網(wǎng)絡(luò )分流
過(guò)去，網(wǎng)絡(luò )中占主導的是語(yǔ)音流量，但今天，視頻和數據流量占據了網(wǎng)絡(luò )容量的絕大部分[1]。二者都得益于分布式架構，但原因不同。將視頻內容從集中式的源向各用戶(hù)發(fā)送，效率低下。解決這種效率低下的主要手段是內容分發(fā)和組播，二者都得益于層次化、分布式的架構。
延遲和抖動(dòng)
集中化部署的一個(gè)明顯問(wèn)題是信號延遲。在電信網(wǎng)絡(luò )中，數據以光速傳播，雖然很快，但經(jīng)由長(cháng)距離后，仍然會(huì )有可感知的延遲。其他潛在因素是由交換機、路由器和沿途的其他網(wǎng)絡(luò )設備所引起的。
相對大比例的延遲發(fā)生在有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)絡(luò )。光纖接入所引入的延遲最小，而移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )會(huì )導致高達數百毫秒的環(huán)回延遲。
但對于語(yǔ)音業(yè)務(wù)或任何諸如視頻會(huì )議等全雙工、實(shí)時(shí)性的流量而言，延遲并非唯一的關(guān)鍵因素。抖動(dòng)（時(shí)延的變化）也要包括進(jìn)來(lái)。在有抖動(dòng)的情況下，要重建一個(gè)連續的話(huà)音流，就需要在目的地對信號進(jìn)行緩沖。如果抖動(dòng)值較高，緩沖將在雙向通信中導致反常的延遲。
可靠性和可用性
對網(wǎng)絡(luò )資源做分布式部署的其他原因還有業(yè)務(wù)可靠性和可用性。其中一種類(lèi)型的風(fēng)險是”smoking hole”場(chǎng)景或者一些大型的地域上所定義的災難。例如2011年日本東北部地區的海嘯，促使運營(yíng)商從頭審視和改變其災難保護方式，以便在未來(lái)類(lèi)似情況中減少所受的影響。
分布式為事故中受影響的用戶(hù)快速恢復業(yè)務(wù)。其不必是大量、小節點(diǎn)的方式。它們應該是各自獨立、地理上相隔足夠遠（超過(guò)1000公里），以便不會(huì )全部在同一災難中受到影響。
安全和法律法規方面的考量
分布式在提升安全性方面既是風(fēng)險，又是機會(huì )[2]。由于有更多的部署地點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò )連接可被攻擊，分布式網(wǎng)絡(luò )的風(fēng)險可能更高。一旦攻擊者潛入一個(gè)地點(diǎn)，他們可能會(huì )延伸到其他地點(diǎn)，甚至攻擊關(guān)鍵的管理和編排功能。
反過(guò)來(lái)，分布式也可能弱化風(fēng)險。仔細規劃的分布式NFV應用能隔離本地攻擊，使得絕大部分用戶(hù)和節點(diǎn)不受影響。如果安全措施正確、到位，攻擊可被自動(dòng)檢測到，受影響的網(wǎng)元會(huì )被隔離和修復，而其余網(wǎng)元繼續運作。
在國家或國家聯(lián)盟一級，政府的法律法規可能是采用分布式的另一個(gè)原因。除可靠性和可用性之外，重要的基礎架構也必須留在國內，歐盟中，認證服務(wù)存儲個(gè)人數據就是這樣一個(gè)例子。
需要分布式架構的業(yè)務(wù)舉例
基于所述原因，大多數現行的NFV部署都要求運營(yíng)商為某些業(yè)務(wù)將虛擬化功能分布部署在不同地理位置。正如前面所提到的，大多數運營(yíng)商還運維著(zhù)接入網(wǎng)，固定和無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)在布放位置方面的靈活性很有限。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )的趨勢是使用微基站和傳感器網(wǎng)絡(luò )來(lái)提升覆蓋和容量，這就意味著(zhù)網(wǎng)元比以往更加靠近用戶(hù)。而移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )（甚至LTE）中的延遲，要求某些業(yè)務(wù)高度分布化。其他功能 -姑且稱(chēng)之為業(yè)務(wù)功能 – 除了采用貼近用戶(hù)之外，有更多的靈活性和可變因素，用以決定采用何種規模的分布式可達到用戶(hù)體驗與成本的最優(yōu)化平衡。
視頻業(yè)務(wù)和虛擬內容分發(fā)網(wǎng)（vCDN）
今天，用戶(hù)業(yè)務(wù)所消耗的大部分網(wǎng)絡(luò )容量都用在了視頻下載和流媒體上。這也是增長(cháng)最快的業(yè)務(wù)，并且給當前的網(wǎng)絡(luò )架構帶來(lái)越來(lái)越大的壓力。
視頻分發(fā)網(wǎng)（CDN）是分流國際和某些廣域網(wǎng)視頻流量的最重要的方式。CDN將內容緩沖在距用戶(hù)較近的地方，而不是從一個(gè)集中的服務(wù)器重復的傳送流或下載同樣的內容。通過(guò)使用定制的CDN或將視頻平臺分布式部署，將內容緩存在相比目前距用戶(hù)更近的位置，視頻點(diǎn)播在網(wǎng)絡(luò )上產(chǎn)生的流量可被進(jìn)一步減少。
虛擬化無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)（vRAN）
vRAN是ETSI NFV行業(yè)規范組指出的對時(shí)延最敏感的NFV應用之一。RRH和BBU間的信號延遲應該在幾微秒到幾毫秒的范圍內。
虛擬化用戶(hù)前端設備（vCPE）
個(gè)人用戶(hù)和企業(yè)的CPE，例如DSL路由器、防火墻和機頂盒是數量最為龐大的網(wǎng)元。運營(yíng)商對于將CPE功能虛擬化產(chǎn)生興趣，因為這樣可以避免成本高昂的上門(mén)服務(wù)式維護和升級。
當網(wǎng)絡(luò )功能從CPE中移出，放入網(wǎng)絡(luò )中后，彈性和性能成為主要關(guān)注的方面，因為業(yè)務(wù)中斷會(huì )影響數量龐大的用戶(hù)群。在大多數情況下，CPE功能置于網(wǎng)絡(luò )中意味著(zhù)用戶(hù)以群組的方式被集中在幾個(gè)區域的集群中，各集群可訪(fǎng)問(wèn)臨近集群的資源，這也正是一種冗余的方式。因此，對這種分布式架構的管理變得異常重要。
分布式模型
許多運營(yíng)商將NFV的到來(lái)視作重新考量其網(wǎng)絡(luò )架構的一個(gè)機會(huì )。運營(yíng)商期望簡(jiǎn)化架構，并向著(zhù)更加一致和靈活的模型演進(jìn)。
基于上述提到的原因 – 網(wǎng)絡(luò )分流、延遲、抖動(dòng)、可靠性、可用性和安全性 - 運營(yíng)商將會(huì )選擇一種多層的網(wǎng)絡(luò )架構，該架構將給予運營(yíng)商更多的靈活性，籍此對網(wǎng)絡(luò )功能進(jìn)行最優(yōu)的分布式部署（圖4）。實(shí)際上，現有的組織架構和所有權也會(huì )影響技術(shù)架構。
圖4. 多層的架構
本論文摘自阿爾卡特朗訊策略白皮書(shū)名為 “為什么NFV中采用分布式非常重要” .
腳注
1.[1] 視頻沖擊IP邊緣白皮書(shū)？
2.[2] NFV探秘系列： 在NFV中提供安全 – 挑戰與機遇白皮書(shū)？
