回想一下在智能手機問世之前的那些日子，人們將隨身攜帶各種電子設備，例如翻蓋手機、數碼相機、MP3播放器、健身跟蹤器、任天堂游戲機等等。無論何時出門，可能都需要背包放置這些電子產品。然而，在現代技術將所有這些功能整合到智能手機之后，曾經市場規模高達數十億美元的一些電子產品被無情地淘汰。而在10年前，同樣的事情也發生在網絡行業，這要歸功于NFV系統。

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曾經通過離散硬件提供的功能被封裝為在服務器上作為虛擬設備運行的軟件應用程序中，而服務器虛擬化和容器化是當今企業軟件棧的基礎。虛擬化為業務應用程序所做的是以NFV和虛擬或通用客戶端設備(分別稱為vCPE和uCPE)的形式提供網絡服務。

使用服務器運行多種網絡服務的理由與將數碼相機、媒體播放器、GPS設備合并到手機中的理由類似：它通過利用規模經濟和新技術，以更低的成本提供更高的靈活性、便利性、性能、可管理性。與智能手機的低功耗片上系統(SoCs)、成像芯片和觸摸顯示屏不同，NFV系統和基礎設施利用了越來越強大的服務器處理器、交換機芯片和固態存儲設備，使機柜能夠容納更多的網絡應用程序和用戶會話。

軟件定義網絡(SDN)和功能使運營商和企業都受益。運營商首先實現了NFV的優勢，并且已經實施了大多數早期NFV部署。但是，隨著企業使用軟件定義的WAN(SD-WAN)重新設計其網絡以提供與分支機構、倉庫和臨時工作場所成本更低的高性能連接，他們重新發現了分布式基礎設施(邊緣計算)的優勢。網絡功能虛擬化和邊緣計算這兩個趨勢現在開始融合，因為邊緣基礎設施已經成為將SD-WAN端點和其他網絡服務組合在單個硬件上的一種方式。

快速增長的市場

像大多數新生的趨勢一樣，NFV邊緣硬件沒有固定的或廣泛接受的界限。其語義的不精確性導致對市場規模和增長率的不同估計。不過，大多數網絡觀察家都認為，其銷量正在迅速上升。

邊緣虛擬網絡市場包括三個類別：

• NFV基礎設施(NFVI)——即企業數據中心或運營商網絡內的設備，其中包括核心、中央辦公室以及即將推出的無線基站。
• 虛擬的客戶端設備，其中包括網絡應用程序和系統軟件。
• 通用客戶場所設備或硬件，可能是專用設備、遠程交換機/路由器或小型服務器。小型低功耗uCPE通常包括使用SoC(Arm、NXP/power、MIPS)或低端Intel CPU(Atom、Celeron)的設備。

網絡功能虛擬化設置的基本元素，其中虛擬網絡功能(VNF)是NFV框架內的構建塊。

這些組件一起提供網絡服務的虛擬實現，并且呈爆炸式增長。

網絡功能的虛擬化正在興起

以下是對使虛擬實現網絡服務成為可能組件的市場發展情況：

• IDC公司對vCPE / uCPE稱，2018年網絡邊緣硬件和軟件的總收入約為8億美元，然后以約31%的復合年增長率增長，到2023年將近32億美元。
• IDC公司關于電信虛擬網絡功能(VNF)市場的另一份報告預測，到2022年，其市場增長率將達到45%，達到160億美元以上。
• IHS Markit公司估計，到2022年，uCPE市場規模將達到10億美元。
• Technavio預測，vCPE市場將以每年45%的速度增長，到2023年將達到約36億美元。
• 盡管Gartner公司尚未公布收入估算，但它預測到2023年，全球65%的企業將采用通過SD-WAN部署的統一通信解決方案，而2018年這一比例不到10%。這些將主要是電信服務的端點，因為只有10%的企業將實施基于場所的網絡功能虛擬化服務。

誠然，如此高的增長率是新興市場從無到有的典型特征。但是，有幾個因素將導致NFV、vCPE和uCPE的銷售額達到數十億美元的比例。其中包括：

• 電信運營商使用邊緣基礎設施構建分布式軟件定義的網絡，以提供5G容量(通過虛擬無線電接入網絡技術)、網絡服務和流媒體內容。
• 企業采用SD-WAN來代替傳統的WAN，并使用融合的基礎設施來交付網絡和應用程序服務。實際上，Gartner公司預測，到2023年將有65%的企業將通過SD-WAN部署虛擬網絡服務，同時進一步估計30%的企業位置將完全依賴互聯網寬帶電路，而2019年為10%。

