1、網(wǎng)絡敏捷性

為了滿足網(wǎng)絡敏捷性所要達到的程度的要求，而且為了探索對由Networked Society（網(wǎng)絡化社會）及數(shù)字經濟所帶來的挑戰(zhàn)的解決方案，軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術均可以扮演重要的角色。

由于“網(wǎng)絡虛擬化”具備“以虛擬化實體的形式提供物理網(wǎng)絡資源”這一核心技術理念，已經被成功地部署到通信網(wǎng)絡之中。這方面的經典實例包括VPNs（虛擬專用網(wǎng)絡）、VLANs（虛擬局域網(wǎng)絡）以及CDN（內容分發(fā)網(wǎng)絡）。進一步地，在2012年，一批服務提供商又開始發(fā)起了網(wǎng)絡功能虛擬化計劃，旨在把IT（信息技術）領域（主要是數(shù)據(jù)中心及服務器“農場”）先進且成熟的技術理念轉移運用到底層通信網(wǎng)絡領域。

換言之，如何把網(wǎng)元設備的功能虛擬化（以從成熟商用計算技術的部署中獲得最大效益）、同時提高服務敏捷性及服務效率？答案就在于軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術。

（1）網(wǎng)絡功能虛擬化技術

從純粹的技術角度而言，“網(wǎng)絡功能虛擬化”是把NFs（Network Functions，網(wǎng)絡功能）從硬件設備中解耦合出來，通過采取虛擬化技術，可以把網(wǎng)絡功能以軟件的形式從硬件設備中分離出來。這樣一來，就帶來了非常大的組網(wǎng)靈活性：網(wǎng)絡功能的部署方式將是動態(tài)化的、能力的大小程度將是彈性化的，而且將可按需為用戶提供。從而，業(yè)界普遍認為，網(wǎng)絡功能虛擬化技術的部署將會帶來通信網(wǎng)絡總體擁有成本以及能耗的降低、底層通信網(wǎng)絡部署速率以及效率的提高。

（2）軟件定義網(wǎng)絡技術

軟件定義網(wǎng)絡技術為底層網(wǎng)絡提供軟件編程的定義與管理能力，從而把復雜的底層實現(xiàn)從運行于網(wǎng)絡之上的上層應用中抽象化出來。從純粹的技術角度而言，軟件定義網(wǎng)絡技術把底層通信網(wǎng)絡的控制平面與用戶數(shù)據(jù)平面分離開來。一般地，服務提供商可利用軟件定義網(wǎng)絡技術來獲得其底層基礎網(wǎng)絡的全局化視圖?？缇W(wǎng)路層級、跨域地部署軟件定義網(wǎng)絡技術可以使通信運營商及服務提供商獲得對于底層基礎網(wǎng)絡的端到端的軟件可編程能力。

（3）軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術的融合

業(yè)界融合軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術的原始初衷在于把上層服務從底層資源中解耦合出來。目前，業(yè)界所提及的軟件定義網(wǎng)絡技術，一般指的就是軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術的融合。兩者的融合還可以提供其他效益：使得上層服務與底層資源的生命周期管理可超越已有的多個物理限制。目前，業(yè)界已經可以實現(xiàn)在無需新增部署底層物理資源的情況之下，提供軟件定義網(wǎng)絡技術/網(wǎng)絡功能虛擬化技術服務的實例化。而此種靈活性就正是實現(xiàn)“網(wǎng)絡靈活性”的關鍵所在。

2、服務敏捷性

為最終實現(xiàn)服務敏捷性，運營支撐系統(tǒng)/業(yè)務支撐系統(tǒng)的設計可遵循這樣的原則：從原生地支持軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術功能的基礎網(wǎng)絡架構域中進行功能分離。

同“網(wǎng)絡敏捷性”的實現(xiàn)途徑相同的是，軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術也將在“服務敏捷性”的實現(xiàn)中扮演關鍵的角色。

圖1所示為在部署了軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術的通信網(wǎng)絡之中，運營支撐系統(tǒng)/業(yè)務支撐系統(tǒng)及SE（Service Enablement，服務使能）架構。其中的主要功能模塊是：運營支撐系統(tǒng)、業(yè)務支撐系統(tǒng)、服務使能系統(tǒng)、網(wǎng)絡功能模塊、設備（用于匯聚底層物理資源）、云計算系統(tǒng)基礎設施以及傳輸模塊。

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圖1 基于軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術的運營支撐系統(tǒng)/業(yè)務支撐系統(tǒng)及服務使能架構

