据国外媒体报道，在电信行业，网络功能虚拟化（NFV）无疑将成为未来通信网络的基础。Metaswitch首席营销官Ian Maclean指出，为了提供预期和承诺的优势，网络功能虚拟化必须首先利用云原生设计原则开发其重要组件——虚拟网络功能（VNF）。
网络运营商已经开始部署和交付5G移动连接与服务。当今的网络功能无法支持这种下一代移动技术的运行，原因在于这些功能通常不够灵活、扩大规模和升级的成本高昂。欧洲电信标准协会（ETSI）等行业机构指出，5G网络需要[高度]可扩展性，提供超低延迟连接并支持大量并发会话。此外，网络性能必须可靠，并得到强大的安全策略的支持。基本上，5G不仅仅事关无线接入网络升级，还需要一种新型核心网络来提供服务、规模、安全性和体验质量要求。
这些需求将为网络运营商带来多种挑战。如果网络服务要以经济有效的方式扩展到数十亿个设备，那么提供这种服务的虚拟网络功能也必须升级。大多数运营商接受网络功能虚拟化的大前提——将网络功能与硬件分离，并在通用IT云环境中运行这些虚拟化的网络功能。但是许多人还没有认识到将现有软件简单地移植到虚拟机管理程序环境中的作用：可以做任何事，而不再受使用基于设备的专有解决方案的限制——这是因为它的性质所致。如果在管理程序中运行的软件与商业硬件上运行的相同，那么相同的问题不仅会持续存在，而且性能也可能会受到严重影响。
一种针对网络功能虚拟化的云原生方法
在首次引入网络功能虚拟化技术时，运营商大多希望虚拟网络功能可以像他们现有的网络设备一样有效和快速地发挥效用。为了展示早期进展，一些供应商选择将其已有的物理网络功能简单地移植到一个COTS（成熟的商业化系统）服务器环境。遗憾的是，他们很快便发现，简单移植现有代码的做法存在重大问题和缺点。例如，从专有设备移植的单片代码只能在云环境中提供与之前相同的性能。功能发布周期仍然按年交付，并且软件具有明显的通话、流量或用户数量限制。而当代码经过精心设计，真正实现云原生时，这些问题就变得不再明显。
那么云原生虚拟网络功能意味着什么？
从本质上讲，云原生虚拟网络功能放弃了旧有的单片软件体系结构，转而采用基于部署在虚拟化容器中的更小的微服务架构。这些微服务架构是小而独立的过程，具有高度可组合性与可重复使用性，能够独立扩展，并且可以逐步部署和增强。微服务架构能够使服务提供商更快地引入和升级应用程序。与虚拟机（VM）部署相比，虚拟化容器更轻，实例化速度更快，而且能够通过RESTful应用程序编程接口（API）进行交互。由于内存占用空间大大缩小，虚拟化容器的效率和密度明显高于虚拟机。基于虚拟化容器的流程也更容易扩展、链接、修复、移动和备份。
云原生虚拟网络功能通过将呼叫状态详细信息转移至后端（开放源）数据库而实现（理论上的）无上限和具有成本效益的规模。流量可以通过这种方式传输至任何微服务器，而不需要将特定过程与特定媒介会话相关联。同样，微服务器可以根据需要添加，以便处理增加的容量或备份需求。或许最重要的一个方面是，云原生虚拟网络功能的设计考虑到了操作自动化，认识到需要在下一代管理和网络编排平台的控制下快速启动，并且可以轻松链接，从而形成将被数字市场消费的新服务。
机会就在眼前
虽然5G需要对网络的构建方式进行实质性改变——推动对可扩展、可配置的云原生虚拟网络功能的需求——基于LTE的服务发展已经将网络功能推向了极限。随着市场中的物联网和智能家居应用数量的激增，人们迫切需要能够充分利用云而不是简单地寄居在其中的网络功能。云原生信息管理系统（IMS）核心和会话边界控制器可以为希望将其IMS功能扩展到企业的运营商带来即时价值，也可以为计划将其现有网络分割为不同部分，以便用于特定的、与质量相关的应用程序（如连接的汽车）的运营商创造价值。
随着越来越多的移动终端上市、更多物联网驱动的体验的出现，消费者需要网络运营商提供的服务范围也将超越传统界限。我们正在进入一个新的通信时代，一个需要5G规模和成本效益的时代，它决定了网络功能虚拟化的实施不能建立在除了云原生虚拟网络功能之外的任何架构上。这正是网络功能虚拟化所擅长的。这将是一项可持续一个技术世代的架构性决策。
责任编辑：吴一波
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