本文作者:小枣君,来源:鲜枣课堂
稍微懂一点通信的同学,一定知道,移动通信网络虽然包括很多组成部分,但实质上,就分为两侧:一个无线侧,一个网络侧。
无线侧&网络侧
无线侧,关注重点是无线接口,也就是信号质量、网络覆盖。网络侧,关注重点是路由转发和数据处理,其实也就是业务管理。
网络侧通常也直接称为核心网侧,由各种功能的核心网设备组成,这个玩意非常复杂。。。不信?随便扔个组网图你感受一下:
这还是简版的,你看里面有一个黄色圆圈的IMS。实际上,简单3个字母,代表的就是一堆东西:
你说复杂不复杂?
通信网络的复杂,是通信技术不断发展的必然结果。2G网络是简单的,可是,后来又建了3G、4G,马上又要来5G,这么多网络并不是马上就完成交接的,而是会长期并存。多种网络并存,势必导致网络规模的庞大和复杂。
More and more 需求……
More and more 功能……
More and more 网络……
More and more 设备……
More and more 接口……
More and more 信令……
复杂的网络,对手机用户来说是透明的,但是对运营商来说,带来很多的问题:
硬件资源利用不合理 ✘
网络维护越来越困难 ✘
经营成本不断地攀升 ✘
异厂家对接繁琐低效 ✘
新业务上线速度缓慢 ✘
业务应用死板不灵活 ✘
………………
小枣君不免想起来一首歌:
(不自觉地跟唱了吧?有木有?)
在如此竞争激烈的时代,这些问题严重影响了运营商的运营成本和效率,降低了运营商的利润,也削弱了竞争力。
于是乎,新的解决方案被提出来了——
什么是虚拟化?
我们通信行业通常所说的虚拟化,实际上全称是网络功能虚拟化(NFV,Network Function Virtualization)
为什么要特别强调通信行业?
因为最开始的虚拟化,实际上是一个IT行业的概念。随着IT和CT(Communication Technology,通信技术)不断融合走向ICT(Information Communications Technology),虚拟化技术也开始进入传统通信行业。
网络功能虚拟化(NFV)的定义:
采用虚拟化技术、基于X86等通用硬件实现业务功能节点的软件化。
有点懵逼?额,那我们先来看看,NFV是怎么来的吧。
最开始的通信设备,架构是这样的:
业务:就是网络的功能作用
控制:就是网络的整体管理
媒体:就是用户的数据流
也就是,所有功能做在一个设备里,什么都管。
后来,为了更灵活更省钱,变成这样:
看上去一个变两个,怎么会省钱?
实际上,是N个“控制+媒体”变成1个“控制”加N个“媒体”。(这里是为了大家理解方便,所以举个“1对多”的例子,实际上很灵活,可以是“多对多”)
画个示意图,一看就懂:
再后来,为了更更灵活和更更省钱:
业务也从控制中剥离出去了。 大家各自分工,专门干自己的活。
现在,提出来虚拟化的概念,更彻底的剥离:
干脆直接用IT行业的通用硬件(就是大家在电信或企业机房看到的HP、DELL品牌的服务器,刀片或塔式那种),取代传统的各个通信厂商(华为、中兴等)的自研硬件(ATCA、ETCA那种)。
当然啦,虚拟化不是换个硬件平台那么简单。
在硬件平台之上,有非常强大的虚拟化软件平台进行管理。这个软件平台,也是IT行业的开源(源代码公开,人人皆可开发)软件平台,例如大名鼎鼎的Openstack。
设备商在开源平台的基础上,进行定制开发,做出自己的系统。
说简单一点,这么理解:
虚拟化平台在硬件上包了一层封装,真正的硬件对你来说不可见,它提供了很多虚拟的硬件资源,供你使用。
你可以灵活取用这些虚拟资源(CPU 存储 网络),在这上面装系统,装程序。
从而,让这些程序去实现你的电信设备网元(MME SGW PGW CSCF AGCF等)的功能。
更夸张一点,你家的台式机PC,捣鼓一下,也能当电信设备用。。。
怎么样?牛不牛掰?
让一切虚拟起来,就能够实现极致的灵活。。。
下面这个就是网络功能虚拟化(NFV)的整体结构图:
看不懂没关系,以后会专门介绍
虚拟之后,对硬件资源的调用非常方便自由。
如果网络的工作量负荷太高:
动态增加CPU数量
如果负荷太低:
动态减少CPU数量
明白了吧? 在虚拟化的帮助下,系统更加灵活,更加节约资源。
而且,系统的容灾能力也大大增强。实体硬件坏了,迅速响应和处理。
硬件坏了怎么办?看下面这个图:
小枣君自制超牛逼酷炫叼炸天动画技术展示
好啦,虚拟化大概就是这么个东东。
不过,虽然虚拟化看上去很牛掰,但目前仍然处于发展阶段。从诞生到非常成熟,肯定还需要一个周期。
机遇?挑战?
虚拟化虽然带来了很大的好处,但是对于通信行业的同仁来说,真的不见得是一个好事情。
因为,原来就已经很残酷的竞争,就要变得更加腥风血雨。。。
以前还只是华为、中兴、爱立信、诺基亚等几家通信企业之间的搏杀。现在,IT行业的那些流氓们也要加入进来了。。。
如果说,以前利用专有硬件的优势,还是建立行业壁垒的话,现在,软件化之后,这样的优势将荡然无存。
卖硬件本来利润就微薄,现在可好,更难搞了,将要面对的是DELL、HP这些老牌厂家更残酷的竞争。
搞软件嘛,BAT这些互联网巨头在软件上的实力,想想也是头痛。更何况,国外还有GOOGLE,FACEBOOK,AMAZON在虎视眈眈。。。
更更更悲催的是,以前以为只是网络侧会沦陷。现在,无线侧也开始支持虚拟化了。所以,到最后,也许只剩下天线不能虚拟化,所有的通信设备都将支持虚拟化。
面对这样的局面,通信设备商真的是有苦说不出啊。。。
该来的迟早会来,传统通信企业只能自求多福了...
OK,今天就聊到这里啦!再次感谢大家的支持!