數據中心網路虛擬化技術之NFV

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NFV這個詞語如今在各大媒體上出現的次數越來越頻繁,很多人可能還不知道NFV是什麼東東,本文就來給大家惡補一下,NFV是Network Functions Virtualisation的縮寫,中文名叫網路功能虛擬化,這是由網路經營商聯盟提出的,ETSI(歐洲電信標準協會)組織的NFV規範基礎是標準范本。NFV旨在利用標準IT虛擬化技術解決這些問題,具體是把多種網路設備類型融合到數據中心、網路節點和終端用戶企業內可定位的行業標準高容量服務器、交換機和存儲中。通過使用X86等通用型硬體以及虛擬化技術,來承載很多功能的軟體處理,說白了就是將原來網路設備、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體就可以完成原來硬體設備的功能。顯然這樣做可以極大地降低網路昂貴的設備成本,通過軟硬體的分離,使設備功能不再依賴於專用硬體,資源可以充分靈活共享。NFV的終極目標是通過X86行業標準服務器加載相應的通用軟體,做到網路、安全、存儲等功能。

NFV的根本是將數據中心裡的各種設備的軟硬體功能分離,將軟體部分轉移到服務器上,由服務器來完成相應功能,所以NFV的具體做到功能可以非常廣泛。比如:VSR虛擬路由器、VFW虛擬防火牆、VLB虛擬負載均衡、VIPS虛擬入侵防禦、VACG虛擬應用控制、VAC虛擬無線控制器等虛擬網路功能、VBRAS虛擬BRAS設備等虛擬網路功能。這些功能的名字統統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,加載相應功能軟體來做到。通過NFV將數據中心所有設備的功能從硬體中脫離出來,由服務器虛擬化軟體來完成,這對於數據中心是一場巨大變革,將徹底打破數據中心市場裡硬體廠商一統天下的局面。NFV成為了軟體定義數據中心最好的技術做到,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。未來的數據中心會形成服務器集群承載具體應用業務,網路功能集群做到網路轉PO,網路存儲集群做到存儲,網路安全集群等等,這些都是若干台服務器設備集中到一起完成相應的功能。部署了NFV後,只需要部署一些白盒的廉價網路和存儲設備,再加上服務器集群就可以完成數據中心的所有功能了,這樣一個系統都有相應的服務器集群來控制,對這些系統可以統一管理,極大地簡化了數據中心運維工作,可大幅提升數據中心的運維效率。最為關鍵的是,通過部署NFV打破了網路技術封閉的現狀。現在的數據中心網路設備功能做到千差萬別,很多設備都有自己的私有技術,這樣與其它網路設備無法做到對接,這給數據中心帶來了很大困擾。網路設備做到不統一有歷史的原因,借助於標準的服務器設備,迫使網路設備做出改變,技術走向統一,這樣在未來,可以將相應的網路軟體加裝到服務器上,就可以形成統一的做到標準。

NFV受到了經營商的熱捧,國外的經營商AT&T、英國電信BT、德國電信等已經開始部署了NFV虛擬化網路。國內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、華三等企業加入,新建多點試驗網路,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技術面向雲計算服務的網路增值業務,中國聯通發布了「網路虛擬化白皮書」,利用NFV和SDN技術在多個應用場景上展開研發和試點,如虛擬IP Edge、虛擬移動網路、移動回傳和虛擬用戶端設備等,中國的三大經營商都已經行動起來,這使得NFV市場規模也值得期待。根據相關的統計,NFV市場規模將從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%。在經營商市場,NFV如魚得水,迅速獲得了眾多經營商的熱捧,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在經營商市場上將進入規模應用的時代。

雖然NFV技術的優點顯而易見,但目前依然面臨不少挑戰。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依然處於測試階段,真正在網路中部署的很少,就算部署了所帶的業務也不多。來自傳統設備上的阻力,NFV技術的出現給了這些傳統硬體設備商當頭一棒,這些設備商再也無法平穩地過日子了。極具成本優勢的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技術的發展。還有NFV的可靠性也令人擔憂,傳統硬體網路設備的高可靠性可以達到5個9,而NFV基於通用服務器,可靠性明顯低於專用的網路設備,NFV必須採用虛擬機分散、虛擬機備份和管理系統備份等方式來提高虛擬化系統的可靠性,不過這些技術的引入又增加了NFV做到的難度,使得NFV技術過於複雜。還有NFV技術部署到服務器上後,I/O接口數據轉PO存在性能瓶頸,和傳統網路設備相比會有30%-40%的性能損失,只有縮小到10%以內才能達到商用水平。

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的發展不可逆。雖然NFV是經營商提出來的,但在數據中心裡依然適用。要知道SDN產生於數據中心,NFV與SDN有很多相似之處,關於兩者的比較都很多這方面的技術文章,在此不再一一闡述。在數據中心領域,已經見到了NFV技術的實驗,未來數據中心是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。

(來源:企業網D1Net)

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