電信網(wǎng)絡(luò)通信功能的虛擬化是如何提升處理性能的？

 NFV是指電信網(wǎng)絡(luò)通信功能虛擬化，通過使用COTS硬件和虛擬化技術(shù)來降低網(wǎng)絡(luò)設(shè)備成本。NFV可以使用軟硬件解耦及功能抽象、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功能不再依賴于專用硬件等方法來實現(xiàn)新業(yè)務(wù)的快速開發(fā)和部署。

NFV架構(gòu)作為ETSI最新定義的通訊網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，5G新建網(wǎng)絡(luò)必將采用NFV架構(gòu)。同時，現(xiàn)網(wǎng)的部分存量網(wǎng)絡(luò)做網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)改造，比如4G網(wǎng)絡(luò)的CU面分離部署時，通常也會采用NFV架構(gòu)。然而技術(shù)的發(fā)展如同歷史的發(fā)展一樣，總是螺旋式上升的。NFV剛從專業(yè)硬件向通用硬件發(fā)展，面向5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及4G網(wǎng)絡(luò)的CU面分離應(yīng)用時，卻發(fā)現(xiàn)以X86服務(wù)器為主的COTS硬件并不能滿足5G及4G C U分離的網(wǎng)絡(luò)性能要求。這主要有兩個原因：

一是通用X86 CPU保證通用性，而喪失了專用性，即不擅長特定任務(wù)處理。比如處理編解碼轉(zhuǎn)換、報文轉(zhuǎn)發(fā)、加解密等并行處理任務(wù)。

二是X86通用處理器性能再無法按照摩爾定律進行增長，而電信業(yè)務(wù)特性對計算性能要求，超過了按“摩爾定律”增長的速度。

以5G網(wǎng)絡(luò)而言，為滿足5G網(wǎng)絡(luò)的大帶寬和低時延特性，5G RAN、5G CORE都有非常大的性能提升需求，只靠X86處理器性能難以滿足; 位于邊緣DC的MEC，受制于機房空間、散熱、成本等因素限制，使用純X86處理器難以滿足高性能計算的要求。

以4G CU分離而言，用戶面面對報文的轉(zhuǎn)發(fā)吞吐量及時延有很高的要求，而通用的X86處理器在報文轉(zhuǎn)發(fā)方面并不專業(yè)。

在4G CU分離及5G網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用場景中，因為NFV所采用的通用硬件在特定任務(wù)處理上的性能或成本方面具有缺陷性，從而讓X86處理器配備FGPA、GPU等協(xié)處理器(加速卡)的方案重新出現(xiàn)在NFV的架構(gòu)中。電信網(wǎng)絡(luò)也經(jīng)歷了從專用硬件到通用COTS硬件再到通用COTS硬件+專用加速卡硬件的螺旋式發(fā)展歷程。最新的ETSI NFV架構(gòu)也將硬件加速引入到NFV架構(gòu)之中。

在新的VNF架構(gòu)中，對NFVI進行了增強，增加了加速資源虛擬化能力：將加速器進行抽象，以邏輯加速資源的方式呈現(xiàn)，統(tǒng)一提供全面的加速服務(wù)。虛擬化層提供統(tǒng)一的接口，適配不同形態(tài)的加速設(shè)備形態(tài)，如加速器等。