NFV產品如何才能走向規模商用

做者簡介：王曄，烽火通訊科技股份有限公司ICT網絡產品線NFV產品總監，高級工程師，研究方向爲SDN\NFV\MEC\AI\光通訊。

自2013年AT&T率先提出DOMAIN 2.0網絡轉型計劃以來，國內外運營商紛紛跟進推出網絡轉型戰略，權威諮詢機構IHS甚至預測2021年全球NFV市場規模達到370億美圓以上。理想雖然豐滿，現實依舊骨感。時間悄然來到2019年，NFV產品實際商用規模遠沒有預測數據那麼樂觀。到底是什麼緣由阻礙了NFV產品商用進程？NFV產品如何才能真正走向規模商用？本文試圖回答這兩個問題。

現狀之痛，NFV產品商用進展未達預期

要想了解NFV產品商用進程，只要打開整個電信網絡來看不一樣網絡層次的虛擬網元商用進展就能夠管中窺豹。如圖1所示，除了移動核心網vEPC、vIMS、v5GC網元和數據中心網絡安全等少許網元外，接入網的vCPE、vOLT、vCDN，城域網vBNG、vSR等尚處於試商用或小規模商用的階段，傳送網和骨幹網的網元則幾乎沒有虛擬化。仔細分析不難發現其中的規律，傳統電信網絡中業務特性比重大的網元率先實現虛擬化並規模商用，而網絡中大量管道特性比重大的網元仍然處於試商用或者乾脆沒有虛擬化的階段。

圖1 電信網絡虛擬網元商用進展

他山之玉，基於價值鏈的商業模式分析框架

科幻做家劉慈欣告訴咱們要升維思考，降維打擊。從歷史發展規律來看，任何產業的更迭離不開技術和商業的雙輪驅動。從商業模式角度分析NFV產品面臨的問題與挑戰才能更好的看清方向，規劃將來發展。分析商業模式固然首先要有一套商業模式分析框架。本着拿來主義，在此直接引用北京大學匯豐商學院的商業模式分析框架（參考圖2）。

圖2 商業模式分析框架

商業模式的概念是商業生態環境中價值環節的生態組合。商業模式分析框架主要由用戶需求、價值鏈路、價值交換、贏利模式和商業位勢組成。用戶需求指使用產品或服務的最終用戶的需求。運用馬斯洛需求層次理論模型能夠鎖定用戶需求靶點。價值鏈路由一個或多個價值環節組成，經過價值交換的方式交換到用戶處並知足用戶需求。贏利模式指價值鏈路上總收益的生成方式，本質上就是研究賣什麼的問題，一般包括賣產品、賣服務、賣文化、賣投資和賣資質五種類型。商業位勢指企業在價值鏈路上的收益分配原則，一般根據關鍵資源的可替代性決定了企業在價值鏈路上的位勢。

升維思考，從商業模式角度看NFV產品面臨的挑戰

NFV通用硬件的商業模式

硬件基礎設施除了數據中心內部經常使用的服務器、交換機、存儲以外，還包括以uCPE、智能網卡爲表明的NFV通用硬件，其商業模式參考圖3。價值鏈路最上游的多核CPU廠商寡頭處於支配地位，在商業位勢上具備不可替代性，攫取了大部分利潤。下游通用硬件廠商數量衆多，各廠家硬件設計大同小異，主要比拼的是成本和效率。

圖3 NFV通用硬件的商業模式

對於購買NFV通用硬件的最終用戶而言，基礎層次的需求靶點就是通用硬件相比專用硬件優點在何處。以uCPE爲例，表1從不一樣維度比較了uCPE和專用CPE的差別，uCPE在接口多樣性、成本、環境適應性等多方面相較於專用CPE均沒有體現明顯優點。

表1 uCPE與專用CPE綜合對比

VNF虛擬網元的商業模式

VNF的商業模式參考圖4。價值鏈路VNF廠商處於通用硬件商下游，購買通用硬件設備並部署VNF後再銷售後最終用戶使用。因爲純軟件邊際成本爲0，同質化競爭激烈，商業位勢上VNF廠商沒法處於支配地位。

圖4 VNF虛擬網元的商業模式

對於購買了VNF的最終用戶而言，基礎層次的需求靶點就是VNF相比專用網元的優點體如今何處。以城域網vBNG網元爲例，vBNG因爲須要進行CO機房DC化改造，包含有設備成本和基建成本在內的綜合成本明顯高於專用BNG。表2將vBNG與專用BNG網元進行了對比分析，vBNG在綜合成本、性能、環境適應性、空間和功耗方面均不佔優點。

