近五年前，在网络运营商联合发表的一份白皮书中，就把网络功能虚拟化(NFV)的主要目标说得相当明确：大幅降低部署通信服务的成本和运营成本。
虽然NFV规格以惊人的速度正在发展，但从那时起，大部分的努力都集中在管理和协调领域。与此同时， NFV的本质，也就是虚拟化网络功能被埋没了，大多数供应商采取的方式是将现有的产品代码库简单地移植到虚拟机(VM)上，但这根本不足以实现运营商的目标。
虚拟机的吸引力在于它们掩盖了传统通信软件组件部署在新兴NFV基础设施上的不足。此外，建立在专用硬件上的这些传统设备，可以在普通的虚拟化环境中很简单的就得到运行。
然而，这些基于虚拟机管理程序的硬件虚拟化技术开销非常高，并且也没有冗余，无法快速相应基础架构故障，实际上反映了当今的非虚拟化实现。结果是解决方案无法满足通信服务商所要求的节约成本，他们必须改变其业务的几乎每个方面来支持这一新模式。
云原生虚拟化网络功能(Cloud-native Virtualized Network Functions)(简称VNFs)，使用高度可扩展，以Web为中心的设计模式和实践。然而，随着电信业务和基础设施的独特需求增加，这些方法必须扩展到支持分布式状态和异步消息处理。有了这个基础，VNFs才能不仅限于私有云中基于硬件的虚拟机部署。
利用高效的轻量级容器，在虚拟机所需时间的一小部分内实例化，VNFs可以在公有或混合公有/私有云环境中进行部署，仅在需要时提供容量按需和故障切换元素。与高度自动化的商业化容器部署在一起，所集成的解决方案解决了硬件虚拟化技术开销大，运营成本高的问题，同时大大提高了整体服务的敏捷性。
云原生网络服务的转变应该是完全放弃基于微服务的旧的单片软件架构的机会。它们可以独立于更大的网络功能开发，或由不同的供应商共同开发，以最终提供最佳的解决方案。此外，通过精细转发图或服务链，它们可以跨多个不同的网络，从而消除了重复执行公共网元功能的问题。微服务对于实施满足客户和交通需求的横向扩展方法至关重要。此外，它们是采用精益DevOps方法来进行服务增强和升级的基础。
使用用微服务方法构建并部署在容器环境中的云原生虚拟化网络功能，在理论上不会有什么成本限制，还能实现一定的效益规模。服务可以更快地启动，并且当一部分服务启动失败时，可以更好地进行故障隔离。此外，可以根据需要添加微服务器以便处理增加的容量或备份需求。
那么什么服务可以从使用VNFs交付的解决方案中受益呢?网络运营商已经开始部署和交付5G移动连接和服务。这种下一代移动无法在当今的网络功能上运行，这些功能通常不灵活、规模昂贵、升级成本高。根据像ETSI这样的行业机构，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不仅仅是RAN升级，还需要一种新型的核心网络来提供服务、规模、安全性和体验质量要求。
虽然5G将需要对网络构建方式进行实质性的改变——推动对可升级的可配置VNFs的需求——但是基于LTE的服务的发展已经将网络推向了极限。随着现在出现在市场上的物联网和智能家居应用数量的增加，迫切需要更丰富的网络功能，这些功能旨在充分利用云而不是简单地驻留在其中。云原生IMS核心和会话边界控制器可以为希望将IMS功能扩展到企业的运营商带来即时价值，或者为特定的，与质量相关的应用程序(如连接的汽车)切片其现有的网络。
随着越来越多的移动终端上市，越来越多的IoT驱动体验即将到来，消费者对网络运营商的需求将会超越传统的界限。我们正在进入一个新的通信时代，一个需要5G规模和成本效率的时代，这就要求NFV实施不能建立在云端本地VNF之上，因为只有云本地虚拟化网络功能才能真正实现NFV。
本文作者：宁飞虹
来源：51CTO