导言：虚拟化因能在网络上供给许多所需的、多年来一向缺少的立异而远景光亮。电信运营商在企图坚持从传统用户服务形式中取得赢利的一起，面临着不确定的未来。已布置的服务不断遭到像Netflix、YouTube或Skype这样的全新立异OTT运用的应战。
运营商所遇到的一个要害问题是，网络和服务的推展模型过分死板，几乎难以调整。运营商需求改造其运营形式，尤其是在今日他们正与低本钱的、灵敏的、针对网络化运用的软件开发阵营竞赛的时分。
一些世界抢先的运营商现已知道到这一点，他们正期盼着虚拟化技能能让他们的运营变得愈加灵敏。运营商知道到服务器硬件的虚拟化可以节约事务开支，可是凡事都有两面性。为了变得愈加灵敏，这需求一些网络功用被引进运转在规范硬件上，这些硬件被装置在相似于数据中心的基础设施中。
虚拟化因能在网络上供给许多所需的、多年来一向缺少的立异而远景光亮(图1)。知道到这一远景的运营商经过欧洲电信规范化协会(ETSI)集合在一起，他们针对网络功用虚拟化(NFV)创建了一个工业规范作业组。比方ATT、英国电信、德国电信、NTT、Orange和Verizon这样的运营商与学术界和处理计划供货商联合起来，以寻求了解并执行“网络功用虚拟化的最佳实践”。
图1：运营商正运用虚拟化来完结更灵敏的网络功用(如纯软件服务链)。上图显现安全拜访被卸载到了云办理渠道的场景。
在很短的时间内，这一重视工业开展的作业组现已组成，他们现已影响了各规范化小组线路图中所制定的作业事项。就无线工业而言，各3GPP作业小组现已引进了面向虚拟化的作业内容。这些作业项目在当时至关重要，它们将成为3GPP对5G的重视的一部分。而就有线事务而言，电信办理论坛(TMF)也将选用许多依据虚拟化的促进要素或与技能相关的项目协作。
本文下一页：NFV的明显优势
正如一切的技能进步相同，咱们依然有许多需求学习的当地，尤其是涉及到网络功用虚拟化(NFV)和软件界说网络(SDN)中心技能的各个方面。许多人过错地认为两者是相同的技能，可是现实远非如此。NFV所重视的是将要害服务从专有服务器中别离出来，并使它们成为虚拟化渠道上的各种功用;SDN则企图从一种会集的操控功用中简化网络装备以及办理。一般认为，SDN和NFV技能二者之间是相互促进的。
NFV被证明是主动化和办理的一个风趣结合。大体上，NFV的意图在于办理核算和网络资源，这些资源将促进许多互连以完结服务运营的虚拟机(VM)可以调和运作。NFV将会在比方OpenStack这样的云办理渠道中变得盛行。
作为一种开源云操作系统，OpenStack广受运营商欢迎，它被用于操控贯穿数据中心的大型核算、存储和网络资源池。运营商运用OpenStack的另一个原因是它是以相似仪表板的办法进行操控的，依据Web的接口支撑操控和资源供给。
NFV的方针是从会集式网络运转中心中使运营商可以从数据中心完结增值服务，例如布置或扩展短信服务(SMS);或许快速重布置和调整一个虚拟演进分组中心(vEPC)的分组数据网网关(PGW)，以服务新增的移动数据负载。明显，其优势是可以节约时间而且十分灵敏。服务布置将不再需求由安排中不同部分的许多人员供给多个输入来完结。
NFV供给了许多明显的优势，尤其是在灵敏性、可扩展性以及数据中心核算资源运用等方面。可是，运营商需求展现虚拟化技能怎么可以快速获取出资报答。关于移动运营商，一个这样的运用场景就是移动虚拟网络运营商(MVNO)的完结和促进。
