前文《NFV是個(gè)啥？》大致介紹了：

NFV意為網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化，事實(shí)上是網(wǎng)絡(luò)功能云化。其本質(zhì)是將硬件網(wǎng)絡(luò)設(shè)備拆開，把專有硬件改用通用硬件（如x86服務(wù)器），并將專有網(wǎng)絡(luò)功能改為通用網(wǎng)絡(luò)功能，進(jìn)而通過將通用硬件進(jìn)行虛擬化構(gòu)成云化資源池，通用網(wǎng)絡(luò)功能運(yùn)行在這個(gè)資源池中。

簡單說就是將“硬”的專有設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)椤疤摗钡能浖W(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

高大上一點(diǎn)，也就是“軟硬件解耦、硬件通用化、網(wǎng)絡(luò)功能軟件化與虛擬化部署”。

一、NFV應(yīng)該是什么樣的？

ESTI（European Telecommunications Standards Institute，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）認(rèn)為NFV應(yīng)該是這樣的：

上面的圖看起來，就不太好理解，我們再來抽象一層：

再稍微優(yōu)化一下，應(yīng)該是這樣：

現(xiàn)在我們來解釋這幾塊內(nèi)容：

1. VNF:網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化

網(wǎng)絡(luò)功能原本在硬件盒子里面是軟件，需要從專有硬件抽取出來，那么怎么個(gè)抽取法呢？是將原有功能經(jīng)過適配后直接形成一個(gè)單體，還是做進(jìn)一步的改造形成微服務(wù)，再或是面向網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域的優(yōu)化級微服務(wù)？

5G核心網(wǎng)中的微服務(wù)，你懂了嗎？

不論是哪種抽取方法，網(wǎng)絡(luò)功能都進(jìn)行了軟件化，最終為以軟件包的形態(tài)存在，稱之為VNF（虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能）。

2. NFVI:VNF成長環(huán)境

VNF以軟件的形態(tài)存在，需要部署在運(yùn)行環(huán)境中，才能起到作用。之前我們習(xí)慣于將軟件部署在物理服務(wù)器上，這與硬件盒子似乎也沒啥區(qū)別，也就失去了NFV的意義。

所以說，VNF需要不是一?！皦m?！?，而是需要一片“沃土”，這片“沃土”進(jìn)行VNF的承載，進(jìn)行硬件資源的虛擬化、管理、監(jiān)控，負(fù)責(zé)“承載”環(huán)境的創(chuàng)建、刪除。

當(dāng)前，這片“沃土”通常是OpenStack和Kubernetes，“承載”環(huán)境分別是虛擬機(jī)VM、容器運(yùn)行環(huán)境。在這里，VNF就是虛擬機(jī)鏡像或者容器鏡像了。

3. VNF聚沙成塔

一個(gè)VNF實(shí)現(xiàn)的是一種網(wǎng)絡(luò)功能，如防火墻、路由器、交換機(jī)、負(fù)載均衡等等，不同用戶所需要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)可能是不同的，這就需要根據(jù)進(jìn)行VNF的按需組合，形成鏈。

要想形成鏈（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)），就需要進(jìn)行VNF進(jìn)行編排，同時(shí)，也需要對VNF的生命周期進(jìn)行管理，如創(chuàng)建、升級、刪除、自愈等。

到這里，NFV的大致輪廓就清晰了。

二、NFV是如何運(yùn)轉(zhuǎn)起來的?

