營商從NFV發展之初就開始著手考慮基于NFV的整體戰略和思路，在NFV發展過程中，根據自身的實際情況，主導制定了相對明確的頂層設計思路、技術架構與商用路線，并通過與廠商、開源軟件/開源硬件社區的廣泛合作等方式，扎實地推進了NFV的落地和商用化部署。這些運營商為我們提供了在NFV實踐方面很好的參考，典型的如AT&T和SKT等。
AT&T
在NFV/SDN等創新技術的驅動下，AT&T率先于2013年提出了Domain 2.0(D2)轉型戰略。AT&T的D2計劃聚焦于運用云技術和網絡虛擬化技術來提供服務，以降低基礎建設與運營費用，顯著提升運營的自動化能力。通過D2戰略，AT&T計劃在2020年網絡虛擬化達到75%，并最終轉型為一家軟件公司。截止到2017年底，AT&T宣稱其網絡虛擬化程度已經達到55%。
為支持其向軟件公司轉型的戰略，AT&T在NFV實踐中一直堅持以開源軟件為主的自主研發戰略。其Domian 2.0計劃包含4大支柱，如圖7所示：
AT&T NFV戰略Domain 2.0的4大支柱
1. ECOMP/ONAP：在實現AT&T D2的主要目標方面，ECOMP具有關鍵作用。通過ECOMP可以快速地部署新業務(由AT&T或第三方創建)，創建云消費者業務和企業級業務的新型生態系統，提升運營效率，增強網絡為客戶提供的價值。ECOMP是AT&T基于開源軟件的自主研發平臺，已在AT&T內部使用了2年多的時間，并于2017年2月與Open-O合并為著名的開源ONAP社區。AT&T致力于通過ECOMP/OANP的開源，將其打造為運營商下一代網絡管理及編排的核心與事實標準，成為未來網絡的Android系統。目前，已經有多家運營商，如Orange和Bell Canada等正在部署ECOMP/ONAP并進行業務測試。
2. AIC：AT&T集成云(AT&T Integrated Cloud)是AT&T網絡轉型的基礎，是其創建可以運行多種虛擬網絡功能的云化基礎設施的關鍵。AT&T基于開源社區的OpenStack版本，自主研發了ORM等資源集中管控機制，采用DevOps方式開發和部署AIC。目前，AT&T已經在全球部署了接近100個AIC節點。在2018年推出的AIC下一個版本中，將支持基于Kubernetes的容器云，以更好地實現云原生VNF的部署。
3. VNF需求及指南：這些文檔定義了VNF在電信云環境下的通用需求、對云原生VNF在設計層面、彈性、安全性以及DevOps支持上的要求以及與ECOMP進行交互實現自動化管理的相關要求。AT&T旨在通過這一系列關鍵文檔的定義，支撐不同廠商的VNF在AIC云環境和ECOMP管理平臺的無縫集成，更好地打造多廠商開放式的生態環境。
4. D2 ICE：VNF孵化與認證環境(Incubation & Certification Environment)。ICE提供了一組流程和自動化工具，使得VNF廠商可以基于VNF需求及指南，在ECOMP及AIC架構下實現VNF的快速孵化、驗證，自動化完成VNF上架(Onboarding)的整個過程。2016年，AT&T通過D2 ICE對238個不同的VNF進行了驗證(實際認證通過了132個)。隨著工具的不斷完善，單個VNF的驗證時間也在逐漸遞減。AT&T計劃未來在1天之內完成單個VNF的集成驗證工作。另外，AT&T還計劃在不久的將來，在ICE平臺內集成ECOMP API，從而使得VNF供應商、云提供商和其他第三方可以在ECOMP平臺和AIC參考架構下以DevOps方式快速集成解決方案。D2 ICE于2017年5月已經在ONAP社區開源，用于實現VNF廠家在ONAP環境下的快速集成驗證。