功能和用例

除了獲得使用商品組件的成本效益之外，融合虛擬網絡基礎設施的主要好處是可以在單個硬件上運行多種服務的靈活性。基于軟件的設計還可以將多個VNF組合到所謂的服務鏈中，從而使SD-WAN端點終止于IP語音會話邊界控制器或防火墻。

各種規模的企業最受歡迎的VNF包括：

• SD-WAN。
• 防火墻(通常使用添加了深度數據包檢查，第7層過濾和入侵防御系統的下一代軟件)。
• 路由器和交換器。
• 用于第3層到第7層負載平衡的應用程序交付控制器。
• 媒體服務器和內容交付/緩存。
• 會話邊界控制器(VoIP管理和公共互聯網上的安全性)。

NFV系統產品

NFV和vCPE的重點是將網絡硬件與軟件分離，以提供靈活性，以使用能夠運行虛擬化或容器堆棧的任何處理器架構和系統設計。這種適應性使得不可能編制一份詳盡的NFV產品清單，因為任何計算機可以運行虛擬網絡服務，無論是具有上TB內存的4U和4S，還是使用具有DDR內存的Arm SoC的Raspberry Pi，都可以運行虛擬網絡服務。盡管如此，系統供應商已經通過發布針對網絡邊緣環境的產品來響應人們對融合虛擬服務日益增長的興趣。

以下是當前可用的主流產品：

(1) Cisco CSP 5000系列包括基于UCS C220和C240服務器的1U和2U的2S系統，以及針對NFV應用程序定制的Red Hat Enterprise Linux版本。Cisco CSP 5000系統支持各種Cisco VNF，其中包括：

• 云計算服務路由器1000V和XRv 9000路由器。
• 自適應安全虛擬設備(ASAv)。
• Firepower下一代防火墻。
• 虛擬廣域網應用服務(vWAAS)。

(2) Nexus 1000V的虛擬安全網關和虛擬管理程序模塊

Cisco ENCS 5000是用于企業邊緣部署的混合計算路由器平臺。ENCS集成Cisco的虛擬綜合服務路由器、集成SD-WAN軟件、vWAAS、ASAv和虛擬無線LAN控制器，以及對供應商NFV基礎設施軟件平臺的支持。

• Cisco HyperFlex Edge超融合基礎設施(HCI)是一系列1U，2S服務器，支持高達128 GB的容量以及為邊緣應用(包括NFV)設計的3到8個硬盤驅動器。
• ClearFog CX LX2K和CX CN9K COM Express type 7網絡平臺是基于SoC的小型系統，具有100和10千兆以太網(GbE)接口，專為使用嵌入式Linux內核的uCPE應用程序而設計。
• Dell Virtual Edge Platform(VEP)4600是支持SD-WAN和其他VNF的uCPE產品。它既可以用作具有2x10 GbE和4x1 GbE的可擴展1U系統，也可以用作具有2x10 GbE和6x1 GbE的小型設備。VEP產品支持VMware ESXi和Velocloud(SD-WAN)、Versa(SD-WAN)和Adva集成網絡虛擬化平臺。
• Dell PowerEdge R640、R740xd或VxRail D系列是1U的HCI系統，當與VMware vCloud NFV(包括NSX-T并經過優化的網絡應用程序的vCloud版本)配套使用時，適用于NFV工作負載。
• HPE Edgeline Converged Edge Systems是一系列1U、2U和刀片服務器，主要用于遠程辦公室和惡劣環境(通過加固硬件)。與Dell產品類似，Edgeline不包括NFV堆棧，但支持相同的VMware軟件或其他Linux/OpenStack網絡平臺。
• Lanner vCPE/uCPE平臺是基于x86的設備，無論是機架式還是臺式配置，均具有多達16個10GbE端口，并且可選件Wi-Fi和LTE連接已通過許多VNF產品驗證。
• 聯想ThinkSystem Edge服務器(SR655、SR650、SR630和SE350)經驗證為針對NFVI的Intel Select解決方案，其型號針對遠程辦公室、移動邊緣和運營商核心的網絡工作負載進行了優化。

為什么企業對邊緣NFVI感興趣?

企業對使用NFVI的邊緣服務器的興趣有四個因素：

• 越來越傾向于通過寬帶使用SD-WAN，而不是傳統的數據電路來進行遠程連接。
• 用于SD-WAN和其他網絡服務的虛擬軟件設備的廣泛可用性。
• 小巧緊湊和1U系統可提供處理能力，這些系統可以運行虛擬機或承載多個應用程序的容器堆棧。
• 能夠在單一界面下集中管理、監控和治理分布式系統基礎設施管理軟件。

這些因素共同為企業提供了在同一NFV系統和硬件上整合網絡服務和企業應用程序的靈活性。與傳統的專用網絡硬件相比，這樣做可以提高遠程基礎設施的性能、效率和可擴展性。