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在圖1中，一個網(wǎng)絡功能可通過原生的、未進行虛擬化的物理網(wǎng)絡功能單元來實現(xiàn)，也可通過一個虛擬化的應用或者一個虛擬化的網(wǎng)絡功能來實現(xiàn)。從網(wǎng)絡管理的角度而言，可跨越兩個相互正交的平面來對網(wǎng)絡功能進行管理：

（1）網(wǎng)絡功能域管理平面（如圖2中所示的相關部分）。其對各個網(wǎng)絡功能的運行需求進行支撐，包括對網(wǎng)絡功能進行故障管理、性能管理以及精準配置；

（2）支撐資源管理平面（如圖2中所示的vAPP管理單元），為各個網(wǎng)絡功能在其整個生命周期之內提供資源支撐。

圖1中的云計算系統(tǒng)基礎設施模塊可以跨越其中提供的不同實例與技術，對各類虛擬化的資源進行匯聚與管理（歐洲電信標準協(xié)會對此的術語規(guī)范為NFVI+VIM——網(wǎng)絡功能虛擬化基礎設施+虛擬基礎設施管理）。注：此處所提及的“虛擬資源”指的是對底層物理網(wǎng)絡資源、物理計算資源與物理存儲資源的抽象化。多個上層應用可以共享使用這些虛擬資源。

在云計算基礎設施的部署中，通常是以上文圖1中所示的傳輸網(wǎng)絡連接結構來擴展至多個不同的物理站點，而且可具有單獨的管理平面?？梢允褂貌渴鹆塑浖x網(wǎng)絡技術的資源基礎設施將網(wǎng)絡連接功能編排在一起，有效地部署可提供網(wǎng)絡服務的vDC（虛擬數(shù)據(jù)中心）或者虛擬化的資源切片。

注：（1）一個虛擬數(shù)據(jù)中心是對數(shù)據(jù)中心的一個實例化（面向每個租戶），具有靈活的網(wǎng)絡拓撲，可提供基本的網(wǎng)絡、計算與存儲服務，還可提供諸如防火墻、負載均衡等更為復雜的服務。一個虛擬數(shù)據(jù)中心可以跨越多個位于不同物理位置的數(shù)據(jù)中心，也可能是單個數(shù)據(jù)中心里的基礎設施子集；（2）一個虛擬化的資源切片指的是對于虛擬數(shù)據(jù)中心的獨立視圖；（3）一個NS（Network Service，網(wǎng)絡服務）單元由VNFs（虛擬網(wǎng)絡功能）單元、PNFs（物理網(wǎng)絡功能）單元、虛擬鏈路以及虛擬網(wǎng)絡功能轉發(fā)路徑單元（用以支撐通信服務）組成。

運營支撐系統(tǒng)/業(yè)務支撐系統(tǒng)及服務使能架構平面的功能在于：

（1）體驗與保障：對服務提供進行保障；

（2）與用戶/客戶及第三方合作伙伴進行交互：通過多個通信渠道，使用戶/客戶及第三方合作伙伴與支撐系統(tǒng)進行交互；

（3）訂單管理；

（4）收益管理：提供面向任何產品或者服務的收費能力；

（5）資源管理：對于各類虛擬資源與物理實體資源，提供統(tǒng)一的庫存管理；

（6）業(yè)務清單；

（7）用戶、客戶及第三方合作伙伴管理；

（8）企業(yè)目錄（由產品、業(yè)務及資源組成）；

（9）服務使能：向第三方合作伙伴提供底層能力（比如，以應用編程接API的形式），便于其進行業(yè)務創(chuàng)新。

部署了軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術的網(wǎng)絡中，運營支撐系統(tǒng)/業(yè)務支撐系統(tǒng)及服務使能架構平面可提供積極地引入新興虛擬網(wǎng)絡功能以及vAPPs的能力。換言之，可在專用的虛擬資源切片中對新興虛擬網(wǎng)絡功能以及vAPPs進行實例化。同時，還可在另一個虛擬資源切片中執(zhí)行相同網(wǎng)絡功能的實例化。將用戶從舊的網(wǎng)絡功能/應用向新的網(wǎng)絡功能/應用重定向可以逐步地進行，以將其所產生的相關影響降低到最小的程度，并以對用戶透明的方式進行軟件可編程管理。

（1）快速的業(yè)務創(chuàng)新

對于軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術服務的封裝、并將其與其他數(shù)字資產融入到產品供應，運營支撐系統(tǒng)與業(yè)務支撐系統(tǒng)可提供必要的相關功能。此外，這些后臺支撐系統(tǒng)也對產品的生命周期進行管理（包括產品展現(xiàn)、銷售與計費等）。

