核心網為什么要搞虛擬化（NFV）？

作者：小棗君@鮮棗課堂 2018-04-11 14:56:47

云計算

虛擬化 稍微懂一點通信的同學，一定知道，移動通信網絡雖然包括很多組成部分，但實質上，就分為兩側：一個無線側，一個網絡側。

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稍微懂一點通信的同學，一定知道，移動通信網絡雖然包括很多組成部分，但實質上，就分為兩側：一個無線側，一個網絡側。

無線側&網絡側

無線側，關注重點是無線接口，也就是信號質量、網絡覆蓋。網絡側，關注重點是路由轉發(fā)和數(shù)據(jù)處理，其實也就是業(yè)務管理。

網絡側通常也直接稱為核心網側，由各種功能的核心網設備組成，這個玩意非常復雜。。。不信？隨便扔個組網圖你感受一下：

這還是簡版的，你看里面有一個黃色圓圈的IMS。實際上，簡單3個字母，代表的就是一堆東西：

你說復雜不復雜？

通信網絡的復雜，是通信技術不斷發(fā)展的必然結果。2G網絡是簡單的，可是，后來又建了3G、4G，馬上又要來5G，這么多網絡并不是馬上就完成交接的，而是會長期并存。多種網絡并存，勢必導致網絡規(guī)模的龐大和復雜。

More and more 需求……

More and more 功能……

More and more 網絡……

More and more 設備……

More and more 接口……

More and more 信令……

復雜的網絡，對手機用戶來說是透明的，但是對運營商來說，帶來很多的問題：

硬件資源利用不合理 ?

網絡維護越來越困難  ?

經營成本不斷地攀升  ?

異廠家對接繁瑣低效  ?

新業(yè)務上線速度緩慢  ?

業(yè)務應用死板不靈活  ?

………………

小棗君不免想起來一首歌：

（不自覺地跟唱了吧？有木有？）

在如此競爭激烈的時代，這些問題嚴重影響了運營商的運營成本和效率，降低了運營商的利潤，也削弱了競爭力。

于是乎，新的解決方案被提出來了——

什么是虛擬化？

我們通信行業(yè)通常所說的虛擬化，實際上全稱是網絡功能虛擬化（NFV，Network Function Virtualization）

為什么要特別強調通信行業(yè)？

因為最開始的虛擬化，實際上是一個IT行業(yè)的概念。隨著IT和CT（Communication Technology，通信技術）不斷融合走向ICT（Information Communications Technology），虛擬化技術也開始進入傳統(tǒng)通信行業(yè)。

網絡功能虛擬化（NFV）的定義：

采用虛擬化技術、基于X86等通用硬件實現(xiàn)業(yè)務功能節(jié)點的軟件化。

有點懵逼？額，那我們先來看看，NFV是怎么來的吧。

最開始的通信設備，架構是這樣的：

業(yè)務：就是網絡的功能作用

控制：就是網絡的整體管理

媒體：就是用戶的數(shù)據(jù)流

也就是，所有功能做在一個設備里，什么都管。

后來，為了更靈活更省錢，變成這樣：

看上去一個變兩個，怎么會省錢？

實際上，是N個“控制+媒體”變成1個“控制”加N個“媒體”。（這里是為了大家理解方便，所以舉個“1對多”的例子，實際上很靈活，可以是“多對多”）

畫個示意圖，一看就懂：

再后來，為了更更靈活和更更省錢：

業(yè)務也從控制中剝離出去了。 大家各自分工，專門干自己的活。

現(xiàn)在，提出來虛擬化的概念，更徹底的剝離：

干脆直接用IT行業(yè)的通用硬件（就是大家在電信或企業(yè)機房看到的HP、DELL品牌的服務器，刀片或塔式那種），取代傳統(tǒng)的各個通信廠商（華為、中興等）的自研硬件（ATCA、ETCA那種）。

當然啦，虛擬化不是換個硬件平臺那么簡單。

在硬件平臺之上，有非常強大的虛擬化軟件平臺進行管理。這個軟件平臺，也是IT行業(yè)的開源（源代碼公開，人人皆可開發(fā)）軟件平臺，例如大名鼎鼎的Openstack。

設備商在開源平臺的基礎上，進行定制開發(fā)，做出自己的系統(tǒng)。

說簡單一點，這么理解：

虛擬化平臺在硬件上包了一層封裝，真正的硬件對你來說不可見，它提供了很多虛擬的硬件資源，供你使用。

你可以靈活取用這些虛擬資源（CPU 存儲 網絡），在這上面裝系統(tǒng)，裝程序。

從而，讓這些程序去實現(xiàn)你的電信設備網元（MME SGW PGW CSCF AGCF等）的功能。

更夸張一點，你家的臺式機PC，搗鼓一下，也能當電信設備用。。。

怎么樣？牛不牛掰？

讓一切虛擬起來，就能夠實現(xiàn)極致的靈活。。。

下面這個就是網絡功能虛擬化（NFV）的整體結構圖：

看不懂沒關系，以后會專門介紹

虛擬之后，對硬件資源的調用非常方便自由。

如果網絡的工作量負荷太高：

動態(tài)增加CPU數(shù)量

如果負荷太低：

動態(tài)減少CPU數(shù)量

明白了吧？ 在虛擬化的幫助下，系統(tǒng)更加靈活，更加節(jié)約資源。

而且，系統(tǒng)的容災能力也大大增強。實體硬件壞了，迅速響應和處理。

硬件壞了怎么辦？看下面這個圖：

小棗君自制超牛逼酷炫叼炸天動畫技術展示

好啦，虛擬化大概就是這么個東東。

不過，雖然虛擬化看上去很牛掰，但目前仍然處于發(fā)展階段。從誕生到非常成熟，肯定還需要一個周期。

機遇？挑戰(zhàn)？

虛擬化雖然帶來了很大的好處，但是對于通信行業(yè)的同仁來說，真的不見得是一個好事情。

因為，原來就已經很殘酷的競爭，就要變得更加腥風血雨。。。

如果說，以前利用專有硬件的優(yōu)勢，還是建立行業(yè)壁壘的話，現(xiàn)在，軟件化之后，這樣的優(yōu)勢將蕩然無存。

賣硬件本來利潤就微薄，現(xiàn)在可好，更難搞了，將要面對的是DELL、HP這些老牌廠家更殘酷的競爭。

搞軟件嘛，BAT這些互聯(lián)網巨頭在軟件上的實力，想想也是頭痛。更何況，國外還有GOOGLE，F(xiàn)ACEBOOK，AMAZON在虎視眈眈。。。

更更更悲催的是，以前以為只是網絡側會淪陷。現(xiàn)在，無線側也開始支持虛擬化了。所以，到最后，也許只剩下天線不能虛擬化，所有的通信設備都將支持虛擬化。

面對這樣的局面，通信設備商真的是有苦說不出啊。。。

該來的遲早會來，傳統(tǒng)通信企業(yè)只能自求多福了...

名稱欄目：核心網為什么要搞虛擬化（NFV）？
標題來源：http://www.5511xx.com/article/dhgdsdd.html