1.2.3 服务功能链研究热点

1.2.3.1　服务功能链的可编程性研究

NFV的出现使得网络功能实现和部署的灵活性大大加强，为开放网络功能提供了可能性。作为NFV编排和管理指南的重要部分[19]，ETSI提供NFV中可能用到的几种模型：TOSCA（Topology & Orchestration Standard for Cloud Application）[20]、NETCONF/YANG[21]和Information Framework (SID)[22]。这三者都是为了对现有的网络功能进行抽象，以方便在NFV中对其进行部署。然而目前还没有很好的方案可以实现网络对用户开放，主要是考虑公共网络的安全性问题，防止恶意用户对网络造成不可挽回的损害。

1.2.3.2　服务功能链的可用性研究

虚拟网络功能毕竟是软件化的逻辑代码，其实际性能难以达到专用硬件水平的网元设备。为了缓解这一问题，研究人员利用Intel的数据层面开发套件（Data Plane Development Kit，DPDK）来执行VNF[23]，实验表明，其效果可以接近专用硬件水准。此外，可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array，FPGA）也被证明可以加强VNF的性能[24]。对于一些特定的网络功能，如深度包检测（Deep Packet Inspection，DPI），则必须借助一些特殊的硬件加速手段。除了VNF的可用性外，服务编排本身也是服务可用性的一大影响因素，这正是本书关注和研究的中心问题。

1.2.3.3　服务功能链编排的资源高效性研究

NFV技术为网络硬件资源分配提供了更高的灵活性，同时也带来了服务编排的资源高效性问题。软件化的SFC需要在硬件设备上实例化才能向用户提供服务，不同的部署方案对应着不同的服务质量及服务成本，如何在它们当中甄别出使得关键性能指标（Key Performance Indicator，KPI）都合理的较优方案甚至是最优方案，是一件艰难且意义重大的工作。文献[25]将VNF放置问题建模成工厂选址问题，期望最小化部署成本；文献[26]在端到端服务模型的基础上尝试使用最少服务器资源完成网络服务；文献[27]使用二进制整数规划（Binary Integer Programming，BIP）和启发式算法，解决光数据中心网络内的VNF最佳放置问题。

1.2.3.4　服务功能链编排的可靠性研究

相对于传统专用硬件实现的网络功能，VNF的可靠性更难保障。在文献[28]中，关于亚马逊EC2云服务的测试表明，共享处理器架构下的端到端TCP/UDP的吞吐率很不稳定，时延变化也相当明显，即便在网络低负载时情况依然如此。NFV主要是面向电信级服务的应用，在ETSI关于可靠性要求的官方文档[29]中明确强调了服务故障等不可靠因素不能造成大范围影响，而现有的虚拟化技术在服务的可靠性保障上难以满足要求。