以软件仿真专用设备功能 NFV技术革新网络架构
现今网络建设系以硬设备为核心,不仅易有兼容与互操作性问题,客制化设计难度及成本也相当高,因此,以软件仿真各种专用网络设备功能的网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization, NFV)技术逐渐抬头,并已成为全球网络服务与电信商积极研发的新焦点。
随着网络通讯技术的普及,提供网络服务的营运商须部署各种专业网络设备及相应的软件平台,以支持愈趋多样化的联网需求。然而目前网络建置普遍奠基于硬件思维,各式硬设备常有不兼容或无法互通的情形,导致网络营运商商在规划网络业务时,常须耗费大量部署时间及高额成本寻求合适的解决方案。若为大型网络建置案,其规划难度、期程与成本又将大幅提高。
为解决网络营运商开始面临的困境,更节省布建与维护成本、部署时更具灵活性的网络功能虚拟化(Network Functions Virtualization, NFV)概念逐渐兴起。其做法为,将原先部署于数据中心、网络节点或终端用户处的路由器、防火墙、负载均衡器(Load Balancer)、交换机、服务器等各式信息基础设备的网络功能,利用标准虚拟化技术,整合于共享的服务器、储存设备与交换机中。换言之,诸如封包传递、路由、数据传输层控制权等网络功能,将从各种网络专有设备中搬移出并被标准化,改由一般网络硬件及控制软件进行协调管理,昂贵的网络专属设备将被取代。
基于NFV,网络与电信营运商得以更为节省成本、弹性与灵活地处理客户网络建置需求,或适应不断变革的网络应用服务,而不须经由升级或更换专用设备来达成目的;也因部署服务与设备的周期大为缩短,可帮助营运商快速因应网络通讯技术日新月异的变化,加速业务的拓展。对于中、大型企业而言,藉由各式信息专有设备的虚拟化,除推动革新商用服务时的相关部署较不因硬件受限外,亦能减少硬件资源浪费、提升使用效率、节约设备的摆设空间与可观的用电成本。
以下将介绍目前推动NFV相关标准制定的发展情形与其相关技术架构。
电信商齐心推动 NFV标准制定如火如荼
目前NFV相关标准制定事宜,主要由欧洲电信标准协会(ETSI)所推动。看好信息设备网络功能虚拟化所带来的影响与收益,营运商是参与NFV标准发展活动最为积极的群体,尤其是网络服务与电信营运商。2012年底,ETSI成立NFV产业规格小组(Industry Specification Group, ISG),由ATT、CenturyLink、Colt、Telstra、Verizon、Orange、KDDI、日本电信(NTT)、英国电信(BT)、中国移动、德国电信(Deutsche Telekom)、意大利电信(Telecom Italia)、西班牙电信(Telefonica)等十数家具指标性的大型营运商所主导,目前全球已有超过一百五十个组织成员加入相关标准工作的推动。
ETSI NFV ISG除公布NFV标准规画时程与目标外,亦发表白皮书说明标准发展进度,包括NFV技术发展之愿景、优势与技术挑战等。截至2013年10月,该小组已公开五篇GS(ETSI Group Specification)标准文件,其主要内容如下列所述。
.NFV应用案例(Use Cases)
该标准文件中描述数个NFV ISG初步认为适合应用NFV技术的情境或领域。
.NFV结构框架(Architectural Framework)
该文件叙述NFV技术的高阶功能架构(High-level NFV Framework)、虚拟化网络相关功能,以及虚拟化基础建设之规画原则等内容。
.NFV术语文件(Terminology for Main Concepts in NFV)
该文件定义NFV ISG推动标准制定过程中,所统一使用的专业术语。
.NFV需求文件(Virtualisation Requirements)
内容描述欲实现NFV及其服务模式时,所牵涉的相关技术或商业需求。
.NFV概念证明(Proofs of Concepts; Framework)
该文件说明NFV ISG针对NFV相关生态系统(Ecosystem)之互操作性的测试与验证,所规画发展的概念性证明架构。
而2014?2015年,NFV ISG的预期工作,则为NFV愿景与现况实行之落差的相关议题探讨,并将阐述NFV相关技术的未来发展方向。
NFV包含五大功能区块
根据推动NFV标准制定工作的ETSI组织所释出的标准文件,NFV的技术架构如图1所示,共可分为五个功能区块,包括:「虚拟化网络功能(Virtualized Network Function, VNF)」、「网络功能虚拟化基础建设(NFV Infrastructure, NFVI)」、「网络功能虚拟化管理与协调流程(NFV Management and Orchestration, NFV MANO)」、「营运支持系统(Operation Support System, OSS)及企业支持系统(Business Support Systems, BSS)」、「服务、虚拟化网络功能及基础建设描述(Service, VNF and Infrastructure Description)」,以下将就各功能区块分别进行介绍。
图1 NFV技术架构
虚拟化网络功能
此功能区块由各种不同的虚拟网络功能与网
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