隨著科技的快速發展,網路基礎設施的進化已經引發了企業與服務提供商對網路功能虛擬化(NFV)及虛擬化網路功能(VNF)越來越高的關注。NFV是一種以IT虛擬化技術為核心的網路架構概念,旨在將整個類別的網路節點功能虛擬化,並將其作為可互連的構建塊,以創建和提供通信服務。本文將詳盡探討VNFs的定義、歷史背景、實踐應用及其對網路業界的影響。
VNFs是實作在一個或多個虛擬機或容器中的網路功能,它們運行著不同的軟體和流程,這一切都依賴於商用現成的伺服器、高容量的開關和存儲設備,甚至是雲計算基礎設施。
這種架構使得服務提供商能夠避免依賴特定供應商的定制硬體設備方案。
舉例來說,虛擬會話邊界控制器(SBC)可以在不必購買和安裝傳統物理設備的情況下,提供網路保護。其他的NFV範例還包括虛擬負載均衡器、防火牆、入侵檢測設備等。
2012年10月,一群電信業者在德國達姆施塔特的會議上發表了一份關於軟體定義網路(SDN)和OpenFlow的白皮書,隨著「行動召喚」的提出,網路功能虛擬化產業規範組(ISG)便應運而生。這個組織聚集了來自全球的電信業界代表,旨在解決許多不同的標準問題,包括功能架構、數據模型、安全性等。
截至2021年5月,ETSI ISG NFV已經發布了五個版本的規範,並針對新的功能和增強內容持續進行更新。
NFV框架主要由三個組成部分構成:虛擬化網路功能(VNFs)、網路功能虛擬化基礎架構(NFVI),以及網路功能虛擬化管理與編排(NFV-MANO)架構。
在NFV的設計及實施過程中,VNF不僅需要能夠單獨運作,還需要透過服務鏈接(service chaining)來實現更複雜的服務交付,這使得多個虛擬功能可以聯合起來提供終端用戶所需的服務。
在設計VNF的過程中,廠商可以將其軟體拆分為多個軟體組件,這些組件通過虛擬機影像來統一打包。這樣的架構不僅便於管理,還能夠根據需求靈活擴展。
顯然,這樣的模組化設計為CSP(通信服務提供商)提供了高效、靈活的網路管理能力。
NFV與SDN(軟體定義網路)之間具有高度互補的關係。SDN成功地實現了控制平面與數據平面的分離,這使得網路管理變得更加靈活和高效。透過結合SDN的概念,NFV基礎設施的管理及編排將會受益於更高的動態性。
隨著NFV技術的逐步落地,許多大型網路設備供應商已經開始支持這項標準。虛擬化的網路功能能有效降低運營成本以及產品推出的周期,並促進網路彈性和可擴展性。
為了實現預期的優勢,NFV解決方案必須高效利用冗餘資源,以達到高可用性及穩定的性能。
在自動化管控的過程中,NFV管理與編排(MANO)也將成為日後網路管理的核心,如何在這個快速變化的環境中優化和提升服務質量,將成為未來的挑戰與機會。我們應該如何在這個新興的技術環境中找到快速適應的策略呢?