现在的NFV架构是否存在重大性能问题

一般的vCPE都选择用VM或者container部署在多核上，OVS分配网络，每个容器/vm里面跑DPDK以求达到性能最优，这里有几个问题：
1. 每个core上的负载不均衡，有的vnf可能很空闲，有的又很忙，成为瓶颈。如果不绑定到core, 系统上下文切换又造成延时
2. 每个VNF要从虚拟网卡上取数据，可能是ovs，也可能是sriov，要经过内核态用户态切换，包数据解析，组包，甚至送到硬件去再回来。即使ovs交换也要绕一圈再回来。
3. 数据在不同cpu上处理也就意味着要进DDR, load cpu cache, flush, 再轮回到下一个cpu重复，DDR本身就是性能瓶颈

总体来看报文经过了多个vnf也经过了多个cpu, 延时大，cpu负载不均衡，如果把这种横向分割整合成纵向，性能会10倍以上提升：
1. 每个vnf处理变成callback, 报文从进来到出去经过一系列callback, 都在一个cpu上处理。 这样报文数据一直在一级缓存，效率极高。
2. VNF之前只有向后传递报文或者丢弃，顶多像个流程图一样复杂。 vnf从调用参数驱动报文，不需要知道硬件信息。
3. OVS的复杂功能，比如报文过滤规则，overlay都变成一个或者几个标准vnf，加入处理管道。
4. 报文不下cpu直到出去，多核利用就要靠RSS或者其他负载均衡，这个很成熟
5. vnf控制面, 这个可以用容器去隔离，管理。容器和vnf之间尽量通过共享内存方式通信，避免切换。

问题：
1. 安全性，vnf之间到底会不会相互干扰破坏？运营商的程序应该充分测试。即使没有，经过隔离，很容易定位到问题VNF. 不知道程序能否动态切换Namespace, 如果可以就能动态隔离。从长期来看，特别是VNF稳定以后，可以选择这种不隔离的方式提高性能，前期用vm或者容器去隔离。
2. Openstack还能支持吗？这是个vm/容器之外的新平台，应该有新的插件
3. 还是不安全怎么办？vcpe或者是每个core变成bare metal模式, 系统提供的api有限

性能。。。一个数量级没问题吧？本质上NFV是一种硬件网元变软件的方案，不能说有了V就一定要虚拟化要容器，这是错误的思想，软件化的目的是灵活控制升级，利用普及的低成本计算能力， 只要能做到这些就可以，vm/容器并不适合vnf这种数据串行处理流程！

opennfv都用openstack做参考实现，这是早期的过渡想法，性能还能数量级的提升

评论

2 楼 steeven 2016-09-25  

在分立的网元里面，数据必须逐个经过。
在nfv世界里，网元变成vnf, 所有vnf都由运营商集中管理。 那么传统的数根据网元的部署走完全有理由变成以数据为中心，程序根据数据部署，这也是网络虚拟化的灵活性和效益的体现。

1 楼 steeven 2016-09-25  

垂直部署方式适用于基于DPDK/ODP的单线程VNF, 可以作为回调的方式调用。

vnf实际部署应该根据实际情况组合：
1. 复杂的网元，里面有多线程，处理起来很慢，只能通过自己通过多核或者cluster均衡，这样的vnf需要SFC来配合
2. 简单的网元，特别在小设备中，一般用vm/container水平部署，大家击鼓传花，这就造成了cpu的不均衡利用，跨cpu/numa的效率。。。适合改成垂直部署