電信應(yīng)用和IT應(yīng)用對云原生虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)有不同的需求，通過微服務(wù)和容器部署VNF將能夠推動云原生NFV部署的成功。
NFV的最佳應(yīng)用是如何整合、構(gòu)建和進(jìn)一步加強(qiáng)電信服務(wù)提供商的5G實(shí)施?；壳芭cVNF部署和編排面臨的問題，使得云原生VNF成為當(dāng)今服務(wù)提供商面前的唯一解決方案。
然而，電信應(yīng)用對VNF的要求與云原生IT應(yīng)用程序不同。電信VNF應(yīng)用是胃數(shù)據(jù)平面/分組處理功能以及控制、信令和媒體處理而構(gòu)建的，VNF一旦發(fā)生錯(cuò)誤可能會對網(wǎng)絡(luò)造成重大損害，并影響用戶體驗(yàn)和用戶數(shù)量。出于這樣的處理需求，電信中的VNF應(yīng)具備彈性、能夠提供高性能、低延遲、可擴(kuò)展性和大容量。電信VNF需要具有延遲敏感性的實(shí)時(shí)應(yīng)用，以滿足網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)、控制和信令處理要求。
云原生VNF分解成微服務(wù)
VNF是嵌入式軟件，從網(wǎng)絡(luò)外圍設(shè)備中提取出來并作為應(yīng)用程序駐留在虛擬機(jī)上。對VNF進(jìn)行任何形式的更新都會產(chǎn)生耗時(shí)的工作，從而影響整體NFV基礎(chǔ)設(shè)施的運(yùn)營。為了向云原生做好備，捆綁的VNF軟件需要基于微服務(wù)，其中單片VNF被分解為具有多樣化但相關(guān)功能不同的較小的協(xié)作服務(wù)集，能維護(hù)其自身狀態(tài)，具有不同的基礎(chǔ)設(shè)施資源消耗需求，能使用定義良好的API自動縮放和編排。
基于微服務(wù)的VNF有多種優(yōu)勢：
- 分解的VNF子服務(wù)部署在最適合有效運(yùn)行和管理的硬件上，能夠根據(jù)需求縮放
- 微服務(wù)中的任何錯(cuò)誤或故障都只會導(dǎo)致無法執(zhí)行特定功能，從而可以輕松進(jìn)行故障排除并實(shí)現(xiàn)高可用性
- VNF分解使得在NFV環(huán)境中的VNF生命周期內(nèi)服務(wù)具有可重用性，且能夠使得一些服務(wù)快速部署
- 隨著負(fù)載均衡和深度包檢測(DPI)等功能從核心應(yīng)用程序中剝離，整個(gè)VNF更輕
隨著VNF在微服務(wù)中的分化、數(shù)量的增長，服務(wù)提供商可能會面臨操作復(fù)雜性。為了在生產(chǎn)環(huán)境中良好地管理所有微服務(wù)，需要使用NFV MANO層和云編排器來實(shí)現(xiàn)高層次的自動化。
評估虛擬機(jī)和容器部署VNF的方式
容器是操作系統(tǒng)級的一種虛擬化形式，它將應(yīng)用程序依賴關(guān)系、所需的庫和配置封裝在同一操作系統(tǒng)的其他容器隔離的包中。容器能讓應(yīng)用程序以獨(dú)立的方式運(yùn)行，并且可以輕松遷移。
隨著向云原生的遷移，VNF微服務(wù)可以部署在容器中，從而能夠連續(xù)交付/部署大型復(fù)雜的應(yīng)用程序，但種種方法仍處于云原生NFV的早期階段。
關(guān)注使用容器的VNF
要在NFV中應(yīng)用容器，目前還有一定的顧慮：
- 與虛擬機(jī)相比，容器生態(tài)系統(tǒng)仍在發(fā)展且不夠成熟
- 容器中涉及安全風(fēng)險(xiǎn)，操作系統(tǒng)中的所有容器共享一個(gè)內(nèi)核，任何違反內(nèi)核操作系統(tǒng)的行為都會破壞依賴于它的所有容器
- 使用容器隔離故障并不容易，故障可以復(fù)制到其他容器中
希望在NFV環(huán)境中使用容器的服務(wù)提供商可能在多租戶支持、多網(wǎng)絡(luò)平面支持、轉(zhuǎn)發(fā)吞吐量和有限的編排功能方面面臨挑戰(zhàn)。在移動邊緣計(jì)算(MEC)環(huán)境中仍然由可能使用容器，這將在未來與5G中的NFV共存。MEC將把用戶平面功能接近網(wǎng)絡(luò)邊緣，更接近用戶應(yīng)用程序，以提供非常低的延遲、靈活性并支持IoT、AR/VR這樣的實(shí)時(shí)用例。
容器也可以與NFV環(huán)境中的虛擬機(jī)一起使用。VNF的部署只能是虛擬機(jī)，僅適用于容器以及異構(gòu)模式，其中一些VNF將在VM中運(yùn)行，一些在容器中運(yùn)行，還有的在VM和容器混合環(huán)境中運(yùn)行。
服務(wù)提供商可以根據(jù)NFV基礎(chǔ)設(shè)施級別的要求評估其部署方法。
云原生NFV方式中容器的優(yōu)勢
擁有一個(gè)容器托管微服務(wù)可以促進(jìn)有效的計(jì)劃和管理來優(yōu)化資源利用率。容器編排引擎支持為容器提供主機(jī)資源、將容器分配給追、實(shí)例化和重新調(diào)度容器。通過容器，服務(wù)提供商可以實(shí)現(xiàn)DevOps，從而輕松實(shí)現(xiàn)自動化任務(wù)。
容器化微服務(wù)的另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是能夠編排容器，以便可以將單獨(dú)的生命周期管理過程應(yīng)用于每個(gè)服務(wù)。這樣可以單獨(dú)對每個(gè)服務(wù)進(jìn)行版本控制和升級，而不是升級虛擬機(jī)中的整個(gè)VNF。在升級整個(gè)應(yīng)用程序或VNF時(shí)，容器調(diào)度程序?qū)⒋_定哪些單個(gè)服務(wù)已更改，并僅部署這些特定服務(wù)。
容器為NFV基礎(chǔ)設(shè)施提供云原生能力，為電信特定的應(yīng)用程序部署和編排提供更高的性能、可遷移性和靈活性優(yōu)勢。要擁有權(quán)功能的云原生5G網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)提供商必須擁有容器才能部署虛擬機(jī)。但是服務(wù)提供商將會從ONAP和OPNFV等開源社區(qū)尋求進(jìn)一步的研究和開發(fā)。