2017年,從整體上講,全球主流運(yùn)營商在NFV商用部署上大多采取相對(duì)穩(wěn)健的做法,大規(guī)模的NFV商用化部署尚未開始。
主要的虛擬化商用部署集中在以下幾個(gè)方面:
?核心網(wǎng),主要包括vEPC、vIMS、vPCRF等;
?邊緣及匯聚網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,如vBNG/vBRAS、vSBC、vCDN等;
?面向客戶的創(chuàng)新業(yè)務(wù),如vCPE、 SD-WAN、Live-TV(瑞士電信)等。
盡管多數(shù)運(yùn)營商希望網(wǎng)絡(luò)盡快演進(jìn)到NFV/SDN,但許多電信運(yùn)營商發(fā)現(xiàn),NFV的實(shí)施過程比他們最初以為的更為困難,有些進(jìn)展甚至比預(yù)期的更慢??v觀全球,NFV技術(shù)仍處于相對(duì)初級(jí)的階段,有許多問題有待解決。
主要的問題包括:
?NFV技術(shù)的可靠性和穩(wěn)定性還有待驗(yàn)證;
?虛擬化及傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)共存給網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維帶來的挑戰(zhàn);
?多廠商環(huán)境使得廠商和運(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)虛擬化更加復(fù)雜,廠商定位和解決網(wǎng)絡(luò)問題的責(zé)任范圍方面存在不確定性,NFV集成部署和管理能力成為關(guān)鍵;
?互操作性相比預(yù)期面臨著更大的挑戰(zhàn),因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)缺乏成熟度,現(xiàn)有的 ETSI規(guī)范(不含2017年8月份新發(fā)布的SOL規(guī)范)不足以實(shí)現(xiàn)多廠商之間無二義性的對(duì)接,測試也由于缺乏完整的規(guī)范實(shí)現(xiàn)而受到阻礙;
?運(yùn)營商不僅希望擺脫私有功能和專用硬件,還希望能夠動(dòng)態(tài)擴(kuò)展這些網(wǎng)絡(luò)功能,實(shí)現(xiàn)云規(guī)模的靈活性和效率。但目前大部分VNF只是從舊的平臺(tái)移植到虛擬機(jī)中運(yùn)行,并非基于云原生設(shè)計(jì),不能帶來真正的云效益;
?從垂直煙囪到水平職能的轉(zhuǎn)換造成各部門缺乏問責(zé)制和責(zé)任,許多企業(yè)缺乏明確的框架來定義這些概念,造成職責(zé)模糊。
經(jīng)過這一兩年的實(shí)踐摸索,運(yùn)營商針對(duì)解決上述問題已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。在2018年,預(yù)期將有更多NFV規(guī)?;逃貌渴?,除了虛擬化部署之外,運(yùn)營商在今年也會(huì)進(jìn)一步探索對(duì)NFV進(jìn)行云化商用部署。
三、典型海外運(yùn)營商N(yùn)FV發(fā)展思路
部分運(yùn)營商從NFV發(fā)展之初就開始著手考慮基于NFV的整體戰(zhàn)略和思路,在NFV發(fā)展過程中,根據(jù)自身的實(shí)際情況,主導(dǎo)制定了相對(duì)明確的頂層設(shè)計(jì)思路、技術(shù)架構(gòu)與商用路線,并通過與廠商、開源軟件/開源硬件社區(qū)的廣泛合作等方式,扎實(shí)地推進(jìn)了NFV的落地和商用化部署。這些運(yùn)營商為我們提供了在NFV實(shí)踐方面很好的參考,典型的如AT&T和SKT等。
(一)AT&T
在NFV/SDN等創(chuàng)新技術(shù)的驅(qū)動(dòng)下,AT&T率先于2013年提出了Domain 2.0(D2)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略。AT&T的D2計(jì)劃聚焦于運(yùn)用云技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)虛擬化技術(shù)來提供服務(wù),以降低基礎(chǔ)建設(shè)與運(yùn)營費(fèi)用,顯著提升運(yùn)營的自動(dòng)化能力。通過D2戰(zhàn)略,AT&T計(jì)劃在2020年網(wǎng)絡(luò)虛擬化達(dá)到75%,并最終轉(zhuǎn)型為一家軟件公司。截止到2017年底,AT&T宣稱其網(wǎng)絡(luò)虛擬化程度已經(jīng)達(dá)到55%。
