NFV和SDN之間的關系是什么

NFV、SDN是近年來信息通信行業興起的熱門技術，擁有極高的人氣。尤其是5G時代到來后，兩者的出現頻率更是激增。

隨著對這兩個概念的深入了解，很多讀者向我提出了這樣的疑問——

NFV和SDN好像根本沒有什么關系啊，為什么兩者經常會一起以“NFV/SDN”的名義出現？它們真的有聯系嗎？是什么樣的聯系呢？

今天，小棗君就和大家聊聊這個話題。

首先，我們先簡單回顧一下，NFV和SDN到底是什么。

什么是NFV

NFV，全稱是 Network Function Virtualization，網絡功能虛擬化。

這個詞其實可以拆開來理解：網絡功能，是指移動通信網絡設備的功能。而虛擬化呢，是一個云計算技術。確切來說，是云計算的核心關鍵技術。

大家天天嚷嚷云計算，云計算的本質是什么？

所謂云計算，就是將計算資源從本地遷移到云端，實現“云化”。

計算資源，主要是指服務器。它擁有CPU、內存、硬盤和網卡，通過安裝操作系統和軟件，能夠提供各種計算機服務。

但是，如果只是簡單地將服務器硬件搬到云端機房，那不是真正的云計算，充其量只能叫做主機托管。這種方式，在調配資源時，缺乏足夠的靈活性和效率。機器的硬件配置無法靈活變動，操作系統安裝也很慢很費力，還不能隨便改。

所以，云計算就引入了虛擬化技術。

虛擬化技術，就是物理服務器的基礎上，通過部署虛擬化軟件平臺，把計算資源（類似CPU、內存等）、存儲資源（類似硬盤）、網絡資源（類似網卡）等資源進行統一管理，按需分配。

在虛擬化平臺的管理下，若干臺物理服務器就變成了一個大的資源池。在資源池之上，可以劃分出若干個虛擬服務器（虛擬機），安裝操作系統和軟件服務，實現各自功能。

我們的移動通信網絡，尤其是核心網，是由很多網元設備組成的。這些網元本身就是一臺定制化服務器。網元上面運行的軟件服務，確保功能得以實現。

以前，這些網元都是各個廠家自行設計制造的專用設備?，F在，隨著x86通用服務器硬件能力的不斷增強，通信行業開始學習IT行業，引入云計算技術，使用x86通用服務器替換廠商專用服務器，將核心網“云化”。

核心網的架構設計也借鑒IT的微服務理念，變成了SBA架構（Service Based Architecture，即基于服務的架構）。簡單來說，就是將“一個服務器實現多個功能”，變成“多個服務器實現各自功能”。N個虛擬機，N個功能，各自為戰，相互隔離。

采用 NFV 技術，將通信設備網元云化，可以實現軟件和硬件的徹底解耦。運營商不再需要購買廠商們制造的專用硬件設備，大幅降低了硬件資金投入。

NFV還具備自動部署、彈性伸縮、故障隔離和自愈等優點，可以大幅提升網絡運維效率、降低風險和能耗。

因此，運營商對NFV技術需求強烈。除了核心網之外，運營商也在推動NFV在接入網的落地，也就是讓基站也擁抱虛擬化。

什么是SDN

再來看看SDN。

SDN，Software Defined Networking，軟件定義網絡?；蛘咭部梢岳斫鉃?，軟件定義的網絡、軟件控制的網絡、可編程的網絡。

SDN的設計思路其實和NFV一樣，都是通過解耦來實現系統靈活性的提升。NFV是軟硬件解耦，而SDN是控制平面和轉發平面解耦。

承載網的核心功能就是傳輸數據。傳輸的過程，就是不斷路由和轉發數據報文的過程?？刂坪娃D發，前者是命令，后者是干活。

傳統網絡中，各個轉發節點（例如路由器、交換機）都是獨立工作的，內部管理命令和接口也是廠商私有的，不對外開放。

而SDN網絡，就是在網絡之上建立了一個SDN控制器節點，統一管理和控制下層設備的數據轉發。所有的下級節點，管理功能被剝離（交給了SDN控制器），只剩下轉發功能。

SDN控制下的網絡，變得更加簡單。對于上層應用來說，即使網絡再復雜，也是不可見的。管理者只需要像配置軟件程序一樣，進行簡單部署，就可以讓網絡實現新的路由轉發策略。如果是傳統網絡，每個網絡設備都需要單獨配置。

SDN的工作過程，是基于Flow（流）的。SDN控制器和下級節點之間的接口協議，就是OpenFlow。支持OpenFlow的設備，才能被SDN控制器管理。SDN控制的方式，就是下發FlowTable（流表）。

采用SDN之后，整個數據網絡的靈活性和可擴展性大大增加。同時，SDN簡化網絡配置、節約運維成本的特點，也深受運營商的歡迎。

除了移動通信之外，很多廣域網、城域網、專線業務都在擁抱SDN。例如現在炒得火熱的SD-WAN，就是SDN引入廣域網，取代昂貴的專線。

總之，SDN是今后數據通信網絡發展的主要方向。

NFV和SDN的關系

好了，現在我們來說說NFV和SDN之間的關系。

按我個人的觀點，NFV和SDN的關系，其實確實不大。兩個技術，不僅實現原理不同，就連應用場景也不同。NFV是一個典型的計算技術，SDN是一個典型的網絡技術。兩者之間的關系，就好像服務器和交換機之間的關系。

放在ISO七層模型里，NFV是4-7層，SDN是2-3層，區別也很大。

站在移動通信的角度來看，NFV主要應用于核心網和接入網，SDN則主要應用于承載網，兩者也是不同的領域。

既然兩者差別那么大，為什么要經常放在一起說呢？

其實，主要是因為5G。

SDN是控制和轉發解耦，NFV是軟件和硬件解耦。兩者都是解耦，目的只有一個，就是靈活化。而靈活化的目的，就是服務于網絡切片。

5G網絡切片

網絡切片是5G的核心能力和關鍵特征。

之前吵得熱火朝天的SA和NSA組網。NSA，是不支持網絡切片的。只有SA，才支持網絡切片。SA才是正宗的5G，NSA只能算是“半5G”或者“5G-”。

現在各大運營商都在拼命搞5G NFV核心網（參考前幾天中國移動的NFV招標結果公布），也是服務于5G SA組網，為網絡切片做裝備。

與此同時，運營商的承載網改造也在如火如荼地進行之中。三大運營商主推的5G承載網方案，都有一個核心要素，那就是全面引入SDN。

總而言之，網絡架構采用SA組網，承載網采用SDN，核心網采用NFV，是5G成為“真·5G”的先決條件。

雖然NFV和SDN沒有歸屬關系和依賴關系，但互補關系和合作關系還是有的。

例如，NFV數據中心采用SDN之后，可以有效改善NFV網絡的性能。此外，SDN雖然是網絡設備采用，這些網絡設備其實也可以像服務器一樣引入虛擬化。換句話說，虛擬化也不局限于計算機。

NFV引領著未來的計算，SDN代表著未來的網絡。兩者攜手，將開創一個前所未有的ICT新時代。