コア ネットワークに仮想化 (NFV) が必要な理由は何ですか?

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通信について少しでも知っている人なら、モバイル通信ネットワークには多くのコンポーネントが含まれていますが、本質的には無線側とネットワーク側の 2 つの側に分かれていることを知っているはずです。

無線側とネットワーク側

ワイヤレス側では、ワイヤレス インターフェイス、つまり信号品質とネットワーク カバレッジに重点が置かれます。ネットワーク側では、ルーティング、転送、データ処理に重点が置かれており、これは実際にはビジネス管理です。

ネットワーク側は、直接的にはコアネットワーク側と呼ばれることが多く、さまざまな機能を備えたコアネットワークデバイスで構成されています。これは非常に複雑です。 。 。信じられませんか？以下に、感じていただくためのランダムなネットワーク図を示します。

これはまだ簡略化されたバージョンです。黄色い円の中に IMS があることがわかります。実際、この 3 つの単純な文字は多くのことを表しています。

複雑だと思いますか？

通信ネットワークの複雑さは、通信技術の継続的な発展の必然的な結果です。 2G ネットワークはシンプルですが、その後 3G と 4G が構築され、5G も間もなく登場します。これら多数のネットワークはすぐに引き継がれるのではなく、長期間共存することになります。複数のネットワークが共存すると、必然的にネットワークの規模が大きくなり複雑になります。

需要はますます高まっています...

機能はどんどん増えています...

ますますネットワーク...

装備もどんどん増えて…

インターフェースがどんどん増えています…

シグナルがどんどん増えて…

複雑なネットワークは携帯電話ユーザーにとっては透過的ですが、通信事業者にとっては多くの問題を引き起こします。

ハードウェアリソースの不適切な使用ですか?

ネットワークのメンテナンスがますます困難になってきていませんか?

運営コストは上昇し続けていますか?

メーカー間の相互運用性は面倒で非効率的ですか?

新規事業の立ち上げが遅い？

ビジネス アプリケーションは硬直的で柔軟性に欠けますか?

………………

小盧君は思わず歌を思い出す。

（思わず一緒に歌ってしまいましたね）

競争が激化する現代において、こうした問題は事業者の運営コストや効率に深刻な影響を及ぼし、利益を減少させ、競争力を弱めています。

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そこで、新たな解決策が提案されました。

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仮想化とは何ですか?

通信業界で通常仮想化と呼んでいるものは、実際にはネットワーク機能仮想化 (NFV) です。

なぜ通信業界に特に重点を置くべきなのでしょうか?

仮想化はもと​​もと IT 業界の概念だったからです。 IT と CT (通信技術) が ICT (情報通信技術) に統合され続けるにつれて、仮想化技術も従来の通信業界に参入し始めています。

ネットワーク機能仮想化 (NFV) の定義:

仮想化技術は、X86などの汎用ハードウェアをベースに業務機能ノードのソフトウェアを実現するために利用されます。

ちょっと混乱しましたか？さて、まずは NFV がどのように生まれたのかを見てみましょう。

初期の通信機器のアーキテクチャは次のとおりでした。

ビジネス：ネットワークの機能

制御: ネットワーク全体の管理

メディア:ユーザーのデータフロー

つまり、すべての機能が 1 つのデバイスに組み込まれ、すべてを処理します。

その後、より柔軟に対応し、コストを節約するために、次のようになりました。

1つを2つにすると、どのようにコストを節約できるのでしょうか?

