網(wǎng)絡(luò )切片幾乎在5G出現的每個(gè)行中都有提及，但通常情況下其定義是模糊的。網(wǎng)絡(luò )切片究竟是什么，它與已經(jīng)存在多年的服務(wù)質(zhì)量（QoS）有何不同？

網(wǎng)絡(luò )切片是一種特定的虛擬化形式，允許多個(gè)邏輯網(wǎng)絡(luò )在共享的物理網(wǎng)絡(luò )基礎設施之上運行。網(wǎng)絡(luò )切片概念的關(guān)鍵優(yōu)勢在于它提供了一個(gè)端到端的虛擬網(wǎng)絡(luò )，不僅包括網(wǎng)絡(luò )，還包括計算和存儲功能。目標是允許物理移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商劃分其網(wǎng)絡(luò )資源以允許不同的用戶(hù)（所謂的租戶(hù)）復用單個(gè)物理基礎設施。5G討論中最常引用的例子是共享給定的物理網(wǎng)絡(luò )，以同時(shí)運行物聯(lián)網(wǎng)（IoT），移動(dòng)寬帶（MBB）和非常低延遲（例如車(chē)輛通信）應用。這些應用顯然具有非常不同的傳輸特性。例如，物聯(lián)網(wǎng)通常會(huì )有非常多的設備，但每個(gè)設備的吞吐量可能非常低。 MBB具有幾乎相反的特性，因為它將具有少得多的設備，但是每個(gè)設備都將發(fā)送或接收非常高的帶寬內容。網(wǎng)絡(luò )切片的目的是為了能夠在端到端的層面上對物理網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行劃分，以實(shí)現最佳流量分組，隔離其他租戶(hù)，并在宏觀(guān)層面配置資源。

為什么QoS和相關(guān)技術(shù)無(wú)法完成這項工作？

在關(guān)于網(wǎng)絡(luò )切片的技術(shù)討論中經(jīng)常出現的自然問(wèn)題是為什么現有的互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不能處理這個(gè)任務(wù)？例如，廣泛部署的服務(wù)質(zhì)量（QoS）體系結構稱(chēng)為區分服務(wù)（DiffServ），旨在分類(lèi)和管理在給定網(wǎng)絡(luò )上流動(dòng)的不同類(lèi)型的IP流量（例如語(yǔ)音，視頻，文本）。還有其他眾所周知的技術(shù)，如虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )（VPN），它使用IP隧道等技術(shù)在互聯(lián)網(wǎng)上分離和隔離流量。而且，像網(wǎng)絡(luò )功能虛擬化（NFV）等新的方法旨在虛擬化部分移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )。這些功能中的每一個(gè)顯然都與5G網(wǎng)絡(luò )切分的功能有一些重疊。那么為什么我們需要引入網(wǎng)絡(luò )切片作為另一種方法呢？答案是雙重的。一個(gè)原因是基于技術(shù)問(wèn)題，另一個(gè)更重要的原因是商業(yè)驅動(dòng)。

網(wǎng)絡(luò )切片的商業(yè)驅動(dòng)器

預計5G網(wǎng)絡(luò )將為移動(dòng)運營(yíng)商和其他新進(jìn)入者帶來(lái)利潤豐厚的新商機。例如，移動(dòng)運營(yíng)商將能夠將其物理網(wǎng)絡(luò )資源分成多個(gè)邏輯分片，并將這些分片出租給感興趣的各方。電力公司可能希望長(cháng)期租用網(wǎng)絡(luò )片來(lái)連接由傳感器，儀表和控制器組成的智能電網(wǎng)，并優(yōu)化物聯(lián)網(wǎng)設備的切片�；蛘�，音樂(lè )會(huì )發(fā)起人可能希望短期租用網(wǎng)絡(luò )切片，進(jìn)行為期一周的音樂(lè )節，并為流式HD音樂(lè )和VoIP連接優(yōu)化切片。