為支持其向軟件公司轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略,AT&T在NFV實(shí)踐中一直堅(jiān)持以開源軟件為主的自主研發(fā)戰(zhàn)略。其Domian 2.0計(jì)劃包含4大支柱,如圖7所示:
圖7:AT&T NFV戰(zhàn)略Domain 2.0的4大支柱
??? ECOMP/ONAP:在實(shí)現(xiàn)AT&T D2的主要目標(biāo)方面,ECOMP具有關(guān)鍵作用。通過ECOMP可以快速地部署新業(yè)務(wù)(由AT&T或第三方創(chuàng)建),創(chuàng)建云消費(fèi)者業(yè)務(wù)和企業(yè)級(jí)業(yè)務(wù)的新型生態(tài)系統(tǒng),提升運(yùn)營效率,增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)為客戶提供的價(jià)值。ECOMP是AT&T基于開源軟件的自主研發(fā)平臺(tái),已在AT&T內(nèi)部使用了2年多的時(shí)間,并于2017年2月與Open-O合并為著名的開源ONAP社區(qū)。AT&T致力于通過ECOMP/OANP的開源,將其打造為運(yùn)營商下一代網(wǎng)絡(luò)管理及編排的核心與事實(shí)標(biāo)準(zhǔn),成為未來網(wǎng)絡(luò)的Android系統(tǒng)。目前,已經(jīng)有多家運(yùn)營商,如Orange和Bell Canada等正在部署ECOMP/ONAP并進(jìn)行業(yè)務(wù)測試。
AIC:AT&T集成云(AT&T Integrated Cloud)是AT&T網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型的基礎(chǔ),是其創(chuàng)建可以運(yùn)行多種虛擬網(wǎng)絡(luò)功能的云化基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵。AT&T基于開源社區(qū)的OpenStack版本,自主研發(fā)了ORM等資源集中管控機(jī)制,采用DevOps方式開發(fā)和部署AIC。目前,AT&T已經(jīng)在全球部署了接近100個(gè)AIC節(jié)點(diǎn)。在2018年推出的AIC下一個(gè)版本中,將支持基于Kubernetes的容器云,以更好地實(shí)現(xiàn)云原生VNF的部署。
VNF需求及指南:這些文檔定義了VNF在電信云環(huán)境下的通用需求、對(duì)云原生VNF在設(shè)計(jì)層面、彈性、安全性以及DevOps支持上的要求以及與ECOMP進(jìn)行交互實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的相關(guān)要求。AT&T旨在通過這一系列關(guān)鍵文檔的定義,支撐不同廠商的VNF在AIC云環(huán)境和ECOMP管理平臺(tái)的無縫集成,更好地打造多廠商開放式的生態(tài)環(huán)境。
D2 ICE:VNF孵化與認(rèn)證環(huán)境(Incubation & Certification Environment)。ICE提供了一組流程和自動(dòng)化工具,使得VNF廠商可以基于VNF需求及指南,在ECOMP及AIC架構(gòu)下實(shí)現(xiàn)VNF的快速孵化、驗(yàn)證,自動(dòng)化完成VNF上架(Onboarding)的整個(gè)過程。2016年,AT&T通過D2 ICE對(duì)238個(gè)不同的VNF進(jìn)行了驗(yàn)證(實(shí)際認(rèn)證通過了132個(gè))。隨著工具的不斷完善,單個(gè)VNF的驗(yàn)證時(shí)間也在逐漸遞減。AT&T計(jì)劃未來在1天之內(nèi)完成單個(gè)VNF的集成驗(yàn)證工作。另外,AT&T還計(jì)劃在不久的將來,在ICE平臺(tái)內(nèi)集成ECOMP API,從而使得VNF供應(yīng)商、云提供商和其他第三方可以在ECOMP平臺(tái)和AIC參考架構(gòu)下以DevOps方式快速集成解決方案。D2 ICE于2017年5月已經(jīng)在ONAP社區(qū)開源,用于實(shí)現(xiàn)VNF廠家在ONAP環(huán)境下的快速集成驗(yàn)證。