表2 vBNG與專用BNG網元綜合對比

電信雲CloudOS的商業模式

電信雲CloudOS部署在通用硬件之上，基於虛擬化技術提供VM或容器來運行VNF軟件。電信雲CloudOS的商業模式參考圖5。價值鏈路上CloudOS廠商下游是電信雲集成商和運營商。運營商銷售雲服務和產品給最終用戶。因爲電信雲運營商須要投資建設數據中心等基礎設施，所以運營商是關鍵資源的支配者，在商業位勢上處於支配地位。大量基於OpenStack等開源項目打造的CloudOS供應商和集成商競爭激烈。

圖5 電信雲CloudOS的商業模式

對於CloudOS廠商而言，最終用戶實際是電信雲運營商。運營商的基礎需求靶點是CloudOS的特性知足VNF部署須要。在此之上是電信雲建設需求，中小運營商沒有足夠的專業知識，須要集成商提供電信雲數據中心工程交鑰匙服務。在建設需求之上則是運維需求，運營商積累多年的IT雲運維經驗須要無縫切換到電信雲上，這就要求CloudOS提供IT雲和電信雲統一的運維界面和工具。

編排器的商業模式

編排器對虛擬網元的EMS、控制器和雲資源管理平臺進行統一的管理編排，實現敏捷的網絡服務。編排器的商業模式參考圖6。價值鏈路上編排器廠商下游是各種網絡運營支撐系統廠商，編排器與其互通對接完畢後，交付給運營商使用。

圖6編排器的商業模式

運營商經過編排器設計和上線網絡服務，是編排器的最終用戶。運營商除了對於編排器自身特性的基礎需求以外，還有對於編排器的敏捷網絡服務能力以及端到端跨域編排的需求。運營商在商業位勢上處於支配地位。

撥雲見日，看清NFV產品的演進趨勢

任何產品最終掏錢埋單的是用戶。只有有效地迴應用戶關切，實現用戶價值才能實現商業成功。商業模式分析對於NFV產品的挑戰偏偏說明了NFV產品的短板，惟有經過不斷的技術創新來克服短板才能走向規模商用。將來NFV產品的演進趨勢也正是在持續的技術創新中不斷明晰起來。

NFV通用硬件的演進趨勢

多核通用CPU芯片擅長業務處理，專用芯片精於高效轉發，二者優點互補，能夠有效地知足現網升級改造的需求。表3總結概括了從專用硬件到通用硬件的多種硬件形態變形。其中融合硬件包括3種典型組合，包括專用子框+多核刀片、uCPE+專用子卡、通用服務器+智能網卡的形態。融合硬件在環境適應性、接口完整性、性價比和業務靈活性上相較於通用硬件存在明顯的優點，同時克服了專用硬件業務靈活性不足的劣勢，所以NFV通用硬件與專用硬件融合趨勢在將來3年內將會是主流。

表3 多樣化硬件形態對比

VNF虛擬網元的演進趨勢

如圖7所示，與硬件走向融合趨勢相適應，虛擬網元也從單純虛擬化向混合虛擬化形態演進。混合虛擬化形態的網元將轉發面或者部分轉發面特性卸載到專用網元上實現，充分發揮專用網元轉發性能優點，適用於須要100G以上轉發帶寬的網絡層次部署。

圖7 多樣化的網元虛擬化形態

電信雲CloudOS的演進趨勢

既然中小運營商缺乏足夠的專業知識來建設和運維電信雲，那麼結合電信雲和IT雲各自優點的ICT融合雲將可以有效知足用戶需求，更加符合運營商現有云資源池割接遷移的須要。「ICT融合雲」不是抽象的概念，而是體現雲平臺各個不一樣的層次：在基礎設施層面，數據中心硬件與CloudOS總體建設交鑰匙；在雲資源管理平臺層面，PIM和VIM集成交付，用戶界面、運維工具和北向接口統一設計；在虛擬化層面，電信雲中各種加強性能和可靠性的技術一樣能夠應用到IT雲中，容器和虛擬機統一納管；在應用層面，APP和VNF混合部署，混合組網。

編排器的演進趨勢

開源項目爲實現編排器提供了良好的技術基礎，然而僅僅DC域的編排器並不能解決運營商的核心痛點。運營商在各省公司現存大量的網絡支撐系統，品目繁多，接口複雜。編排器要實現真正意義上的端到端網絡服務編排就必須可以針對各地差別化需求定製化開發，打通各種網絡支持系統的接口，如此一來敏捷服務和下降OPEX纔不會是空中樓閣。

結束語

電信網絡轉型既有內生動力，又有技術支撐，大勢所趨。網絡轉型過程當中摸着石頭過河的探索期在所不免。在這個持續探索的過程當中技術創新和商業模式創新不可偏廢，兩手抓兩手都要硬。以商業的視角看清NFV產品的演進趨勢，以技術創新應對NFV產品的挑戰，順勢而爲，融合發展才能迎來光明的將來。