網(wǎng)絡(luò )切片還將允許新的商業(yè)模式在移動(dòng)市場(chǎng)中發(fā)展。例如，現有的云和數據中心提供商（如亞馬遜和谷歌）可能會(huì )通過(guò)網(wǎng)絡(luò )切片發(fā)現進(jìn)入移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )空間的新方式。這也將允許現有的移動(dòng)運營(yíng)商（例如AT＆T，Orange）租用網(wǎng)絡(luò )切片并主要集中在其核心優(yōu)勢上，其中包括提供高質(zhì)量的網(wǎng)絡(luò )體驗。這與今天完全不同，因為目前基礎架構無(wú)法針對不同的MVNO（租戶(hù)）進(jìn)行細粒度配置和優(yōu)化。目前的MVNO與網(wǎng)絡(luò )所有者之間純粹具有業(yè)務(wù)和計費關(guān)系，并且通過(guò)具有獨一無(wú)二覆蓋的常規網(wǎng)絡(luò )來(lái)運行他們的MVNO服務(wù)。網(wǎng)絡(luò )切片將允許網(wǎng)絡(luò )所有者針對給定的虛擬網(wǎng)絡(luò )運營(yíng)商的流量特性定制基礎設施的計算，存儲和網(wǎng)絡(luò )功能。

網(wǎng)絡(luò )切片的技術(shù)推動(dòng)器

網(wǎng)絡(luò )切片方法的關(guān)鍵區別在于它為給定租戶(hù)提供了一個(gè)全面的端到端虛擬網(wǎng)絡(luò )。沒(méi)有現有的基于QoS的解決方案可以提供這樣的事情。例如，部署最廣泛的QoS解決方案DiffServ可以將VoIP流量與其他類(lèi)型的流量（如高清視頻和網(wǎng)頁(yè)瀏覽）區分開(kāi)來(lái)。然而，區分服務(wù)不能區分和區別對待來(lái)自不同租戶(hù)的相同類(lèi)型的業(yè)務(wù)（例如，VoIP業(yè)務(wù)）。此外，DiffServ根本無(wú)法執行流量隔離。例如，來(lái)自健康監測網(wǎng)絡(luò )（例如，連接醫院和門(mén)診患者）的IoT流量通常具有嚴格的隱私和安全要求，包括數據可以存儲在哪里以及誰(shuí)可以訪(fǎng)問(wèn)它。這不能由DiffServ完成，因為它沒(méi)有任何處理網(wǎng)絡(luò )計算和存儲方面的功能。所有這些發(fā)現的DiffServ不足將由正在開(kāi)發(fā)的用于網(wǎng)絡(luò )切片的功能處理。

標準中發(fā)生了什么？

由于網(wǎng)絡(luò )切片將提供令人興奮的商業(yè)機會(huì )，因此各個(gè)標準組織正在進(jìn)行大量相關(guān)技術(shù)工作。例如，3GPP正在指定整個(gè)運營(yíng)和管理（OAM）框架，以確定物理網(wǎng)絡(luò )的所有者將如何管理切片，作為其虛擬化NFV網(wǎng)絡(luò )的一部分。3GPP還規定了網(wǎng)絡(luò )組件與UE之間所需的信令和過(guò)程，以將設備分配給給定片。

互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組（IETF）已經(jīng)開(kāi)始研究底層IP網(wǎng)絡(luò )如何實(shí)施網(wǎng)絡(luò )切片。如前所述，現在已有像DiffServ和VPN這樣的支持網(wǎng)絡(luò )切片功能的協(xié)議。IETF仍在爭論將針對網(wǎng)絡(luò )切片開(kāi)發(fā)哪些現有或新的協(xié)議。新的OAM功能將允許切片的定義，創(chuàng )建，刪除等。這些切片可以在管理邊界之間延伸，這意味著(zhù)切片可以跨越多個(gè)運營(yíng)商或國家。正在考慮的新流量工程特性包括對MPLS，SDN等底層網(wǎng)絡(luò )基礎的可能更新，以允許控制信令用于網(wǎng)絡(luò )切片目的。

總結

網(wǎng)絡(luò )切片與QoS非常不同，因為它可以實(shí)現包含計算，存儲和網(wǎng)絡(luò )功能的端到端虛擬網(wǎng)絡(luò )�，F有的QoS方法都是與網(wǎng)絡(luò )切片相比最多提供一部分功能的點(diǎn)解決方案。網(wǎng)絡(luò )切片在5G討論中引起了很多興趣，主要是因為它將開(kāi)啟許多新的商業(yè)機會(huì )。網(wǎng)絡(luò )切片是使網(wǎng)絡(luò )服務(wù)更加虛擬化的一般趨勢的一部分，從而受益于IT行業(yè)轉向云和“一切即服務(wù)”所帶來(lái)的更低成本和更多創(chuàng )新。網(wǎng)絡(luò )切片不太可能需要革命性的新技術(shù)標準。相反，所需的技術(shù)變革將應用于各種技術(shù)和標準，所有這些技術(shù)和標準都集中在改進(jìn)的網(wǎng)絡(luò )智能，系統集成，OAM和流量工程的關(guān)鍵領(lǐng)域。