在NFV業(yè)務(wù)創(chuàng)新方面,AT&T重點(diǎn)打造的是其隨選網(wǎng)絡(luò)品牌 – Flexware。Flexware通過在客戶側(cè)部署定制化x86終端,為客戶提供vRouter、 vSec以及vWAN等多種網(wǎng)絡(luò)特性。用戶可以通過自助服務(wù)界面對(duì)其業(yè)務(wù)進(jìn)行控制。Flexware采用DevOps方式開發(fā)及部署業(yè)務(wù),并通過對(duì)用戶行為的大數(shù)據(jù)分析,完善用戶故事點(diǎn),實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能的后續(xù)迭代。Flexware vCPE解決方案目前支持在全球200多個(gè)國家進(jìn)行vCPE部署,2018年一季度將支持SD-WAN能力,并能通過應(yīng)用層策略驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)智能邊緣能力,實(shí)現(xiàn)從物理到虛擬到智能化的業(yè)務(wù)能力演進(jìn)。
近期,AT&T還在以下兩個(gè)NFV相關(guān)領(lǐng)域發(fā)布了創(chuàng)新成果:
?發(fā)布了開源AI平臺(tái) – Acumos?;谠撈脚_(tái),軟件廠家可以方便地編輯、集成、打包及部署不同的AI微服務(wù),并基于這些微服務(wù)快速開發(fā)上線AI應(yīng)用。這些AI應(yīng)用可以幫助更好地對(duì)NFV網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能化管理;
?提出了開源白盒硬件的戰(zhàn)略構(gòu)想。AT&T致力于通過該戰(zhàn)略,將傳統(tǒng)封閉網(wǎng)絡(luò)設(shè)備網(wǎng)元解構(gòu),除芯片層保留專屬接口之外,建立芯片抽象層、架構(gòu)層及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)層的開放式標(biāo)準(zhǔn),形成新興生態(tài)系統(tǒng)。開源白盒硬件解構(gòu)的具體思路如圖8所示:
圖8:AT&T 提出開源白盒硬件解構(gòu)新思路
(二)SKT
作為 NFV及5G網(wǎng)絡(luò)的先驅(qū)者之一,SKT希望基于NFV/SDN重構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)“平臺(tái)服務(wù)提供商”戰(zhàn)略,重點(diǎn)打造生活方式增強(qiáng)平臺(tái)、先進(jìn)媒體平臺(tái)及IoT業(yè)務(wù)平臺(tái)等,建立開放式的生態(tài)系統(tǒng)。為滿足平臺(tái)型業(yè)務(wù)戰(zhàn)略發(fā)展要求,SKT于2016年7月首次提出基于NFV/SDN的ATSCALE頂層設(shè)計(jì)框架,作為其未來電信基礎(chǔ)設(shè)施的創(chuàng)新方向和網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的目標(biāo)(如圖9所示)。
圖9:SKT NFV/SDN頂層技術(shù)架構(gòu) – ATSCALE
??? ATSCALE采用按技術(shù)域劃分的不同項(xiàng)目群方式進(jìn)行驗(yàn)證及實(shí)施,目前包含SDRAN、vCore、uCTN、Unified-O以及NG-OSS等5大技術(shù)領(lǐng)域共16個(gè)項(xiàng)目。