在NFV業務創新方面，AT&T重點打造的是其隨選網絡品牌 – Flexware。Flexware通過在客戶側部署定制化x86終端，為客戶提供vRouter、 vSec以及vWAN等多種網絡特性。用戶可以通過自助服務界面對其業務進行控制。Flexware采用DevOps方式開發及部署業務，并通過對用戶行為的大數據分析，完善用戶故事點，實現業務功能的后續迭代。Flexware vCPE解決方案目前支持在全球200多個國家進行vCPE部署，2018年一季度將支持SD-WAN能力，并能通過應用層策略驅動實現智能邊緣能力，實現從物理到虛擬到智能化的業務能力演進。
近期，AT&T還在以下兩個NFV相關領域發布了創新成果：
1. 發布了開源AI平臺 – Acumos。基于該平臺，軟件廠家可以方便地編輯、集成、打包及部署不同的AI微服務，并基于這些微服務快速開發上線AI應用。這些AI應用可以幫助更好地對NFV網絡進行智能化管理。
2. 提出了開源白盒硬件的戰略構想。AT&T致力于通過該戰略，將傳統封閉網絡設備網元解構，除芯片層保留專屬接口之外，建立芯片抽象層、架構層及網絡操作系統層的開放式標準，形成新興生態系統。開源白盒硬件解構的具體思路如圖8所示：
AT&T 提出開源白盒硬件解構新思路
SKT
作為 NFV及5G網絡的先驅者之一，SKT希望基于NFV/SDN重構的網絡實現“平臺服務提供商”戰略，重點打造生活方式增強平臺、先進媒體平臺及IoT業務平臺等，建立開放式的生態系統。為滿足平臺型業務戰略發展要求，SKT于2016年7月首次提出基于NFV/SDN的ATSCALE頂層設計框架，作為其未來電信基礎設施的創新方向和網絡重構的目標(如圖9所示)。
SKT NFV/SDN頂層技術架構 – ATSCALE
ATSCALE采用按技術域劃分的不同項目群方式進行驗證及實施，目前包含SDRAN、vCore、uCTN、Unified-O以及NG-OSS等5大技術領域共16個項目。
在NFV商用方面，SKT從2015年開始就實現了vEPC及vIMS網絡的商用部署，在2017年新上線EPC網元的80%都是vEPC方式(同時計劃從2019年開始，100%全面部署vEPC產品)。另外，SKT于2017年7月上線了基于自研的商用T-MANO產品，用于對其部署的NFV網絡進行統一管理。SKT計劃在未來發布T-MANO的API接口，以更好地支持VNF廠商在T-MANO環境下的開發集成。
國內運營商NFV發展情況
國內三大運營商都高度重視NFV發展，均分別規劃了面向NFV的頂層戰略思路，如中國移動的NovoNet2020愿景、中國聯通的CUBE-Net戰略以及中國電信的CTNet2025網絡架構白皮書。在此基礎上，各運營商分別制定了階段性工作重點，同時一直積極參與相關國際組織工作、推進標準和開源成熟，促進NFV產業鏈發展，主動迎接網絡轉型和演進。
這其中最有代表性的是中國移動。
中國移動
在推進 NFV 技術成熟的過程中，中國移動從整體上部署了兩條工作主線。一個是面向商用的 NFV 現網試點，另一個是面向未來網絡目標架構的 NovoNet試驗網。一方通過 NFV現網試點，有序推動 NFV 商用的落地;另一方面利用NovoNet試驗網，進行新技術的實驗和驗證，驗證未來網絡的目標架構(如三層解耦的技術要求、ONAP 的自主開發等等)。這兩條工作線相輔相成，交替前行。
