回想一下在智能手機(jī)問(wèn)世之前的那些日子，人們將隨身攜帶各種電子設(shè)備，例如翻蓋手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、MP3播放器、健身跟蹤器、任天堂游戲機(jī)等等。無(wú)論何時(shí)出門，可能都需要背包放置這些電子產(chǎn)品。然而，在現(xiàn)代技術(shù)將所有這些功能整合到智能手機(jī)之后，曾經(jīng)市場(chǎng)規(guī)模高達(dá)數(shù)十億美元的一些電子產(chǎn)品被無(wú)情地淘汰。而在10年前，同樣的事情也發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)行業(yè)，這要?dú)w功于NFV系統(tǒng)。

[[375609]]

曾經(jīng)通過(guò)離散硬件提供的功能被封裝為在服務(wù)器上作為虛擬設(shè)備運(yùn)行的軟件應(yīng)用程序中，而服務(wù)器虛擬化和容器化是當(dāng)今企業(yè)軟件棧的基礎(chǔ)。虛擬化為業(yè)務(wù)應(yīng)用程序所做的是以NFV和虛擬或通用客戶端設(shè)備(分別稱為vCPE和uCPE)的形式提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

使用服務(wù)器運(yùn)行多種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的理由與將數(shù)碼相機(jī)、媒體播放器、GPS設(shè)備合并到手機(jī)中的理由類似：它通過(guò)利用規(guī)模經(jīng)濟(jì)和新技術(shù)，以更低的成本提供更高的靈活性、便利性、性能、可管理性。與智能手機(jī)的低功耗片上系統(tǒng)(SoCs)、成像芯片和觸摸顯示屏不同，NFV系統(tǒng)和基礎(chǔ)設(shè)施利用了越來(lái)越強(qiáng)大的服務(wù)器處理器、交換機(jī)芯片和固態(tài)存儲(chǔ)設(shè)備，使機(jī)柜能夠容納更多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和用戶會(huì)話。

軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)和功能使運(yùn)營(yíng)商和企業(yè)都受益。運(yùn)營(yíng)商首先實(shí)現(xiàn)了NFV的優(yōu)勢(shì)，并且已經(jīng)實(shí)施了大多數(shù)早期NFV部署。但是，隨著企業(yè)使用軟件定義的WAN(SD-WAN)重新設(shè)計(jì)其網(wǎng)絡(luò)以提供與分支機(jī)構(gòu)、倉(cāng)庫(kù)和臨時(shí)工作場(chǎng)所成本更低的高性能連接，他們重新發(fā)現(xiàn)了分布式基礎(chǔ)設(shè)施(邊緣計(jì)算)的優(yōu)勢(shì)。網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和邊緣計(jì)算這兩個(gè)趨勢(shì)現(xiàn)在開始融合，因?yàn)檫吘壔A(chǔ)設(shè)施已經(jīng)成為將SD-WAN端點(diǎn)和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)組合在單個(gè)硬件上的一種方式。

快速增長(zhǎng)的市場(chǎng)

像大多數(shù)新生的趨勢(shì)一樣，NFV邊緣硬件沒有固定的或廣泛接受的界限。其語(yǔ)義的不精確性導(dǎo)致對(duì)市場(chǎng)規(guī)模和增長(zhǎng)率的不同估計(jì)。不過(guò)，大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)觀察家都認(rèn)為，其銷量正在迅速上升。

邊緣虛擬網(wǎng)絡(luò)市場(chǎng)包括三個(gè)類別：

• NFV基礎(chǔ)設(shè)施(NFVI)——即企業(yè)數(shù)據(jù)中心或運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的設(shè)備，其中包括核心、中央辦公室以及即將推出的無(wú)線基站。
• 虛擬的客戶端設(shè)備，其中包括網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序和系統(tǒng)軟件。
• 通用客戶場(chǎng)所設(shè)備或硬件，可能是專用設(shè)備、遠(yuǎn)程交換機(jī)/路由器或小型服務(wù)器。小型低功耗uCPE通常包括使用SoC(Arm、NXP/power、MIPS)或低端Intel CPU(Atom、Celeron)的設(shè)備。

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化設(shè)置的基本元素，其中虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)是NFV框架內(nèi)的構(gòu)建塊。

這些組件一起提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的虛擬實(shí)現(xiàn)，并且呈爆炸式增長(zhǎng)。

網(wǎng)絡(luò)功能的虛擬化正在興起

以下是對(duì)使虛擬實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)成為可能組件的市場(chǎng)發(fā)展情況：