在现在完结MVNO的应战有多杂乱，可以以MVNO的用户办理为例快速阐明。一项MVNO服务的中心推动力是用户数据库及办理。归属方位寄存器/归属用户服务器(HLR/HSS)的布置以及准确认证战略的保证是取得成功的前提条件。“供货商A”所供给的HLR/HSS选用的是专有硬件。
关于MVNO，需求在专有硬件上选用来自“供货商B”的第二个组件，以办理比方IP多媒体子系统(IMS)等IP多媒体运用的接入。在供货商A和供货商B之间，还有许多特别硬件单元需求被布置到出产网络中。这给现有运营商立刻就带来了问题，因为这需求多个部分才干完结新硬件的布置。明显，这成为了一种不行扩展的状况，因为它是一个需求清晰规划的、耗时数月的项目。
在曩昔的几个月里，尤其是经过ETSI NFV的尽力，许多供货商使它们的技能可以像纯软件相同完结交给。现在，这就意味着用户办理交给的杂乱应战可以在依据云的渠道上主动完结，一起需求不同部分供给的输入也完结了最小化。虚拟化正在使稳健的、高度可扩展的服务成为可能，这些服务将支撑灵敏的MVNO推出。
本文下一页：运营商把眼光投向SDN
明显，NFV在下降新服务布置的杂乱性上正发挥着十分大的效果，然后取得更大等级的运用流量。现在这一应战变成了：怎么才干最好地操控和办理一切这些新流量?在这种状况下，运营商把眼光投向了软件界说网络(SDN)。SDN协助界说方针并对所布置的网络单元进行办理，以支撑新的服务和更多的运用数据流。
面临虚拟化，网络通道现在变成了一个物理实体和虚拟实体的混合体。因为通道上交融了许多共同的供货商，怎么完结一种会集办理战略就形成了进一步的应战。这项作业并不简单，因为每个供货商都有自己的一套办理东西，这导致在网络运转中心(NOC)呈现了多个办理署理程序。因为在NOC没有动力去学习怎么运用/办理不断增加的不同东西，快速增加新供货商的才能变得不切实际。明显，战胜这个问题的一个办法就是使办理实体规范化。
SDN经过别离网络单元的操控与数据平面来处理这个问题，然后使业界可以针对操控和数据平面之间的通讯界说一个敞开规范，例如OpenFlow。现在有了这个逻辑上的别离，就可认为一切支撑OpenFlow的网络单元布置会集式SDN操控署理程序。
SDN操控器为在网络中完结此项方针供给了实在的、激动人心的、立异的新办法。它为运营商在操控层上供给了将新技能以运用程序的办法刺进的才能。一个典型的运用事例就是将测验数据即服务(TDaaS)这一VNF运用布置到网络中。TDaaS VNF被精心处理以仿真流向方针服务的实在流量，例如，仿真用户设备(UE)对支撑虚拟专用网络(VPN)的服务的拜访。
在这个事例中，TDaaS具有一个北向接口，经过该接口它可以就每个和一切质量问题与SDN操控器运用进行通讯。在SDN操控器运用中接纳的信息迫使SDN操控器完结一整套动作，例如激活一套办理规则以依据网络通道中的用户运用程序流来改动/办理网络通道。
本质上，TDaaS VNF在SDN操控器层充当了一个网络状况的实时反应环。有了反应的机制，运营商现在便可以完结自我优化网络的功用。更重要的是，他们可以有前瞻性地办理网络运用流量，以支撑更高的运用可用性和质量。这关于运营商自己支撑的运用服务尤为实在，它们与OTT运用相竞赛。针对MVNO事务事例，SDN可在每个UE每项运用的基础上对每个运营商数据流进行适宜的办理。
风趣的是，当网络通道上有多家供货商的时分，同一种一致的操控器愈加易于布置，这支撑在完好网络上进行网络战略设置。会集的主动办理使流量负载和服务质量的办理愈加有用，网络资源的运用率更高。提高运用率不只有助下降运营商网络本钱，还使其自己可以完结自我优化和治好。令人猎奇的是，借由会集网络办理，可以有用地在网络中引进单点故障机制。可是更重要的是，它可以增强网络的全体安全，其间各种服务办理单元可以在网络中的不同操控端点之间完结阻隔。