在NFV商用方面,SKT從2015年開始就實(shí)現(xiàn)了vEPC及vIMS網(wǎng)絡(luò)的商用部署,在2017年新上線EPC網(wǎng)元的80%都是vEPC方式(同時(shí)計(jì)劃從2019年開始,100%全面部署vEPC產(chǎn)品)。另外,SKT于2017年7月上線了基于自研的商用T-MANO產(chǎn)品,用于對(duì)其部署的NFV網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一管理。SKT計(jì)劃在未來發(fā)布T-MANO的API接口,以更好地支持VNF廠商在T-MANO環(huán)境下的開發(fā)集成。
四、國內(nèi)運(yùn)營商N(yùn)FV發(fā)展情況
??? 國內(nèi)三大運(yùn)營商都高度重視NFV發(fā)展,均分別規(guī)劃了面向NFV的頂層戰(zhàn)略思路,如中國移動(dòng)的NovoNet2020愿景、中國聯(lián)通的CUBE-Net戰(zhàn)略以及中國電信的CTNet2025網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)白皮書。在此基礎(chǔ)上,各運(yùn)營商分別制定了階段性工作重點(diǎn),同時(shí)一直積極參與相關(guān)國際組織工作、推進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)和開源成熟,促進(jìn)NFV產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,主動(dòng)迎接網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)型和演進(jìn),這其中最有代表性的是中國移動(dòng)。
(一)中國移動(dòng)
在推進(jìn) NFV 技術(shù)成熟的過程中,中國移動(dòng)從整體上部署了兩條工作主線。一個(gè)是面向商用的 NFV 現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn),另一個(gè)是面向未來網(wǎng)絡(luò)目標(biāo)架構(gòu)的 NovoNet試驗(yàn)網(wǎng)。一方通過 NFV現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn),有序推動(dòng) NFV 商用的落地;另一方面利用NovoNet試驗(yàn)網(wǎng),進(jìn)行新技術(shù)的實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證,驗(yàn)證未來網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)架構(gòu)(如三層解耦的技術(shù)要求、ONAP 的自主開發(fā)等等)。這兩條工作線相輔相成,交替前行。
(1)NovoNet試驗(yàn)網(wǎng)
NovoNet試驗(yàn)網(wǎng)工作有三個(gè)主要目的:第一是重構(gòu)電信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施,即利用電信集成云TIC基于云化構(gòu)建整個(gè)電信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施;第二是重構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的新功能,面向5G利用微服務(wù)以及SBA架構(gòu)重新設(shè)計(jì)未來網(wǎng)絡(luò)功能(即前文NFV發(fā)展的第4階段-分解重構(gòu));第三個(gè)目的是以O(shè)NAP為核心組件,重構(gòu)下一代網(wǎng)絡(luò)的OSS系統(tǒng)。
整個(gè)NovoNet試驗(yàn)網(wǎng)工作分為三個(gè)階段。2017年,中國移動(dòng)在北京、上海、浙江和廣東四個(gè)省啟動(dòng)了NovoNet試驗(yàn)網(wǎng)一階段工作,主要目的是和廠商聯(lián)合主導(dǎo)進(jìn)行面向多業(yè)務(wù)的統(tǒng)一資源池TIC集成部署以及三層解耦下的部分業(yè)務(wù)場景(vEPC、vCPE以及E-BoD等業(yè)務(wù))測試。為了深入研究TIC的關(guān)鍵能力和技術(shù),中國移動(dòng)在一階段幾乎對(duì)所有主流 IT 廠家的虛擬層進(jìn)行了摸底測試,并且實(shí)現(xiàn)了這些 IT廠商虛擬層與 CT 廠家網(wǎng)元的功能層對(duì)接測試。