· NovoNet試驗網
NovoNet試驗網工作有三個主要目的：第一是重構電信網絡的基礎設施，即利用電信集成云TIC基于云化構建整個電信網絡的基礎設施;第二是重構網絡的新功能，面向5G利用微服務以及SBA架構重新設計未來網絡功能(即前文NFV發展的第4階段-分解重構);第三個目的是以ONAP為核心組件，重構下一代網絡的OSS系統。
整個NovoNet試驗網工作分為三個階段。2017年，中國移動在北京、上海、浙江和廣東四個省啟動了NovoNet試驗網一階段工作，主要目的是和廠商聯合主導進行面向多業務的統一資源池TIC集成部署以及三層解耦下的部分業務場景(vEPC、vCPE以及E-BoD等業務)測試。為了深入研究TIC的關鍵能力和技術，中國移動在一階段幾乎對所有主流 IT 廠家的虛擬層進行了摸底測試，并且實現了這些 IT廠商虛擬層與 CT 廠家網元的功能層對接測試。
目前一階段工作已經基本完成。即將啟動的NovoNet二階段試點工作，將重點開展以ONAP為主的跨廠商TIC平臺系統集成與協同編排，同時新增vCDN、vBRAS等業務場景。
· 現網試點測試
針對NFV商用部署，中國移動很早就進行了相關規劃和準備工作。從2015年10月份核心網NFV云化試點正式開始，到2017年11月試點結束為止，中國移動組織九個廠商在六省市進行了三個階段的外場試點測試工作。這三個階段的試點測試工作各有側重：第一階段以驗證NFV關鍵能力為主;第二階段全面聚焦軟硬解耦的技術架構、細化虛擬層的功能、性能和可靠性要求、細化 MANO 的流程接口的要求;第三階段則是針對NB-IoT、VoLTE以及短信中心等業務，進行NFV端到端的業務能力驗證。
為配合外場試點測試工作，中國移動組織總部、研究院、計劃院等單位，聯合相關廠家成立了硬件、虛擬層、VNF、MANO以及組網規劃等五大NFV專題工作組，針對NFV商用相關的100多個關鍵基礎問題進行了聯合攻關，制定并完善了一系列技術規范和測試規范，為實驗室及外場試點測試奠定了良好的基礎。
在現網試點過程中，由于NFV相關國際組織標準化工作進展緩慢，中國移動依托ETSI標準，同時根據未來商用要求，大膽地進行了功能上的完善，形成了一系列自主創新成果，例如：
- 自主完善設計了MANO等關鍵功能的數據模型和相關接口的RESTful協議，以實現多廠家之間的互操作
- 擴展了NFVO能力，通過將FCAPS能力與NFVO能力整合，形成NFVO+，以更好地滿足商用網絡的運維要求
- 在VIM功能之外，增加了PIM功能，以實現對硬件資源的統一管理，更好地滿足商用網絡的要求
- 提出了VNF與PNF混合組網的組網規劃，以更加穩妥地方式推進商用落地
集成商是基于多廠商環境下的NFV網絡部署的關鍵角色之一。中國移動歷時兩年多、三個階段的外場測試工作的集成商角色不僅包括傳統的CT廠商，也包括了HPE公司等IT 廠商。在這個過程中，相關廠商也積累了豐富的集成經驗。
· 小業務平臺網元試商用
2017年底，中國移動浙江公司成功地實現了小業務平臺網元(包括IMS固網彩鈴業務、一機雙號業務等系統)的三層解耦試商用部署，以積累NFV商用的網絡運行經驗和人員培養儲備，并為后續核心網網元的商用化部署做準備。
中國聯通
