數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡虛擬化技術之NFV

　　ICCSZ訊   NFV這個詞語如今在各大媒體上出現(xiàn)的次數(shù)越來越頻繁，很多人可能還不知道NFV是什么東東，本文就來給大家惡補一下，NFV是NetworkFunctionsVirtualisation的縮寫，中文名叫網(wǎng)絡功能虛擬化，這是由網(wǎng)絡運營商聯(lián)盟提出的，ETSI(歐洲電信標準協(xié)會)組織的NFV規(guī)范基礎是標準范本。NFV旨在利用標準IT虛擬化技術解決這些問題，具體是把多種網(wǎng)絡設備類型融合到數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡節(jié)點和終端用戶企業(yè)內(nèi)可定位的行業(yè)標準高容量服務器、交換機和存儲中。通過使用X86等通用型硬件以及虛擬化技術，來承載很多功能的軟件處理，說白了就是將原來網(wǎng)絡設備、存儲設備、安全設備、負載均衡等設備的功能移植到X86標準服務器上，只要在服務器上安裝上相應的軟件就可以完成原來硬件設備的功能。顯然這樣做可以極大地降低網(wǎng)絡昂貴的設備成本，通過軟硬件的分離，使設備功能不再依賴于專用硬件，資源可以充分靈活共享。NFV的終極目標是通過X86行業(yè)標準服務器加載相應的通用軟件，實現(xiàn)網(wǎng)絡、安全、存儲等功能。

　　NFV的根本是將數(shù)據(jù)中心里的各種設備的軟硬件功能分離，將軟件部分轉移到服務器上，由服務器來完成相應功能，所以NFV的具體實現(xiàn)功能可以非常廣泛。比如：VSR虛擬路由器、VFW虛擬防火墻、VLB虛擬負載均衡、VIPS虛擬入侵防御、VACG虛擬應用控制、VAC虛擬無線控制器等虛擬網(wǎng)絡功能、VBRAS虛擬BRAS設備等虛擬網(wǎng)絡功能。這些功能的名字統(tǒng)統(tǒng)都是在原有名字之前加了一個V，V代表的是Virual即虛擬化，意味著是通過X86服務器的虛擬化技術，加載相應功能軟件來實現(xiàn)。通過NFV將數(shù)據(jù)中心所有設備的功能從硬件中脫離出來，由服務器虛擬化軟件來完成，這對于數(shù)據(jù)中心是一場巨大變革，將徹底打破數(shù)據(jù)中心市場里硬件廠商一統(tǒng)天下的局面。NFV成為了軟件定義數(shù)據(jù)中心最好的技術實現(xiàn)，通過NFV技術，可以將所有功能集中到服務器上來，進行集中管理。未來的數(shù)據(jù)中心會形成服務器集群承載具體應用業(yè)務，網(wǎng)絡功能集群實現(xiàn)網(wǎng)絡轉發(fā)，網(wǎng)絡存儲集群實現(xiàn)存儲，網(wǎng)絡安全集群等等，這些都是若干臺服務器設備集中到一起完成相應的功能。部署了NFV后，只需要部署一些白盒的廉價網(wǎng)絡和存儲設備，再加上服務器集群就可以完成數(shù)據(jù)中心的所有功能了，這樣一個系統(tǒng)都有相應的服務器集群來控制，對這些系統(tǒng)可以統(tǒng)一管理，極大地簡化了數(shù)據(jù)中心運維工作，可大幅提升數(shù)據(jù)中心的運維效率。最為關鍵的是，通過部署NFV打破了網(wǎng)絡技術封閉的現(xiàn)狀?，F(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡設備功能實現(xiàn)千差萬別，很多設備都有自己的私有技術，這樣與其它網(wǎng)絡設備無法實現(xiàn)對接，這給數(shù)據(jù)中心帶來了很大困擾。網(wǎng)絡設備實現(xiàn)不統(tǒng)一有歷史的原因，借助于標準的服務器設備，迫使網(wǎng)絡設備做出改變，技術走向統(tǒng)一，這樣在未來，可以將相應的網(wǎng)絡軟件加裝到服務器上，就可以形成統(tǒng)一的實現(xiàn)標準。

