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NFV網絡功能虛擬化是一場正在發(fā)生的網絡革命。這場變革借助IT先進技術，將對運營商運營業(yè)務產生持久深刻的影響。當前，關于虛擬化和云如何用于電信產業(yè)以改善架構與運維TCO有頗多論述。從NFV的應用上看，早期的工作集中在利用虛擬化能力優(yōu)化硬件，現在則逐漸轉向運維。
NFV重新定義運維
盡管將某些網絡功能虛擬化確實會帶來CAPEX方面的節(jié)省，然而NFV最大的貢獻并不在此，而是它提供了一種實現電信能力的新方式，意義遠不止對當前流程的效率優(yōu)化這樣簡單。
按照NFV 標準架構，為便于虛擬資源的動態(tài)管理，特別定義了NFV網管支撐域，實現虛擬資源管理和調度、虛擬網元的生命周期管理等功能，該網管支撐域分別由NFVO（Network Function Virtual Orchestrator）、VNFM（Virtual Network Function Management）、VIM（Virtual Infrastructure Management）組成。 NFVO 實現統一的資源管理與調度；VNFM 實現虛擬化網元生命周期管理，包括虛擬網元的生成、變更、刪除等；VIM 實現對虛擬化資源、硬件資源池的統一管理。
利用NFV技術的優(yōu)勢對運營商當前的運維進行重新定義需要三個重要步驟：第一步，詳細制定當前的每一個流程。第二步，分析哪些是可以實施自動化（即通過NFV平臺處理）以降低復雜度。第三步，對運維進行重新設計以便更加簡化和快捷。
NFV部署流程與傳統流程在很多方面有所不同。NFV的引入將對現有維護體系產生較大影響�，F有網絡一般按照分專業(yè)維護的模式（例如無線、交換、數據、承載、傳輸等），每個專業(yè)維護的相關網元包括硬件、軟件、網絡配置、業(yè)務質量等內容。NFV 引入后，維護體系的變化主要體現在以下兩方面：一是各實體功能網元演變?yōu)橐攒浖螒B(tài)存在的虛擬網元，傳統分專業(yè)維護依然存在，但是不再針對設備硬件進行維護。二是新增加NFV云維護，針對各數據中心NFV 架構的虛擬資源管理，包括相應的調度軟件、云資源池硬件、云站點IP 網絡的維護等。
由于在部署時需要專業(yè)的服務，NFV在部署初期成本會稍高。然而，這是一次性的成本。鑒于運營商對這種架構越來越熟悉，未來可能用自己的運維人員，在本地開展這些工作。有了NFV，應用可共享基礎架構，所以運營商的運維團隊只需熟悉非常有限的一些網元即可。
引入NFV平臺不會從根本上改變運營商規(guī)劃和獲取軟件的方式。然而NFV在上線測試和創(chuàng)建環(huán)境時能縮短時間與降低成本。運營商可使用“沙盒”測試環(huán)境，而無需專用設備。這使得運營商能夠創(chuàng)建可并發(fā)執(zhí)行的簡化的測試案例，并減少約三分之一的測試時間。
維護也是一種OPEX基礎架構成本。它與運維團隊管理物理架構中所包含項目的數量和特性直接相關。許多傳統架構中的網元需要年度的維護費，包括服務器和網絡設備，例如負載均衡器、交換機和路由端口。
盡管任何NFV系統都會伴隨著許可和維護費用，但相對于傳統方式，授權費用還是會明顯減少。這是因為新的方式對基礎架構中網元的需求要少得多，且當容量需要改變時，NFV平臺可被應用且和業(yè)務共享。
NFV生命周期管理方案
面向NFV運維管理，上海貝爾CloudBand管理系統是業(yè)界首個專門為運營商業(yè)務NFV虛擬化設計的云計算平臺。CloudBand管理系統，幫助管理員精心安排，自動運行和優(yōu)化云平臺以及各種網元與服務。通過安全的用戶友好界面提供方便的接入方式和管理功能。CloudBand管理系統使運營商可以用最低的成本向用戶提供高級服務，通過各種定制化的優(yōu)化方式滿足運營成本、客戶需求以及其他方面的要求，提升業(yè)務發(fā)布速度，降低CAPEX和OPEX。同時，CloudBand節(jié)點提供計算能力、存儲以及網絡交換所需要的硬件和相關軟件的節(jié)點，以實現廣域云服務。它可以基于運營商網絡進行規(guī)模擴展，同時管理與其他各種公共云、私有云、第三方云平臺的接入。
值得一提的是，Nuage Networks作為上海貝爾的SDN產品，可以集成在CloudBand管理系統中，共同形成支撐上層虛擬化業(yè)務的NFV基礎平臺。
虛擬化的網元通過CloudBand管理系統中的Carrier PaaS中間件，部署在云計算資源池上。Carrier PaaS層遵循TOSCA（Topology and Orchestration Specification for Cloud Application）規(guī)定為每一個應用編寫一個控制腳本，依照控制腳本來實現應用的云化，腳本定義了Carrier PaaS如何實現應用的部署和運行過程中的管理等過程。腳本實現了若干重要的功能，包括網絡的配置、安全策略、資源量化等。應用云化過程包括控制腳本的編寫、腳本的執(zhí)行以及業(yè)務的部署等過程，通常腳本需要擁有對資源環(huán)境完全的控制權限來完成整個應用的云化流程。控制腳本是一組特定的層次化結構的腳本，反映了應用程序的拓撲結構，可以被Carrier PaaS層解析和執(zhí)行，以實現在云計算環(huán)境下應用的部署和管理功能。一個控制腳本由服務層、應用生命周期管理邏輯、自愈規(guī)則、彈性縮放邏輯、監(jiān)控規(guī)則組成。
通過一個簡單的場景，即可了解CloudBand與Nuage SDN是如何協同工作并支持NFV的（如圖）。第一步，運維人員將MME擴容指令由5620 SAM網管發(fā)出。第二步，由于vMME建構于CloudBand平臺，因此該需求將送至CloudBand管理系統，在CloudBand平臺中，提供眾多的XaaS功能，大部分的NFV功能將使用cPaaS（Carrier-PaaS）提供，與MME對應的是vMME cPaaS，cPaaS使用預先創(chuàng)建的擴容腳本來創(chuàng)建虛機，該腳本定義了虛機的具體配置及承載的MME功能屬性。第三步，當新的vMME虛機創(chuàng)建成功后，下一步就要將其加入vMME Pool——承載CloudBand Node的Nuage SDN可檢測到新的虛機生成，并知曉其MME特征，據此創(chuàng)建新的vMME虛機與原vMME Pool的連接。第四步，vMME將向5620 SAM回送操作結果。
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NFV目前已經進入了一個快速發(fā)展的時間段，NFV架構對于運營商網絡的維護將產生很大的影響，在機房、設備管理、故障處理、質量保障等方面均提出全新的要求。上海貝爾正在全球范圍內與運營商展開合作。將把NFV領域世界各國試驗、預商用和商用的經驗帶到中國，通過不斷完善的CloudBand產品和NFV虛擬化的網元產品、開放的NFV生態(tài)環(huán)境，幫助中國網絡運營商和方興未艾的虛擬運營商，腳踏實地地建設更軟更綠的未來網絡。
作者：劉伯韜 來源：人民郵電報