中國聯通在NFV發展早期就積極跟蹤并開展了一系列前期研究，包括在2014-15年與HPE、中興通訊合作完成ETSI PoC #27 項目-基于vEPC和vIMS的VoLTE業務。最近兩年，重點推進了NFV相關的落地工作，并率先完成了國內NFV首例集采招標工作，具體包括：
- 以服務企業客戶為聚焦點，構建基于NFV/SDN的產業互聯網基礎設施，發布了面向企業的隨選網絡產品
- 成立了中國的CORD的產業聯盟，重構數據中心，推進電信云的基礎設施和邊緣云的建設
- 以固網城域網vBRAS，移動核心網元vEPC、vIMS功能虛擬化為切入點，開展網絡云化的試點和試商用工作
- 2017年重點開展了vEPC分層解耦試點測試工作。基于測試成果，2017年8月啟動了基于NFV的云化NB-IOT物聯網核心專網分組網設備集采。這是全國首例NFV集采項目，本次集采中明確了由虛擬化層廠商負責NFV商用的系統集成工作
中國電信
中國電信在CTNet2025目標架構和轉型3.0戰略指導下，制定了在近期(2016-2019年)選擇部分代表性網元和系統引入NFV的策略。
圍繞部分網元引入NFV的網絡云化工作策略，近兩年中國電信做了多方面的工作，包括：
- 結合VoLTE的需求，部署了全球最大規模的兩層解耦vIMS網絡
- 面向城域網內大并發、小流量的場景，開展了vBRAS試點和試商用，完成了vBRAS三層解耦及面向vBRAS統一編排管理的NFV全解耦測試
- 由集團統一規劃，中國電信廣州研究院組織實施了vIMS 多廠商三層解耦暨NFVI技術測試。基于初期測試結果，中國電信于2017年9月發布了NFV基礎設施層及MANO系統企業標準，并明確了今后NFV建設要遵循三層解耦、統一云管系統等原則要求。
相比其他國內運營商，中國電信最早明確了通過統一NFVI層標準建立三層解耦、避免NFV軟煙囪，CT云與IT云采用統一的云管系統等重要原則，這對建立多廠商、開放的NFV生態環境至關重要。
存在的問題及后續發展思路
相比海外運營商而言，國內運營商整體NFV商用進程并不快。國內三大運營商通過近兩三年的PoC、試驗網、現網試點以及試商用等一系列工作，已經基本掌握了NFV虛擬化階段的核心技術和能力，2018年可以預見到更多的規模化商用部署落地。然而從多廠商互操作、VNF云化能力、端到端自動化水平等角度考慮，還存在著一些明顯的問題和不足，尚不能像樂高積木那樣實現虛擬網絡功能和業務的無縫拼接組裝。
這些問題是NFV從虛擬化階段邁向云化階段必然面臨的，后續需要進一步推進從虛擬化到云化能力的突破來解決。下文針對幾個主要問題進行討論，并嘗試提出后續發展思路。
多廠商間的互操作
NFV開放式生態系統發展所面臨的最大挑戰是如何實現互操作性。為了應對這一挑戰，ETSI一直致力于在關鍵接口規范定義方面取得實質性的進展，這些規范是確保不同實現之間互操作性必不可少的。
如圖10所示，互操作性需求的關鍵在于基于ETSI 定義的功能需求及模型驅動設計思路，實現接口的標準化及模型的標準化(VNFD、NSD、VNF包等)。
實現NFV多廠商之間互操作的關鍵
ETSI NFV規范定義分為三個成熟度階段(參見圖11)。2015年到2017年上半年，ETSI NFV發布的規范還主要集中在Stage 2層面，尚不能直接指導多廠商之間的互操作。直到2017年8月，SOL工作組發布了Stage 3階段的部分關鍵成果，成為解決多廠商互操作問題的關鍵里程碑!