但是，通信運營商及服務提供商在當下所面臨的最大挑戰(zhàn)之一是TTM（Time to Market，上市時間）。對于一項產品服務，縮短其從最初概念到最終交付所需的時間，關鍵在于對于業(yè)務流程要有著很好的理解，以不斷地提高相關過程的自動化水平。如果具有優(yōu)秀的業(yè)務流程設計，就可以交付預先配置的解決方案及套件，從而就可進一步地加速額外業(yè)務流程的創(chuàng)新，并提高引入各類新興業(yè)務的速率，與此同時，還可維持相關集成/整合的靈活性與能力。

由于軟件定義網(wǎng)絡技術與網(wǎng)絡功能虛擬化技術促進了各類新興業(yè)務的上市，這些技術對于業(yè)務流程（從理念信息到其具體實施，比如規(guī)劃、設計與部署）就可產生最重大的影響。

圖2所示為整個規(guī)劃、設計與部署過程中的環(huán)節(jié)示意。其中展示了面向從服務及資源（由多個功能域進行管理）創(chuàng)建產品提供的可能場景。

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圖2 從理念到實現(xiàn)的產品發(fā)展階段

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在運營支撐系統(tǒng)/業(yè)務支撐系統(tǒng)內部，圖2中所示流程的主要邏輯功能即為邏輯創(chuàng)建環(huán)境。資源與服務規(guī)范以及產品供給均是在此環(huán)境之中創(chuàng)建出來的，從而最終形成產品目錄。

此外，圖2中所示流程可以被分成多個規(guī)范階段來予以實施，包括：網(wǎng)絡功能規(guī)范、資源資源以及服務規(guī)范。

（2）網(wǎng)絡功能規(guī)范

“域管理”模塊使用由網(wǎng)絡功能規(guī)范所提供的信息來構造創(chuàng)建所期望業(yè)務服務的所需資源。在某些情況之下，網(wǎng)絡功能規(guī)范是由網(wǎng)絡供應商所提供的一個現(xiàn)成規(guī)范。

（3）資源規(guī)范

網(wǎng)絡功能單元所需求的虛擬基礎設施資源是云計算系統(tǒng)基礎設施要對外（第三方合作伙伴）提供的，需對其進行規(guī)范化。這些資源是通過虛擬數(shù)據(jù)中心以及vAPP模板進行描述的，而且可能由供應商來提供。

（4）服務規(guī)范

對于“服務連通性的傳輸方式”的描述也將會對外（第三方合作伙伴）提供，而且還可將其與由市場需求所定義的各類目標服務捆綁在一起，并融入到產品供應之中。這些產品供應可能會以任何一個從業(yè)主體為目標（比如：媒體服務提供商、健康與保健服務提供商）。服務規(guī)范包括對與目標行業(yè)用戶相關的特定服務特征的定義。

這種以目錄驅動的模式促進了各類新興服務的提供，其中所采取的的方式為：基于一定的原則（比如：服務與可重復使用定義的模組化，以創(chuàng)建出更為豐富的、集成的服務以及產品供應）進行簡單的建模。這就是上文圖3中所示流程的幾個主要“支柱”之一，并可通過對于集成/整合的簡化來進行補充處理，主要包括：標準接口、預先集成以及整個端到端流程的自動化。

（5）即時可用型服務

對網(wǎng)絡功能的虛擬化處理以及把軟件從硬件設備中解耦合出來，使得跨越各個功能域的服務流程可以實現(xiàn)全自動化（如圖3所示）。對此過程進行自動化處理的環(huán)節(jié)，包括對網(wǎng)絡功能單元整個軟件棧（其被封裝于業(yè)務之中）的實例化，可減小從業(yè)務訂閱到服務激活的整個過程所經歷的時間，并可提高對底層物理實體資源的利用效率（這是由于，在使用之前，可迅速地獲得所需資源的分配）。

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圖3 新興服務的創(chuàng)建流程

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SOA（Service-Oriented Architecture，面向服務的架構）以及各類創(chuàng)新型的微服務可提供軟件可編程接口（此類接口的設計依據(jù)是成熟的相關行業(yè)標準），并可為整個端到端流程的業(yè)務編排與自動化作出一定的貢獻。這些均為核心架構原則的組成部分，并與通用的信息模式組合在一起，采取應用編程接口APIs對外（第三方合作伙伴）提供服務，從而就可以達到簡化系統(tǒng)集成/整合之效。這些關鍵的原則使得網(wǎng)絡功能及其所需資源的實例化成為可能，并促進了從服務與資源之中創(chuàng)建產品供應的進程——這些服務與資源被定義在不同的域之中，包括：運營支撐系統(tǒng)/業(yè)務支撐系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)、云計算系統(tǒng)基礎設施以及IT（信息技術）系統(tǒng)。