ETSI NFV架构解读

传统网络设备，其软件和硬件上通过一个设备提供的，而NFV正是需要改变这一点，即：软件和硬件需要分离，从而让软件和硬件独立发展。在这样的架构下，网络功能需要能够动态/灵活的进行部署，不受限于物理网络的限制。

NFV的上述出发点，还是希望能够借助于计算资源/存储资源/网络资源的虚拟化，来降低网络的成本。而传统软硬件一体化设备，其设备成本是相对高昂的，网络设备的发展，明显落后于摩尔定律，这也是为何目前互联网厂家能够战胜电信厂家的一个方面原因。

最近ETSI终于出了5篇NFV的文稿，包括架构/场景/需求等，现在我们来看看NFV所定义的架构，如下图所示：

是不是有点眼熟?下面是物理资源，中间是虚拟层，上面是虚拟网络功能，这个结构和计算资源虚拟化的结构上相同的，中间虚拟层相当于Hypervisor，起到了资源虚拟化的作用。

我们再来看看《NFV Architectural Framework》的解释：

VNF，即Virtual Network Function，是网络功能的软件实现。其通过从Virtualization Layer提供的API，获取如虚拟计算资源/虚拟存储资源/虚拟网络资源。网络功能是什么?可以为EPC的SGW/PGW/MME，或者防火墙/负载均衡器，甚至可以说家庭网关。笔者认为，凡是计算机处理量比较大的功能节点，可以采用VNF来完成，否则就算了吧。如一个纯粹的不可管理交换机，本身控制面非常简单，应该不需要通过VNF来舍近求远的实现。

Virtualization Layer: 主要完成对硬件资源的抽象，形成虚拟资源，如虚拟计算资源/虚拟存储资源/虚拟网络资源。那么对于虚拟计算资源/虚拟存储资源，Virtualization Layer就是目前的Hypervisor。唯独目前没有虚拟网络资源的Virtualization Layer，而这个Layer也是VMware NSC解决方案中所提供的网络虚拟化层。

Hardware Resource: 即最下面的物理资源，包括交换机/路由器/计算服务器/存储设备。其中网络资源可以分为两部分，1. 用于连接计算服务器/存储设备的网络，形成PoP点，类似于数据中心网络，2. 用于连接各个PoP点的网络，类似于目前的WAN网络。

Physicl Link: 即各种物理资源的物理连接，如Ethernet/Fiber Channel/WDM。

Logic Link: 逻辑连接的作用，是动态，灵活的连接各个VNF，以完成报文所需要的网络功能，这也是IETF SFC(Service Function Chain)的研究地方 。举个例子，使用NFV来完成EPC网络(3G/4G核心网)，VNF为SGW/PGW/MME等功能节点，而这些功能节点可以运行在一个或者多个VM上，这完全取决于VNF的实现。

最后，我们分析一下EPC的例子，如下图所示：

EPC的各个功能，由多个数据中心实现，包括SGW, PGW, MME 和 HSS。在这样一个虚拟层上建立EPC的各个功能，可以为各个VNF灵活分配资源，同时可以很容易的进行一个可靠虚拟EPC的建立。

那么从当前技术水平，以及NFV所需要的需求相比较，核心仍然是网络虚拟化，将面临如下挑战：

Network Virtualization Layer, 即网络虚拟化层，其实现完全可以使用当前SDN火热的Daylight Controller。同时Daylight Controller也提供标准的OpenStack接口，可以供VNF进行使用。当然这个接口是否能完全满足VNF的需求，还需要研究。

网络虚拟化采用Overlay还是bare-metal方式。笔者认为，对于NFV，Overlay和bare-metal应该结合进行网络控制，各取优缺点。Overlay可以简化网络的管理和控制，让网络层次分明。而bare-metal的控制方式，能够让VNF端到端的控制网络，提供QoS/保护/流量工程等。

NFV网络的管理，必然是一种全新的管理方式，具有挑战的是，其管理需要将计算资源/存储资源/网络资源联合进行管理。

NFV需要走到路还很长，上述几个技术方向，都是标准化的模糊点，都在不断的探索和验证中。2015年，我们能等到试商用的NFV网络运营吗?