目前一階段工作已經(jīng)基本完成。即將啟動(dòng)的NovoNet二階段試點(diǎn)工作,將重點(diǎn)開展以O(shè)NAP為主的跨廠商TIC平臺(tái)系統(tǒng)集成與協(xié)同編排,同時(shí)新增vCDN、vBRAS等業(yè)務(wù)場景。
(2)現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)測試
針對(duì)NFV商用部署,中國移動(dòng)很早就進(jìn)行了相關(guān)規(guī)劃和準(zhǔn)備工作。從2015年10月份核心網(wǎng)NFV云化試點(diǎn)正式開始,到2017年11月試點(diǎn)結(jié)束為止,中國移動(dòng)組織九個(gè)廠商在六省市進(jìn)行了三個(gè)階段的外場試點(diǎn)測試工作。這三個(gè)階段的試點(diǎn)測試工作各有側(cè)重:第一階段以驗(yàn)證NFV關(guān)鍵能力為主;第二階段全面聚焦軟硬解耦的技術(shù)架構(gòu)、細(xì)化虛擬層的功能、性能和可靠性要求、細(xì)化 MANO 的流程接口的要求;第三階段則是針對(duì)NB-IoT、VoLTE以及短信中心等業(yè)務(wù),進(jìn)行NFV端到端的業(yè)務(wù)能力驗(yàn)證。
為配合外場試點(diǎn)測試工作,中國移動(dòng)組織總部、研究院、計(jì)劃院等單位,聯(lián)合相關(guān)廠家成立了硬件、虛擬層、VNF、MANO以及組網(wǎng)規(guī)劃等五大NFV專題工作組,針對(duì)NFV商用相關(guān)的100多個(gè)關(guān)鍵基礎(chǔ)問題進(jìn)行了聯(lián)合攻關(guān),制定并完善了一系列技術(shù)規(guī)范和測試規(guī)范,為實(shí)驗(yàn)室及外場試點(diǎn)測試奠定了良好的基礎(chǔ)。
在現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)過程中,由于NFV相關(guān)國際組織標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展緩慢,中國移動(dòng)依托ETSI標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)根據(jù)未來商用要求,大膽地進(jìn)行了功能上的完善,形成了一系列自主創(chuàng)新成果,例如:
?自主完善設(shè)計(jì)了MANO等關(guān)鍵功能的數(shù)據(jù)模型和相關(guān)接口的RESTful協(xié)議,以實(shí)現(xiàn)多廠家之間的互操作;
?擴(kuò)展了NFVO能力,通過將FCAPS能力與NFVO能力整合,形成NFVO+,以更好地滿足商用網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)維要求;
?在VIM功能之外,增加了PIM功能,以實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件資源的統(tǒng)一管理,更好地滿足商用網(wǎng)絡(luò)的要求;
?提出了VNF與PNF混合組網(wǎng)的組網(wǎng)規(guī)劃,以更加穩(wěn)妥地方式推進(jìn)商用落地。
集成商是基于多廠商環(huán)境下的NFV網(wǎng)絡(luò)部署的關(guān)鍵角色之一。中國移動(dòng)歷時(shí)兩年多、三個(gè)階段的外場測試工作的集成商角色不僅包括傳統(tǒng)的CT廠商,也包括了HPE公司等IT 廠商。在這個(gè)過程中,相關(guān)廠商也積累了豐富的集成經(jīng)驗(yàn)。
(3)小業(yè)務(wù)平臺(tái)網(wǎng)元試商用