実際、N 個の「コントロール + メディア」は、1 個の「コントロール」と N 個の「メディア」になります。 (ここでは便宜上「1対多」の例を示しますが、実際には非常に柔軟性があり、「多対多」にすることもできます)

概略図を描くと、一目で理解できます。

後で、柔軟性を高め、コストを節約するために:

ビジネスも制御不能に陥った。誰もが自分の役割を分担し、自分の仕事をしています。

ここで、より徹底した分離である仮想化の概念について説明しましょう。

従来の通信メーカー（Huawei、ZTEなど）の自社開発ハードウェア（ATCA、ETCAなど）を置き換えるには、IT業界の一般的なハードウェア（通信業界や企業のコンピュータルームで見かけるHPやDELLブランドのサーバー、ブレード型やタワー型）を直接使用する方がよいでしょう。

もちろん、仮想化はハードウェア プラットフォームを変更するほど簡単ではありません。

ハードウェア プラットフォームの上に、管理用の非常に強力な仮想化ソフトウェア プラットフォームがあります。このソフトウェア プラットフォームは、有名な Openstack などの IT 業界ではオープン ソース (ソース コードが公開されており、誰でも開発できる) ソフトウェア プラットフォームでもあります。

機器メーカーはオープンソースプラットフォームをベースにカスタマイズ開発を行い、独自のシステムを構築します。

簡単に言えば、次のように理解します。

仮想化プラットフォームはハードウェア上にカプセル化レイヤーをラップし、実際のハードウェアを見えなくします。使用できる仮想ハードウェア リソースを多数提供します。

これらの仮想リソース（CPU、ストレージ、ネットワーク）を柔軟に使用して、システムやプログラムをインストールできます。

したがって、これらのプログラムを使用して、通信機器ネットワーク要素 (MME、SGW、PGW、CSCF、AGCF など) の機能を実現します。

さらに大げさに言えば、デスクトップ PC を少しいじれば通信機器として使用することもできます。 。 。

どうですか？すごいですよね？

すべてを仮想化することで、究極の柔軟性を実現できます。 。 。

以下は、ネットワーク機能仮想化 (NFV) の全体構造図です。

わからなくても大丈夫です、後で紹介します

仮想化後は、ハードウェア リソースの呼び出しが非常に便利かつ無料になります。

ネットワークのワークロードが高すぎる場合:

CPUの数を動的に増やす

負荷が低すぎる場合:

CPUの数を動的に減らす

わかりますか？仮想化の助けにより、システムはより柔軟になり、リソース効率が向上します。

さらに、システムの災害復旧能力が大幅に強化されました。物理的なハードウェアが故障した場合は、迅速に対応して対処します。

ハードウェアが壊れたらどうすればいいですか?次の画像を見てください。

Xiaozaojunの自作の超クールで素晴らしいアニメーション技術展示

まあ、仮想化とはそういうことです。

しかし、仮想化は素晴らしいように見えますが、まだ開発段階にあります。何かが生まれてから成熟するまでには、確かに時間がかかります。

機会？チャレンジ？

仮想化は大きなメリットをもたらしましたが、通信業界の同僚にとって必ずしも良いことではありません。

なぜなら、すでに非常に残酷だった競争が、さらに血なまぐさいものになるからです。 。 。

過去には独自のハードウェアの利点を利用して業界の障壁を築いてきましたが、ソフトウェアが採用された今では、そのような利点は完全に消滅します。

ハードウェアの販売による利益率はすでに低く、さらに困難になっています。 DELLやHPなどの古いメーカーからのさらに厳しい競争に直面することになるでしょう。

ソフトウェアに関して言えば、BAT のようなインターネット大手のソフトウェアの強さを考えるだけでも頭が痛くなります。さらに、海外ではGOOGLE、FACEBOOK、AMAZONも熱心に狙っています。 。 。

さらに悲劇的なのは、ネットワーク側だけが落ち込むと私たちは考えていたことです。現在では、ワイヤレス側でも仮想化のサポートが開始されています。そのため、最終的には、アンテナだけが仮想化されず、すべての通信デバイスが仮想化をサポートすることになるかもしれません。

このような状況に直面して、通信機器メーカーは本当に苦悩を表明するすべがない。 。 。

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これから起こることは遅かれ早かれ起こることであり、従来の通信会社は最善を願うことしかできません...