面向NFV的運維管理，打造綠色“軟”網絡

　　NFV網絡功能虛擬化是一場正在發生的網絡革命。這場變革借助IT先進技術，將對運營商運營業務產生持久深刻的影響。當前，關于虛擬化和云如何用于電信產業以改善架構與運維TCO有頗多論述。從NFV的應用上看，早期的工作集中在利用虛擬化能力優化硬件，現在則逐漸轉向運維。

　　NFV重新定義運維

　　盡管將某些網絡功能虛擬化確實會帶來CAPEX方面的節省，然而NFV最大的貢獻并不在此，而是它提供了一種實現電信能力的新方式，意義遠不止對當前流程的效率優化這樣簡單。

　　按照NFV 標準架構，為便于虛擬資源的動態管理，特別定義了NFV網管支撐域，實現虛擬資源管理和調度、虛擬網元的生命周期管理等功能，該網管支撐域分別由NFVO（Network Function Virtual Orchestrator）、VNFM（Virtual Network Function Management）、VIM（Virtual Infrastructure Management）組成。 NFVO 實現統一的資源管理與調度；VNFM 實現虛擬化網元生命周期管理，包括虛擬網元的生成、變更、刪除等；VIM 實現對虛擬化資源、硬件資源池的統一管理。

　　利用NFV技術的優勢對運營商當前的運維進行重新定義需要三個重要步驟：第一步，詳細制定當前的每一個流程。第二步，分析哪些是可以實施自動化（即通過NFV平臺處理）以降低復雜度。第三步，對運維進行重新設計以便更加簡化和快捷。

　　NFV部署流程與傳統流程在很多方面有所不同。NFV的引入將對現有維護體系產生較大影響?，F有網絡一般按照分專業維護的模式（例如無線、交換、數據、承載、傳輸等），每個專業維護的相關網元包括硬件、軟件、網絡配置、業務質量等內容。NFV 引入后，維護體系的變化主要體現在以下兩方面：一是各實體功能網元演變為以軟件形態存在的虛擬網元，傳統分專業維護依然存在，但是不再針對設備硬件進行維護。二是新增加NFV云維護，針對各數據中心NFV 架構的虛擬資源管理，包括相應的調度軟件、云資源池硬件、云站點IP 網絡的維護等。

　　由于在部署時需要專業的服務，NFV在部署初期成本會稍高。然而，這是一次性的成本。鑒于運營商對這種架構越來越熟悉，未來可能用自己的運維人員，在本地開展這些工作。有了NFV，應用可共享基礎架構，所以運營商的運維團隊只需熟悉非常有限的一些網元即可。

　　引入NFV平臺不會從根本上改變運營商規劃和獲取軟件的方式。然而NFV在上線測試和創建環境時能縮短時間與降低成本。運營商可使用“沙盒”測試環境，而無需專用設備。這使得運營商能夠創建可并發執行的簡化的測試案例，并減少約三分之一的測試時間。

　　維護也是一種OPEX基礎架構成本。它與運維團隊管理物理架構中所包含項目的數量和特性直接相關。許多傳統架構中的網元需要年度的維護費，包括服務器和網絡設備，例如負載均衡器、交換機和路由端口。

　　盡管任何NFV系統都會伴隨著許可和維護費用，但相對于傳統方式，授權費用還是會明顯減少。這是因為新的方式對基礎架構中網元的需求要少得多，且當容量需要改變時，NFV平臺可被應用且和業務共享。

　　NFV生命周期管理方案

　　面向NFV運維管理，上海貝爾CloudBand管理系統是業界首個專門為運營商業務NFV虛擬化設計的云計算平臺。CloudBand管理系統，幫助管理員精心安排，自動運行和優化云平臺以及各種網元與服務。通過安全的用戶友好界面提供方便的接入方式和管理功能。CloudBand管理系統使運營商可以用最低的成本向用戶提供高級服務，通過各種定制化的優化方式滿足運營成本、客戶需求以及其他方面的要求，提升業務發布速度，降低CAPEX和OPEX。同時，CloudBand節點提供計算能力、存儲以及網絡交換所需要的硬件和相關軟件的節點，以實現廣域云服務。它可以基于運營商網絡進行規模擴展，同時管理與其他各種公共云、私有云、第三方云平臺的接入。

　　值得一提的是，Nuage Networks作為上海貝爾的SDN產品，可以集成在CloudBand管理系統中，共同形成支撐上層虛擬化業務的NFV基礎平臺。

　　虛擬化的網元通過CloudBand管理系統中的Carrier PaaS中間件，部署在云計算資源池上。Carrier PaaS層遵循TOSCA（Topology and Orchestration Specification for Cloud Application）規定為每一個應用編寫一個控制腳本，依照控制腳本來實現應用的云化，腳本定義了Carrier PaaS如何實現應用的部署和運行過程中的管理等過程。腳本實現了若干重要的功能，包括網絡的配置、安全策略、資源量化等。應用云化過程包括控制腳本的編寫、腳本的執行以及業務的部署等過程，通常腳本需要擁有對資源環境完全的控制權限來完成整個應用的云化流程?？刂颇_本是一組特定的層次化結構的腳本，反映了應用程序的拓撲結構，可以被Carrier PaaS層解析和執行，以實現在云計算環境下應用的部署和管理功能。一個控制腳本由服務層、應用生命周期管理邏輯、自愈規則、彈性縮放邏輯、監控規則組成。

　　通過一個簡單的場景，即可了解CloudBand與Nuage SDN是如何協同工作并支持NFV的（如圖）。第一步，運維人員將MME擴容指令由5620 SAM網管發出。第二步，由于vMME建構于CloudBand平臺，因此該需求將送至CloudBand管理系統，在CloudBand平臺中，提供眾多的XaaS功能，大部分的NFV功能將使用cPaaS（Carrier-PaaS）提供，與MME對應的是vMME cPaaS，cPaaS使用預先創建的擴容腳本來創建虛機，該腳本定義了虛機的具體配置及承載的MME功能屬性。第三步，當新的vMME虛機創建成功后，下一步就要將其加入vMME Pool——承載CloudBand Node的Nuage SDN可檢測到新的虛機生成，并知曉其MME特征，據此創建新的vMME虛機與原vMME Pool的連接。第四步，vMME將向5620 SAM回送操作結果。

　　NFV目前已經進入了一個快速發展的時間段，NFV架構對于運營商網絡的維護將產生很大的影響，在機房、設備管理、故障處理、質量保障等方面均提出全新的要求。上海貝爾正在全球范圍內與運營商展開合作。將把NFV領域世界各國試驗、預商用和商用的經驗帶到中國，通過不斷完善的CloudBand產品和NFV虛擬化的網元產品、開放的NFV生態環境，幫助中國網絡運營商和方興未艾的虛擬運營商，腳踏實地地建設更軟更綠的未來網絡。