• IDC公司對(duì)vCPE / uCPE稱，2018年網(wǎng)絡(luò)邊緣硬件和軟件的總收入約為8億美元，然后以約31%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)，到2023年將近32億美元。
• IDC公司關(guān)于電信虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)市場(chǎng)的另一份報(bào)告預(yù)測(cè)，到2022年，其市場(chǎng)增長(zhǎng)率將達(dá)到45%，達(dá)到160億美元以上。
• IHS Markit公司估計(jì)，到2022年，uCPE市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到10億美元。
• Technavio預(yù)測(cè)，vCPE市場(chǎng)將以每年45%的速度增長(zhǎng)，到2023年將達(dá)到約36億美元。
• 盡管Gartner公司尚未公布收入估算，但它預(yù)測(cè)到2023年，全球65%的企業(yè)將采用通過(guò)SD-WAN部署的統(tǒng)一通信解決方案，而2018年這一比例不到10%。這些將主要是電信服務(wù)的端點(diǎn)，因?yàn)橹挥?0%的企業(yè)將實(shí)施基于場(chǎng)所的網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化服務(wù)。

誠(chéng)然，如此高的增長(zhǎng)率是新興市場(chǎng)從無(wú)到有的典型特征。但是，有幾個(gè)因素將導(dǎo)致NFV、vCPE和uCPE的銷售額達(dá)到數(shù)十億美元的比例。其中包括：

• 電信運(yùn)營(yíng)商使用邊緣基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建分布式軟件定義的網(wǎng)絡(luò)，以提供5G容量(通過(guò)虛擬無(wú)線電接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù))、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和流媒體內(nèi)容。
• 企業(yè)采用SD-WAN來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的WAN，并使用融合的基礎(chǔ)設(shè)施來(lái)交付網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用程序服務(wù)。實(shí)際上，Gartner公司預(yù)測(cè)，到2023年將有65%的企業(yè)將通過(guò)SD-WAN部署虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，同時(shí)進(jìn)一步估計(jì)30%的企業(yè)位置將完全依賴互聯(lián)網(wǎng)寬帶電路，而2019年為10%。

功能和用例

除了獲得使用商品組件的成本效益之外，融合虛擬網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的主要好處是可以在單個(gè)硬件上運(yùn)行多種服務(wù)的靈活性。基于軟件的設(shè)計(jì)還可以將多個(gè)VNF組合到所謂的服務(wù)鏈中，從而使SD-WAN端點(diǎn)終止于IP語(yǔ)音會(huì)話邊界控制器或防火墻。

各種規(guī)模的企業(yè)最受歡迎的VNF包括：

• SD-WAN。
• 防火墻(通常使用添加了深度數(shù)據(jù)包檢查，第7層過(guò)濾和入侵防御系統(tǒng)的下一代軟件)。
• 路由器和交換器。
• 用于第3層到第7層負(fù)載平衡的應(yīng)用程序交付控制器。
• 媒體服務(wù)器和內(nèi)容交付/緩存。
• 會(huì)話邊界控制器(VoIP管理和公共互聯(lián)網(wǎng)上的安全性)。

NFV系統(tǒng)產(chǎn)品

NFV和vCPE的重點(diǎn)是將網(wǎng)絡(luò)硬件與軟件分離，以提供靈活性，以使用能夠運(yùn)行虛擬化或容器堆棧的任何處理器架構(gòu)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)。這種適應(yīng)性使得不可能編制一份詳盡的NFV產(chǎn)品清單，因?yàn)槿魏斡?jì)算機(jī)可以運(yùn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，無(wú)論是具有上TB內(nèi)存的4U和4S，還是使用具有DDR內(nèi)存的Arm SoC的Raspberry Pi，都可以運(yùn)行虛擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。盡管如此，系統(tǒng)供應(yīng)商已經(jīng)通過(guò)發(fā)布針對(duì)網(wǎng)絡(luò)邊緣環(huán)境的產(chǎn)品來(lái)響應(yīng)人們對(duì)融合虛擬服務(wù)日益增長(zhǎng)的興趣。

以下是當(dāng)前可用的主流產(chǎn)品：

(1) Cisco CSP 5000系列包括基于UCS C220和C240服務(wù)器的1U和2U的2S系統(tǒng)，以及針對(duì)NFV應(yīng)用程序定制的Red Hat Enterprise Linux版本。Cisco CSP 5000系統(tǒng)支持各種Cisco VNF，其中包括：