在前面我看到的是“離散”的點(diǎn)共同構(gòu)成了NFV，如果要將NFV運(yùn)轉(zhuǎn)起來，那就需要將這些點(diǎn)連接起來，而如何連接又是根據(jù)用戶需求進(jìn)行的。

所以，我們從用戶的需求來分析。用戶規(guī)劃好網(wǎng)絡(luò)功能后，需要給用戶提供一個(gè)“場所”進(jìn)行：

①選擇VNF：在圖形化界面進(jìn)行拖拽VNF，并配置資源規(guī)格、性能要求等參數(shù)；

②配置網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：將VNF進(jìn)行編排，配置、轉(zhuǎn)發(fā)圖和 VNF 實(shí)例間連接；

③啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：觸發(fā)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)構(gòu)建，后臺創(chuàng)建VNF網(wǎng)元和虛擬網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。

NFV環(huán)境，還需要做到：

①監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)服務(wù)：實(shí)時(shí)監(jiān)控資源使用情況、可視化性能參數(shù)；

②故障自愈：網(wǎng)元發(fā)生故障，則需要及時(shí)替換故障網(wǎng)元。

三、NFV有哪些應(yīng)用場景?

NFV應(yīng)用于電信網(wǎng)絡(luò)和云數(shù)據(jù)中心。

1.電信網(wǎng)絡(luò)

電信網(wǎng)絡(luò)引入NFV的初衷是：

• 通過將傳統(tǒng)電信設(shè)備的軟件與硬件解耦，降低購買成本和維護(hù)成本；
• 通過將網(wǎng)絡(luò)功能軟件化后，提高業(yè)務(wù)的的部署速度和靈活性；
• 引入軟硬件各層不同的廠商、開源組織參與，構(gòu)建開放生態(tài)，加快業(yè)務(wù)創(chuàng)新，為業(yè)務(wù)創(chuàng)新提升、新業(yè)務(wù)加快上市提供基礎(chǔ)。

5G核心網(wǎng)應(yīng)用較為廣泛，其網(wǎng)絡(luò)功能微服務(wù)化，使用的是面向云原生NFV技術(shù)。

2.云數(shù)據(jù)中心

云數(shù)據(jù)中心承載著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，而互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用架構(gòu)又隨著互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)的發(fā)展不斷演進(jìn)，其基礎(chǔ)鏈路參見《云產(chǎn)品之負(fù)載均衡那些事兒》

每個(gè)基礎(chǔ)鏈路可需要相應(yīng)的虛擬網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)安全隔離、轉(zhuǎn)發(fā)、負(fù)載均衡等網(wǎng)絡(luò)功能，基本上是4/7層協(xié)議的處理。

云網(wǎng)絡(luò)的彈性要求這些網(wǎng)絡(luò)功能可以快速、靈活地實(shí)現(xiàn)。

NFV是一種“軟件形態(tài)”的虛擬網(wǎng)元，其本質(zhì)上使用通用服務(wù)器CPU資源進(jìn)行數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)?？赏ㄟ^軟件編碼的方式滿足云網(wǎng)絡(luò)快速、靈活的需求。

總的來說，NFV技術(shù)在云網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，主要用來滿足互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)功能需求，進(jìn)行4/7層協(xié)議的處理。

由于云網(wǎng)絡(luò)面向海量的用戶提供服務(wù)，NFV的性能就非常重要。

第一階段：NFV的實(shí)現(xiàn)直接使用了Linux內(nèi)核的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)能力，如負(fù)載均衡LVS；

第二階段：NFV的實(shí)現(xiàn)借助了DPDK技術(shù)，繞過Linux內(nèi)核，直接在用戶空間實(shí)現(xiàn)各種網(wǎng)絡(luò)功能，性能提升10左右；

總的來說，這兩個(gè)階段是將NFV直接部署在通用服務(wù)器上進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)功能的實(shí)現(xiàn)。這會(huì)產(chǎn)生2個(gè)問題：

①通用服務(wù)器從規(guī)劃、申請、采購到上線的時(shí)間大約是1個(gè)月，如果遇到突發(fā)的業(yè)務(wù)需求，難以實(shí)現(xiàn)彈性擴(kuò)展；

②通用服務(wù)器使用不同的架構(gòu)體系、不同型號，也面臨著NFV需要不斷適配的問題。

第三階段：NFV直接部署在云主機(jī)上，云主機(jī)本身就具有彈性能力，能夠較好地解決前2個(gè)階段面臨的問題。