2017年底,中國移動(dòng)浙江公司成功地實(shí)現(xiàn)了小業(yè)務(wù)平臺(tái)網(wǎng)元(包括IMS固網(wǎng)彩鈴業(yè)務(wù)、一機(jī)雙號(hào)業(yè)務(wù)等系統(tǒng))的三層解耦試商用部署,以積累NFV商用的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和人員培養(yǎng)儲(chǔ)備,并為后續(xù)核心網(wǎng)網(wǎng)元的商用化部署做準(zhǔn)備。
(二)中國聯(lián)通
中國聯(lián)通在NFV發(fā)展早期就積極跟蹤并開展了一系列前期研究,包括在2014-15年與HPE、中興通訊合作完成ETSI PoC #27 項(xiàng)目-基于vEPC和vIMS的VoLTE業(yè)務(wù)。最近兩年,重點(diǎn)推進(jìn)了NFV相關(guān)的落地工作,并率先完成了國內(nèi)NFV首例集采招標(biāo)工作,具體包括:
?以服務(wù)企業(yè)客戶為聚焦點(diǎn),構(gòu)建基于NFV/SDN的產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,發(fā)布了面向企業(yè)的隨選網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品;
?成立了中國的CORD的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟,重構(gòu)數(shù)據(jù)中心,推進(jìn)電信云的基礎(chǔ)設(shè)施和邊緣云的建設(shè);
?以固網(wǎng)城域網(wǎng)vBRAS,移動(dòng)核心網(wǎng)元vEPC、vIMS功能虛擬化為切入點(diǎn),開展網(wǎng)絡(luò)云化的試點(diǎn)和試商用工作;
?2017年重點(diǎn)開展了vEPC分層解耦試點(diǎn)測試工作?;跍y試成果,2017年8月啟動(dòng)了基于NFV的云化NB-IOT物聯(lián)網(wǎng)核心專網(wǎng)分組網(wǎng)設(shè)備集采。這是全國首例NFV集采項(xiàng)目,本次集采中明確了由虛擬化層廠商負(fù)責(zé)NFV商用的系統(tǒng)集成工作。
(三)中國電信
中國電信在CTNet2025目標(biāo)架構(gòu)和轉(zhuǎn)型3.0戰(zhàn)略指導(dǎo)下,制定了在近期(2016-2019年)選擇部分代表性網(wǎng)元和系統(tǒng)引入NFV的策略。
圍繞部分網(wǎng)元引入NFV的網(wǎng)絡(luò)云化工作策略,近兩年中國電信做了多方面的工作,包括:
?結(jié)合VoLTE的需求,部署了全球最大規(guī)模的兩層解耦vIMS網(wǎng)絡(luò);
?面向城域網(wǎng)內(nèi)大并發(fā)、小流量的場景,開展了vBRAS試點(diǎn)和試商用,完成了vBRAS三層解耦及面向vBRAS統(tǒng)一編排管理的NFV全解耦測試;
?由集團(tuán)統(tǒng)一規(guī)劃,中國電信廣州研究院組織實(shí)施了vIMS 多廠商三層解耦暨NFVI技術(shù)測試?;诔跗跍y試結(jié)果,中國電信于2017年9月發(fā)布了NFV基礎(chǔ)設(shè)施層及MANO系統(tǒng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),并明確了今后NFV建設(shè)要遵循三層解耦、統(tǒng)一云管系統(tǒng)等原則要求。
相比其他國內(nèi)運(yùn)營商,中國電信最早明確了通過統(tǒng)一NFVI層標(biāo)準(zhǔn)建立三層解耦、避免NFV軟煙囪,CT云與IT云采用統(tǒng)一的云管系統(tǒng)等重要原則,這對(duì)建立多廠商、開放的NFV生態(tài)環(huán)境至關(guān)重要。
盡管國內(nèi)運(yùn)營商在NFV的使用上以頗有成果,但相比海外運(yùn)營商,國內(nèi)運(yùn)營商整體NFV商用進(jìn)程并不快。究其原因是從多廠商互操作、VNF云化能力、端到端自動(dòng)化水平等角度考慮,還存在著一些明顯的問題和不足。這些問題具體表現(xiàn)為什么現(xiàn)象?企業(yè)應(yīng)該如何處理?國內(nèi)運(yùn)營商后續(xù)的發(fā)展思路是什么?我會(huì)在下期文章中與大家分享,敬請(qǐng)期待。
本文作者: HPE大中華區(qū)NFV首席專家 趙華