ETSI NFV規范的三個階段
ETSI SOL工作組針對NFV互操作層面主要發布和待發布的規范文檔如圖12所示。
ETSI NFV Stage 3階段支持互操作的關鍵標準規范
由于ETSI NFV在前一段時間的標準化工作進展緩慢，國內運營商在最近2年的現網試點過程中，基本上都是依托ETSI在Stage 2階段的標準，自主完善設計了MANO等關鍵功能的數據模型和相關接口的RESTful協議，以實現多廠家之間的互操作。這和多數海外運營商的做法類似，是標準滯后于實踐導致的折中辦法。
對比國內三大運營商的MANO規范和最新的SOL Stage 3規范，我們可以看到存在著不少的問題，例如：
- 模型驅動的核心是模型本身的開放。受部分廠商影響，國內運營商規范目前基本不支持NFVO對VNFD模型的直接解析，而是變相增加了一個查詢VNFD的接口。這有違模型驅動思想的本質，不利于未來基于樂高積木方式實現VNF快速驗證與部署
- 從ETSI設計角度，授權接口本質上是對VNF生命周期管理操作的授權(例如：刪除VNF的操作需要NFVO確認該VNF是否被某個實例化的NS所使用，沒有被使用的情況下才有可能授權允許刪除)，而目前國內運營商規范中僅僅是對虛擬資源的申請進行授權。單純從資源角度考慮授權有違于ETSI設計初衷，會帶來很多潛在問題
- ETSI規范定義了完善的擴縮容機制設計，包括Deployment Flavour、Scale Aspect, Instantiation Level等信息元素，同時支持Scale to Level以及Scale兩個層面的操作，目前國內運營商規范完全沒有體現出這種細粒度和精準的擴縮容設計思路，無法支持VNF云原生能力
- 國內運營商規范中，針對各類Notification的訂閱通知接口不符合互聯網程序設計管理，也不符合ETSI規范的設計思路
在NFV實踐過程中，運營商最重要和基本的目標之一是實現將開放式生態系統內的不同組件快速組裝在一起的互操作性能力。而在開放的環境中，實現互操作首先必須基于對ETSI定義的功能規范、模型驅動思路以及接口和模型規范的全面和完整的理解，而不是簡化和曲解。
ETSI部分關鍵互操作標準在2017年8月份已經發布，后續如VNFD的TOSCA模型也即將在2018年初發布，這為解決開放式生態環境奠定了重要的基石。何時、以什么方式將現有運營商MANO規范過渡到標準的ETSI Stage 3規范，以徹底解決互操作這一基本問題，是國內各運營商在NFV后續發展過程中需要重點考慮和規劃的。
VNF云化就緒能力
從這兩三年國內運營商的NFV實踐中可以發現，VNF的云化就緒能力一直沒有得到系統性的研究和測試，而這正是NFV從虛擬化階段到云化能力階段突破的關鍵。
目前國內各大運營商在NFV實驗室測試及現網試點過程中，并沒有采用有效的手段了解廠商VNF是否按云化或者云原生進行設計與實現(更不用談在這方面進行規范和約束)，例如：
- VNFC的設計是否合理?是否每個VNFC能提供單一能力并且相互獨立(如：是否將依賴特定加速能力的功能組件設計為獨立的VNFC)?
- VNFC組件在部署時是否存在單點故障?
- 關鍵組件的冗余備份模式是什么?多個并行處理組件之間的負載均衡是如何實現的?如何檢測到組件故障并完成自動恢復?如果不能自動恢復，如何通知MANO介入?
- 微服務能力：VNF是否基于微服務架構進行設計?每個VNFC是否可以獨立部署、配置、升級以及監控?
- 部署及擴縮容機制：能否支持多種部署規格以滿足不同的業務場景?能否針對與特定業務流量能力相關的一組VNFC進行獨立擴縮容?是否可以按不同的等級和粒度對不同的VNFC組進行擴縮容?
- 狀態管理：VNFC是否盡可能采用無狀態方式設計和實現?針對有狀態的VNFC，是否實現了邏輯與狀態的分離，對狀態是如何進行持久化的?
