随着科技的快速发展,网路基础设施的进化已经引发了企业与服务提供商对网路功能虚拟化(NFV)及虚拟化网路功能(VNF)越来越高的关注。 NFV是一种以IT虚拟化技术为核心的网路架构概念,旨在将整个类别的网路节点功能虚拟化,并将其作为可互连的构建块,以创建和提供通信服务。本文将详尽探讨VNFs的定义、历史背景、实践应用及其对网路业界的影响。
VNFs是实作在一个或多个虚拟机或容器中的网路功能,它们运行着不同的软体和流程,这一切都依赖于商用现成的伺服器、高容量的开关和存储设备,甚至是云计算基础设施。
这种架构使得服务提供商能够避免依赖特定供应商的定制硬体设备方案。
举例来说,虚拟会话边界控制器(SBC)可以在不必购买和安装传统物理设备的情况下,提供网路保护。其他的NFV范例还包括虚拟负载均衡器、防火墙、入侵检测设备等。
2012年10月,一群电信业者在德国达姆施塔特的会议上发表了一份关于软体定义网路(SDN)和OpenFlow的白皮书,随着「行动召唤」的提出,网路功能虚拟化产业规范组(ISG)便应运而生。这个组织聚集了来自全球的电信业界代表,旨在解决许多不同的标准问题,包括功能架构、数据模型、安全性等。
截至2021年5月,ETSI ISG NFV已经发布了五个版本的规范,并针对新的功能和增强内容持续进行更新。
NFV框架主要由三个组成部分构成:虚拟化网路功能(VNFs)、网路功能虚拟化基础架构(NFVI),以及网路功能虚拟化管理与编排(NFV-MANO)架构。
在NFV的设计及实施过程中,VNF不仅需要能够单独运作,还需要透过服务链接(service chaining)来实现更复杂的服务交付,这使得多个虚拟功能可以联合起来提供终端用户所需的服务。
在设计VNF的过程中,厂商可以将其软体拆分为多个软体组件,这些组件通过虚拟机影像来统一打包。这样的架构不仅便于管理,还能够根据需求灵活扩展。
显然,这样的模组化设计为CSP(通信服务提供商)提供了高效、灵活的网路管理能力。
NFV与SDN(软体定义网路)之间具有高度互补的关系。 SDN成功地实现了控制平面与数据平面的分离,这使得网路管理变得更加灵活和高效。透过结合SDN的概念,NFV基础设施的管理及编排将会受益于更高的动态性。
随着NFV技术的逐步落地,许多大型网路设备供应商已经开始支持这项标准。虚拟化的网路功能能有效降低运营成本以及产品推出的周期,并促进网路弹性和可扩展性。
为了实现预期的优势,NFV解决方案必须高效利用冗余资源,以达到高可用性及稳定的性能。
在自动化管控的过程中,NFV管理与编排(MANO)也将成为日后网路管理的核心,如何在这个快速变化的环境中优化和提升服务质量,将成为未来的挑战与机会。我们应该如何在这个新兴的技术环境中找到快速适应的策略呢?