　　NFV受到了運營商的熱捧，國外的運營商AT&T、英國電信BT、德國電信等已經(jīng)開始部署了NFV虛擬化網(wǎng)絡。國內(nèi)的中國移動去年就成立了OPNFV實驗室，吸引了華為、中興、惠普、微軟、華三等企業(yè)加入，新建多點試驗網(wǎng)絡，進行新技術實驗，推進外場“孕育式”試商用，中國電信則利用SDN+NFV技術面向云計算服務的網(wǎng)絡增值業(yè)務，中國聯(lián)通發(fā)布了“網(wǎng)絡虛擬化白皮書”，利用NFV和SDN技術在多個應用場景上展開研發(fā)和試點，如虛擬IPEdge、虛擬移動網(wǎng)絡、移動回傳和虛擬用戶端設備等，中國的三大運營商都已經(jīng)行動起來，這使得NFV市場規(guī)模也值得期待。根據(jù)相關的統(tǒng)計，NFV市場規(guī)模將從2014年的9.5億美元增長到2019年的116億美元，年復合增長率高達65%。在運營商市場，NFV如魚得水，迅速獲得了眾多運營商的熱捧，在強大的市場需求背景下，NFV技術迅速得到了試商用，相信2016年NFV在運營商市場上將進入規(guī)模應用的時代。

　　雖然NFV技術的優(yōu)點顯而易見，但目前依然面臨不少挑戰(zhàn)。和任何一項技術的進展演化趨勢一樣，最開始的階段必然會遇到不少阻力，尤其是一些傳統(tǒng)保守的技術派，再加上NFV技術的設計考慮不足，這使得NFV依然處于測試階段，真正在網(wǎng)絡中部署的很少，就算部署了所帶的業(yè)務也不多。來自傳統(tǒng)設備上的阻力，NFV技術的出現(xiàn)給了這些傳統(tǒng)硬件設備商當頭一棒，這些設備商再也無法平穩(wěn)地過日子了。極具成本優(yōu)勢的NFV會不斷蠶食他們所占有的市場，必然會遭到設備商的反擊，在一定程度上阻礙了NFV技術的發(fā)展。還有NFV的可靠性也令人擔憂，傳統(tǒng)硬件網(wǎng)絡設備的高可靠性可以達到5個9，而NFV基于通用服務器，可靠性明顯低于專用的網(wǎng)絡設備，NFV必須采用虛擬機分散、虛擬機備份和管理系統(tǒng)備份等方式來提高虛擬化系統(tǒng)的可靠性，不過這些技術的引入又增加了NFV實現(xiàn)的難度，使得NFV技術過于復雜。還有NFV技術部署到服務器上后，I/O接口數(shù)據(jù)轉發(fā)存在性能瓶頸，和傳統(tǒng)網(wǎng)絡設備相比會有30%-40%的性能損失，只有縮小到10%以內(nèi)才能達到商用水平。

　　顯然，NFV技術還有很多地方需要完善，人們完全接受也需要一個漫長的過程，再加上傳統(tǒng)設備商的競爭，這都給NFV的未來蒙上了一層陰影。但歷史的車輪是向前轉的，NFV的發(fā)展不可逆。雖然NFV是運營商提出來的，但在數(shù)據(jù)中心里依然適用。要知道SDN產(chǎn)生于數(shù)據(jù)中心，NFV與SDN有很多相似之處，關于兩者的比較都很多這方面的技術文章，在此不再一一闡述。在數(shù)據(jù)中心領域，已經(jīng)見到了NFV技術的實驗，未來數(shù)據(jù)中心是SDN的還是NFV，還真不好說。NFV前途是坎坷的，但未來必然是光明的。