網絡切片幾乎在5G出現的每個行中都有提及，但通常情況下其定義是模糊的。網絡切片究竟是什么，它與已經存在多年的服務質量（QoS）有何不同？

網絡切片是一種特定的虛擬化形式，允許多個邏輯網絡在共享的物理網絡基礎設施之上運行。網絡切片概念的關鍵優勢在于它提供了一個端到端的虛擬網絡，不僅包括網絡，還包括計算和存儲功能。目標是允許物理移動網絡運營商劃分其網絡資源以允許不同的用戶（所謂的租戶）復用單個物理基礎設施。5G討論中最常引用的例子是共享給定的物理網絡，以同時運行物聯網（IoT），移動寬帶（MBB）和非常低延遲（例如車輛通信）應用。這些應用顯然具有非常不同的傳輸特性。例如，物聯網通常會有非常多的設備，但每個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，但是每個設備都將發送或接收非常高的帶寬內容。網絡切片的目的是為了能夠在端到端的層面上對物理網絡進行劃分，以實現最佳流量分組，隔離其他租戶，并在宏觀層面配置資源。

[[221816]]

為什么QoS和相關技術無法完成這項工作？

在關于網絡切片的技術討論中經常出現的自然問題是為什么現有的互聯網技術不能處理這個任務？例如，廣泛部署的服務質量（QoS）體系結構稱為區分服務（DiffServ），旨在分類和管理在給定網絡上流動的不同類型的IP流量（例如語音，視頻，文本）。還有其他眾所周知的技術，如虛擬專用網絡（VPN），它使用IP隧道等技術在互聯網上分離和隔離流量。而且，像網絡功能虛擬化（NFV）等新的方法旨在虛擬化部分移動網絡。這些功能中的每一個顯然都與5G網絡切分的功能有一些重疊。那么為什么我們需要引入網絡切片作為另一種方法呢？答案是雙重的。一個原因是基于技術問題，另一個更重要的原因是商業驅動。

網絡切片的商業驅動器

預計5G網絡將為移動運營商和其他新進入者帶來利潤豐厚的新商機。例如，移動運營商將能夠將其物理網絡資源分成多個邏輯分片，并將這些分片出租給感興趣的各方。電力公司可能希望長期租用網絡片來連接由傳感器，儀表和控制器組成的智能電網，并優化物聯網設備的切片。或者，音樂會發起人可能希望短期租用網絡切片，進行為期一周的音樂節，并為流式HD音樂和VoIP連接優化切片。

網絡切片還將允許新的商業模式在移動市場中發展。例如，現有的云和數據中心提供商（如亞馬遜和谷歌）可能會通過網絡切片發現進入移動網絡空間的新方式。這也將允許現有的移動運營商（例如AT＆T，Orange）租用網絡切片并主要集中在其核心優勢上，其中包括提供高質量的網絡體驗。這與今天完全不同，因為目前基礎架構無法針對不同的MVNO（租戶）進行細粒度配置和優化。目前的MVNO與網絡所有者之間純粹具有業務和計費關系，并且通過具有獨一無二覆蓋的常規網絡來運行他們的MVNO服務。網絡切片將允許網絡所有者針對給定的虛擬網絡運營商的流量特性定制基礎設施的計算，存儲和網絡功能。

網絡切片的技術推動器

網絡切片方法的關鍵區別在于它為給定租戶提供了一個全面的端到端虛擬網絡。沒有現有的基于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流量與其他類型的流量（如高清視頻和網頁瀏覽）區分開來。然而，區分服務不能區分和區別對待來自不同租戶的相同類型的業務（例如，VoIP業務）。此外，DiffServ根本無法執行流量隔離。例如，來自健康監測網絡（例如，連接醫院和門診患者）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可以訪問它。這不能由DiffServ完成，因為它沒有任何處理網絡計算和存儲方面的功能。所有這些發現的DiffServ不足將由正在開發的用于網絡切片的功能處理。

標準中發生了什么？

由于網絡切片將提供令人興奮的商業機會，因此各個標準組織正在進行大量相關技術工作。例如，3GPP正在指定整個運營和管理（OAM）框架，以確定物理網絡的所有者將如何管理切片，作為其虛擬化NFV網絡的一部分。3GPP還規定了網絡組件與UE之間所需的信令和過程，以將設備分配給給定片。

互聯網工程任務組（IETF）已經開始研究底層IP網絡如何實施網絡切片。如前所述，現在已有像DiffServ和VPN這樣的支持網絡切片功能的協議。IETF仍在爭論將針對網絡切片開發哪些現有或新的協議。新的OAM功能將允許切片的定義，創建，刪除等。這些切片可以在管理邊界之間延伸，這意味著切片可以跨越多個運營商或國家。正在考慮的新流量工程特性包括對MPLS，SDN等底層網絡基礎的可能更新，以允許控制信令用于網絡切片目的。

總結

網絡切片與QoS非常不同，因為它可以實現包含計算，存儲和網絡功能的端到端虛擬網絡。現有的QoS方法都是與網絡切片相比最多提供一部分功能的點解決方案。網絡切片在5G討論中引起了很多興趣，主要是因為它將開啟許多新的商業機會。網絡切片是使網絡服務更加虛擬化的一般趨勢的一部分，從而受益于IT行業轉向云和“一切即服務”所帶來的更低成本和更多創新。網絡切片不太可能需要革命性的新技術標準。相反，所需的技術變革將應用于各種技術和標準，所有這些技術和標準都集中在改進的網絡智能，系統集成，OAM和流量工程的關鍵領域。