• 云計(jì)算服務(wù)路由器1000V和XRv 9000路由器。
• 自適應(yīng)安全虛擬設(shè)備(ASAv)。
• Firepower下一代防火墻。
• 虛擬廣域網(wǎng)應(yīng)用服務(wù)(vWAAS)。

(2) Nexus 1000V的虛擬安全網(wǎng)關(guān)和虛擬管理程序模塊

Cisco ENCS 5000是用于企業(yè)邊緣部署的混合計(jì)算路由器平臺(tái)。ENCS集成Cisco的虛擬綜合服務(wù)路由器、集成SD-WAN軟件、vWAAS、ASAv和虛擬無(wú)線LAN控制器，以及對(duì)供應(yīng)商N(yùn)FV基礎(chǔ)設(shè)施軟件平臺(tái)的支持。

• Cisco HyperFlex Edge超融合基礎(chǔ)設(shè)施(HCI)是一系列1U，2S服務(wù)器，支持高達(dá)128 GB的容量以及為邊緣應(yīng)用(包括NFV)設(shè)計(jì)的3到8個(gè)硬盤驅(qū)動(dòng)器。
• ClearFog CX LX2K和CX CN9K COM Express type 7網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)是基于SoC的小型系統(tǒng)，具有100和10千兆以太網(wǎng)(GbE)接口，專為使用嵌入式Linux內(nèi)核的uCPE應(yīng)用程序而設(shè)計(jì)。
• Dell Virtual Edge Platform(VEP)4600是支持SD-WAN和其他VNF的uCPE產(chǎn)品。它既可以用作具有2x10 GbE和4x1 GbE的可擴(kuò)展1U系統(tǒng)，也可以用作具有2x10 GbE和6x1 GbE的小型設(shè)備。VEP產(chǎn)品支持VMware ESXi和Velocloud(SD-WAN)、Versa(SD-WAN)和Adva集成網(wǎng)絡(luò)虛擬化平臺(tái)。
• Dell PowerEdge R640、R740xd或VxRail D系列是1U的HCI系統(tǒng)，當(dāng)與VMware vCloud NFV(包括NSX-T并經(jīng)過(guò)優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的vCloud版本)配套使用時(shí)，適用于NFV工作負(fù)載。
• HPE Edgeline Converged Edge Systems是一系列1U、2U和刀片服務(wù)器，主要用于遠(yuǎn)程辦公室和惡劣環(huán)境(通過(guò)加固硬件)。與Dell產(chǎn)品類似，Edgeline不包括NFV堆棧，但支持相同的VMware軟件或其他Linux/OpenStack網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。
• Lanner vCPE/uCPE平臺(tái)是基于x86的設(shè)備，無(wú)論是機(jī)架式還是臺(tái)式配置，均具有多達(dá)16個(gè)10GbE端口，并且可選件Wi-Fi和LTE連接已通過(guò)許多VNF產(chǎn)品驗(yàn)證。
• 聯(lián)想ThinkSystem Edge服務(wù)器(SR655、SR650、SR630和SE350)經(jīng)驗(yàn)證為針對(duì)NFVI的Intel Select解決方案，其型號(hào)針對(duì)遠(yuǎn)程辦公室、移動(dòng)邊緣和運(yùn)營(yíng)商核心的網(wǎng)絡(luò)工作負(fù)載進(jìn)行了優(yōu)化。

為什么企業(yè)對(duì)邊緣NFVI感興趣?

企業(yè)對(duì)使用NFVI的邊緣服務(wù)器的興趣有四個(gè)因素：

• 越來(lái)越傾向于通過(guò)寬帶使用SD-WAN，而不是傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)電路來(lái)進(jìn)行遠(yuǎn)程連接。
• 用于SD-WAN和其他網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的虛擬軟件設(shè)備的廣泛可用性。
• 小巧緊湊和1U系統(tǒng)可提供處理能力，這些系統(tǒng)可以運(yùn)行虛擬機(jī)或承載多個(gè)應(yīng)用程序的容器堆棧。
• 能夠在單一界面下集中管理、監(jiān)控和治理分布式系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施管理軟件。

這些因素共同為企業(yè)提供了在同一NFV系統(tǒng)和硬件上整合網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和企業(yè)應(yīng)用程序的靈活性。與傳統(tǒng)的專用網(wǎng)絡(luò)硬件相比，這樣做可以提高遠(yuǎn)程基礎(chǔ)設(shè)施的性能、效率和可擴(kuò)展性。