5G网络切片,必要or不必要,that is a question

网络切片的概念是将5G从只是另一种无线接入网络模型的定位中分离出来的关键。网络切片将虚拟化原理应用于移动网络,许多人将其吹捧为新一波软件定义网络(SDN)和网络功能虚拟化(NFV)部署的启动平台。但是,针对网络切片的必要性和价值方面外界还存在许多争论。

作为一种技术来说,也许对网络切片最好的描述是水平虚拟化,其基本策略是将以下元素组合在一起:

  • 5G新无线(NR)网络;
  • SDN技术,切分边缘和核心网络;
  • NFV架构,虚拟化5G控制平面组件。

这就创建了多个独立的虚拟网络(或切片),允许移动运营商将需要不同服务质量(QoS)的用户、设备和应用程序分开。切片还可用于为移动虚拟网络运营商提供他们自己的虚拟基础设施,从而改进基于MVNO的服务。

水平切片提供了网络的跨应用和跨服务分段。每个水平切片都有自己的虚拟资源,高度独立于用于其他切片的资源。这种水平网络切片不同于当前的网络分段或垂直切片,后者不会根据应用程序或任务对资源进行分配。

网络切片业务

网络切片的业务级挑战来自于新服务中有用的特性与成本合理所需的特性之间的差异。网络切片对于未来的5G项目肯定是有用的,比如MVNO、物联网等其他新的移动网络应用,但可能不是必要的。目前最大的物联网应用是智能家居或建筑,而我们已经拥有了,在没有5G功能的情况下。

同样,我们已经有了MVNO,除了需要良好QoS的视频传输外。很难说这些东西需要网络切片,甚至是5G。

毫无疑问,我们需要5G来为每个用户,以及更多的用户提供额外的带宽,但是,在传统的4G基础设施上铺设5G NR实施就可以满足这些需求,这种架构被称为5G非独立(NSA),已经定义并正在部署,但它不包括5G核心功能,如网络切片。

网络切片可能需要5G核心的完整实现,目前还没有最终的规范,完整的5G NR和Core实施需要大量的投资和技术更新。

新的规范的必要性

在技术层面,网络切片创建了虚拟网络,虚拟网络目前已经广泛用于云计算。在5G网络切片规范中,切片被称为网络切片实例。这些实例必须包含切片独立运行所需的所有逻辑和元素。

目前的5G规范提供了可能的实现元素和用例,但它们还没有具体说明网络切片将如何工作。我们知道,无线网络和5G核心中都存在切片,两者可以连接或链接以创建包含完整5G服务体验的切片。

但为什么我们需要一个新的规范呢?云计算使用虚拟网络服务,即使在SD-WAN中,我们也有虚拟网络。此外,云计算为我们提供了各种各样的工具来部署和管理分布式应用程序,这些工具也适用于分布式服务特性。所以,为什么不将云计算方法用于网络切片,因为它们已经在现实世界中得到了验证?

一方面可能是因为水平切片和垂直切片之间的差异。云计算几乎普遍采用资源池模型,它根据应用程序的体验需求质量为它们分配共享资源。这种方法确保了优化的资源使用和易于控制的运营成本,因为它可以将资源作为一个整体来管理。

但是,如果资源不是真正独立的,资源共享会影响跨应用程序性能并产生安全问题。从理论上讲,网络切片是为了更好的安全性和QoS控制而对切片进行完全隔离,但是在使用网络和托管资源时,除了由于需要对切片进行独立管理,而导致更高的运营成本之外,还存在效率较低的风险。

由于网络切片和云计算在虚拟化技术方法上存在差异,因此,想要构建一个同时支持这两种方法的公共网络和托管设施变得非常困难。这意味着原本(早前)的应用程序必须证明使用网络切片所带来的成本是合理的 - 我们已经注意到,现有的视频、物联网和移动网络应用程序并不需要网络切片。各种各样的研究表明,新的应用程序将在5到8年内要求5G核心和网络切片。

网络切片倒计时

最后,关于网络切片的争论似乎可以归结为时间问题。目前占主导地位的5G非标准模型不包括网络切片功能,因此任何应用或服务虚拟化都必须基于云计算的垂直虚拟化模型或NFV进行部署。

云模型目前远远领先于NFV,因此5G NSA部署的虚拟化很可能会在云模型上取得进展。这意味着网络切片技术将在以后被改造成5G网络,也许是在2025年以后,届时新的应用将需要网络切片所提供的严格的资源分离。

如果最终规范严格遵循云原则,那么与网络切片相关的一些过渡性问题,甚至是业务相关的理由可能都会消失。但是,在应用程序和实现的技术规范得到更多的发展之前,我们无法真正平衡网络切片的优缺点。

原文链接:https://searchnetworking.techtarget.com/tip/The-pros-and-cons-of-network-slicing-in-5G


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SDNLAB君 发表于19-02-18
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