上述VNF云化就緒能力是否具備，將極大地影響VNF的可靠性、水平彈性擴展能力以及自動化管理能力，而這對基于VNF部署的業務運行至關重要。
云模式有別于傳統企業計算模式的一個非常重要之處就在于假設基礎設施是不牢靠的、無法提供足夠的可靠性，需要從應用層角度，采用云化設計思路，確保應用具備高可用性能力。這樣的應用可以部署在任何不可靠的基礎設施環境中，同時確保業務的高度可靠運行。領先的運營商很早就在考慮這方面的工作，例如：上文提到，AT&T在Domain 2.0中，專門針對VNF的云化就緒等制定了一系列要求及指南，另外，ETSI在其規范EVE 011也專門定義了云原生VNF從實現角度需要考慮的一系列非功能性要求。
建議國內運營商在虛擬化階段目標基本實現的基礎上，盡快展開VNF云化就緒能力的規范性及測試工作。
自動化能力水平
從商用部署及業務創新角度看，僅僅具備虛擬化能力的NFV無法完全滿足業務運維的自動化需求以及新業務快速上線的要求，需要在云化階段重點打造和提升自動化能力水平。
自動化能力水平的提升涉及到多個方面，例如：
- 針對不同廠商的VNF(基于上文提到的VNF云化就緒要求和互操作規范)，建立統一的VNF認證與測試平臺(類似于AT&T的ICE環境)，可以極大地提高VNF驗證和測試的自動化水平，縮短認證時間，加速新業務網元的規范引入。將來還可以進一步考慮將該平臺與運營商下一代OSS的DevOps平臺打通，實現VNF廠家與運營商之間跨域的CI/CD流水線，這對多廠商NFV生態環境的建設有重要的促進作用。
- 端到端業務管理自動化能力的提升。ETSI規范以及國內針對NFVO+的實踐中，即使是增加了對虛擬網元的FCAPS管理能力，也并未包含對VNF的業務配置以及業務管理控制能力。從自動化業務運維角度考慮，存在一定的缺陷。圖13展示了一種可行的思路，即通過業務編排與NFV編排及EMS同時對接，通過綜合網絡業務相關的語義信息和虛擬化NFV環境的語義信息，對業務進行端到端的自動化編排和運維。
通過業務編排實現端到端業務管理自動化
目前幾乎所有NFV相關的開源項目，如ONAP、OSM都在NFV架構基礎上擴展了業務編排層，相關的標準化組織如：TM Forum ZOOM以及MEF LSO也都在進行這方面的研究。國內運營商在后期實踐中可以借鑒這方面的成果。
小結
NFV是下一代云化可編程網絡的關鍵支撐技術手段，ETSI制定的NFV核心框架及相關模型/接口是蓬勃發展的NFV產業的基石。隨著互聯網、云計算領域更多新技術的發展，NFV框架也在不斷豐富和完善之中。從國內外運營商的PoC及現網部署情況綜合起來看， NFV技術尚處于相對初級的階段，有許多問題有待解決。目前全球NFV發展整體上處于虛擬化階段之間，尚未進入到云化階段。
國內三大運營商通過近兩三年的PoC、試驗網、現網試點以及試商用等一系列工作，已經基本掌握了NFV虛擬化階段的核心技術和能力，2018年可以預見到更多的規模化商用部署落地。然而從互操作、VNF云化就緒、自動化水平等角度考慮，還存在著一些明顯的問題和不足，需要進一步推進NFV從虛擬化到云化能力的突破。
NFV不僅是一項技術，更是不斷涌現的IT創新技術和能力在通信行業源源不斷應用的過程。NFV在發展過程中更加需要IT廠商的開源思想、創新思路和開放心態。
在NFV從虛擬化到云化砥礪前行的過程中，進一步加強運營商主導能力，優化NFV生態建設，營造一個IT與CT共同參與的良性NFV環境具有非常重要的戰略意義。
特別提醒：本網內容轉載自其他媒體，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網贊同其觀點。其原創性以及文中陳述文字和內容未經本站證實，對本文以及其中全部或者部分內容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾，并請自行核實相關內容。本站不承擔此類作品侵權行為的直接責任及連帶責任。如若本網有任何內容侵犯您的權益，請及時聯系我們，本站將會在24小時內處理完畢。