现在，安全性现已成为网络运用的一个首要问题。因为网络单元完结了虚拟化，这并不代表它可以抵挡进犯的要挟。可是，它确实意味着一位运营商的安全专家可以在不产生服务中止和损耗的状况下，经过向新服务器克隆和扩展可用服务来快速处理各种状况。
本文下一页：NFV与SDN结合供给立异和灵敏性
NFV与SDN结合为网络供给了更大的立异和灵敏性，可是虽然虚拟化技能取得了各项发展，依然存在着一些按捺要素。明显，运营商多年来在其网络中投入了巨大资金。为了使虚拟化可以取得成功，有必要要将网络基础设施、服务、办理和运转等集成到现有的运营商架构中。此外，不管服务和基础设施怎么布置，都有必要运用户感觉不到有任何服务质量上的差异。
为此，虚拟化的各项前期选用将很可能是一种物理和虚拟功用的混合办法，这代表了给处理计划供货商带来的一种共同的应战。例如，一项依据软件的网络功用有必要像它所针对的专用硬件那样稳健和牢靠。比方服务保证和依据操控的安全等等其他方面也变得愈加杂乱，因为基础设施中物理端口这样的传统网络接口将不再供给。
因为传统接口的数量削减，进行根本网络过错查找和调试也变得愈加杂乱。在这一范畴的抢先处理计划供货商也知道到了这个状况，使大多数供货商正着手对中心产品完结必定程度的虚拟化。关于那些要点专心在硬件上面的供货商，要想转变到彻底依据软件的处理计划上并不简单乃至根本行不通。供货商了解到它们需求立刻举动以坚持竞赛优势，一起经过并购也许是一个办法。
一个恰当的事例就是艾法斯(Aeroflex)公司，该公司于2014年2月并购了Shenick网络系统公司。Aeroflex处理计划是依据硬件的计划，首要重视在端到端LTE移动射频网络的功用测验;Shenick则经过虚拟化处理计划为固网或有线网络供给测验。
为了更好地了解为何这项并购如此重要，咱们最好从运营商内部所产生的工作一探终究——他们展现了许多面向虚拟化的先进运用场景。供货商和运营商的战略聚集在网络中的拜访点和部分中心网络功用，即那些需求被扩展然后应对额定用户和运用流量的需求。
有两个虚拟化项目实例可供参考。第一个是虚拟化用户端设备(vCPE)，运营商在此范畴期望将独自设备的核算需求放到会集地址，然后可以在用户端装置更廉价的设备。明显，这对用户来说也有许多优点，比方会集化管了处理计划可以针对网络要挟和诈骗行为提高安全保证等级。
可是，运营商期望的是它们可以愈加灵敏——他们有才能去布置以用户为中心的新服务，而不需求在已有用户端设备上进行贵重的上门服务。此外，运营商现在有才能为独自用户供给定制化服务。一个实例是，为用户定制的购物网络进口可认为运用者供给像音乐、视频、游戏、图书之类的特定内容。
第二个实例是移动运营商，它标明运营商正在选用虚拟化处理计划。运营商正期望将许多的单元虚拟化。其间之一是射频接入网络，其意图是为了将许多的核算功用会集起来(云射频接入网络，C-RAN)。另一个所重视的当地是完结支撑因特网拜访的网关(vEPC)的虚拟化(图2)。
图2：OpenStack使运营商可以将一系列的虚拟网络功用布置到私有云。上图显现了用于vEPC的一种服务验证架构。
跟着许多虚拟化项目现已被有线和无线运营商所完结，可以说虚拟化将会落地生根并使运营商网络和运营产生革命性的改变。虚拟化初次为运营商供给了处理比方网络扩展和增加新网络节点等要害问题的可行处理计划。更重要的是，它为快速布置服务供给了新办法，一切这些服务都能满意下降本钱开销和运营本钱的约束要求。
