什么是NFV，為什么每個人都在談虛擬化？

當我們進入第四次工業革命時，一些新的技術趨勢已經開始改變我們工作和生活的系統。網絡功能虛擬化（NFV）允許網絡運營商減少支出并加速新服務的部署，并且這一概念目前在全世界范圍內正變得越來越普遍。本文討論網絡功能虛擬化是什么，它是如何工作的，它與SDN相比如何，它的好處是什么，以及它與SDN對第四次工業革命的意義是什么 。

過去幾年，網絡功能虛擬化已經成為技術專家以及那些熱愛技術的人們討論的最熱門話題之一。人們對NFV的興趣，很大程度上源于它可以實現更快、更靈活的網絡基礎設施，同時還可以降低成本。

網絡功能虛擬化最初是在德國舉辦的2012 SDN和OpenFlow世界大會上作為白皮書推出的，現在已經成為一個日益普及的概念，得到了主要的網絡和電信運營商及其供應商的支持。

因此，網絡功能虛擬化具備了網絡基礎設施的潛力以及該領域所有主要參與者的支持，它究竟是如何運作的？

網絡功能虛擬化究竟是什么？

從廣義上講，網絡功能虛擬化是一種概念，通過將防火墻、負載平衡、會話邊界控制、交換、路由、流量分析和QoE測量等特定功能從傳統的、硬件中分離出來，并將它們轉化為基于硬件的、與硬件無關的軟件網絡功能，從而提供更高的網絡靈活性并降低成本。

任何NFV架構都有三個主要組件，即NFV基礎設施和虛擬基礎設施管理器，它們是要虛擬化的計算、存儲和網絡資源；管理和編排軟件組件，負責管理虛擬網絡功能和服務的生命周期；以及虛擬網絡功能本身。

這些組件中的每一個對于充分實現網絡功能虛擬化的潛力和獲得其能夠提供的好處都是必不可少的。然而，就NFV而言，這些組件只是一個方面。

與此技術相關的挑戰更多地是與試圖將其集成的電信企業有關，而不是網絡本身的各個元素。在過去幾年中，構建網絡基礎設施面臨的最大挑戰之一是利用功能成本。

NFV的工作方式之一是用虛擬服務器和執行網絡功能的機器替換專有且昂貴的物理硬件，允許運營商通過簡單地設置一個新的虛擬機來部署新功能。

有了網絡功能虛擬化，運營商不再依賴舊的物理硬件來執行防火墻或加密等網絡功能，因為這些功能可以加載到軟件上，而軟件部署在已經是網絡一部分的標準化服務器上，這有助于提高可擴展性和定制化。

NFV和SDN

很多人仍然對這兩個概念感到困惑，雖然網絡功能虛擬化和軟件定義網絡確實在不同的領域都有一些相似之處，但實際上它們是相互區別的。

兩者之間的最大區別在于自動化。 NFV是將網絡功能轉移到虛擬環境的過程，但是，這并不包括生成自動化的策略。

當SDN與NFV基礎設施結合時，這就會發生變化，因為軟件定義網絡的集中管理元素允許數據包從一個設備轉發到另一個設備。這與NFV將控制功能路由到選定服務器上的虛擬機上的能力相同。

隨著我們進入網絡功能虛擬化和軟件定義網絡技術持續發展的未來，它們的組合將變得越來越普遍，并且這兩個領域可能會取得進一步發展。

網絡功能虛擬化的好處

NFV為服務提供商帶來的諸多好處已經顯現出來了，網絡功能虛擬化帶來的最大好處有增強網絡靈活性，允許運營商快速部署新的網絡功能或服務。定制也是網絡功能虛擬化的一個優勢，因為網絡運營商一旦擁有構建定制的基礎設施的能力，有可能會提高終端用戶的服務水平。

網絡定制和靈活性的增強還可以實現更好的網絡功能和服務可擴展性。這是非常有好處的，它使網絡運營商能夠比以前更容易地擴展或縮小他們的網絡，并允許他們在需要時隨客戶的需求而轉移。

NFV和SDN是否也是推動第四次工業革命的關鍵？

隨著先進的自動化、無人駕駛汽車、機器人、無人機、人工智能、虛擬化和5G無線通信技術的發展，我們已經可以很明顯地看到，所謂的“第四次工業革命”已經在進行中了。

為了真正實現自動化和無人駕駛汽車等技術，我們需要采用一些底層架構，其中最重要的兩項技術就是網絡功能虛擬化和軟件定義網絡。

什么是第四次工業革命？

大家都知道19世紀的第一次工業革命。然而，你可能不知道的是，那之后還有另外兩次，目前正在進行的是第四次。那么，這些革命是什么？

通過使用蒸汽和水為機器和設備提供動力，第一次工業革命開始了。第二次工業革命是通過引入電力和大規模生產實現的，第三次工業革命的特點是數字時代和互聯網的到來。

第四次工業革命正在通過網絡物理系統、先進的自動化、人工智能和物聯網的開發和利用來著色。相比之下，第四次工業革命似乎將更具影響力，并將我們推向更遠的未來。

無人駕駛車輛、機器人和人工智能聽起來都非常具有未來感，它們是目前的創新，是第四次工業革命及其技術的直接結果。這就是NFV和SDN發揮作用的地方。

NFV和SDN的作用

NFV是一種網絡概念，旨在通過將某些功能（如防火墻或加密）與傳統專用硬件分離并轉向虛擬服務器，從而提供更高的網絡靈活性并降低成本。

軟件定義的網絡更像是一系列網絡對象，如交換機、路由器和防火墻，它們能夠自動化并覆蓋VLAN和接口配置等網絡要求。

使用這兩個概念有助于催生下一代產品和服務，如5G無線通信網絡，這也被一些專家和愛好者們吹捧為第四次工業革命的另一個驅動力。幾乎所有工業4.0創新都將使用無線通信網絡，所以5G，以及NFV和SDN，將可能成為塑造第四次工業革命的方向。

虛擬化服務器將在保持虛擬網絡的統一方面發揮關鍵作用，這一過程涉及SDN而非NFV，然而，這兩個概念都旨在實現虛擬化服務和應用程序，同時提高網絡靈活性并降低成本。

NFV和SDN之間的共同目標也可以產生有益的副產品，使網絡運營商和服務提供商能夠投資自己的系統和技術，并開發工業4.0基準的產品。

超越第四次工業革命

隨著我們進入一個新的時代，技術、生物、物理和虛擬資源正在變得越來越一體化，網絡功能虛擬化和軟件定義網絡對第四次工業革命的未來具有重要意義。

當兩者結合使用，SDN和NFV可以提高網絡靈活性、可靠性和安全性，并提高速度。對于預計到2020年將達到數十億的智能設備和物聯網設備而言，這可能會是一個成功的組合。

技術的發展速度似乎越來越快，網絡功能虛擬化和軟件定義網絡等概念的功能和優勢，很有可能會為幫助我們進入第五次工業革命奠定基礎。

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