【IoT用語集】NFVとは?

はじめに

NFVとはNetwork Function Virtualizationのことで、ネットワーク機能の仮想化のことです。汎用仮想サーバに、ルーター・スウィッチ・ファイヤーウォール・ロードバランサーといったネットワーク機能を集約し、これにマシンを接続します。ネットワーク機能は、SDN=Software Define Networkが主に使われます。

なお、NFVSDNは、しばしば混同されてしまいますが、おおむね「NFVの手段がSDN」という関係にあります。

ネットワークの仮想化のメリット

仮想化技術とは、もともとは「物理的には1つのものを論理的に複数のものに見せかけることや反対に複数に分かれているものを論理的に1つにまとめる」技術を言いますが、おもにソフトウェアによって論理的にハードウェアの機能を実現することがNFVにおける仮想化技術になります。以下にあげるようなメリットがあります。

○ 安定的・信頼度の高い通信品質を提供
仮想化によりNFVにおいては、サーバハードウェアなどハードウェアの共用化・バックアップの確保などが図られることとなります。たとえば、大型の汎用仮想サーバ複数台を使い、一台が故障・機能を停止するようなことがあっても他のサーバに切り替えて安定的な接続が提供できるといったことができます。

安定して信頼できる通信品質をユーザーに提供するには、仮想化管理システムが大いに役に立っています。ハードウェアリソース管理・ソフトウェアないし仮想化レイヤーからの容量モニタ情報・故障に関する情報等をもとにハードの自動切替えや追加割当の指示ができるシステムです。

○ 汎用仮想サーバの活用による投資の合理化 (CAPEXの合理化)
NFVでは汎用仮想サーバを用いますが、複数台を同時に利用しデータ交換を行うことにより一台当たりではサーバの空き領域の増加が見られることになります。このことにより、より大量のデータを処理することも可能になります。

これは、LTE通信のような通信の高速化・ビッグデータのようなデータの大量化に合わせた動きということができます。

○ 通信の混雑解消
さらに、マシンがどこからでも接続できるようにするには、決まったハードウェアに接続しなければならないことは厄介な問題となりますが、仮想化ネットワークにはどこからでもマシンを接続できます。

このことは、リモートワークやBCPのためにも有益であると同時にサーバ利用の効率化を図ることができます。すなわち、空いているサーバ領域に接続を切り替え、サーバ容量をシェアすることができます。

このことにより通信の混雑は解消され、QoSの向上につながります。東日本大震災以降、日本ではNFVの進歩が著しくなっていますが「通信の混雑解消」「バックアップネットワークの必要性」にNFVは応えることができるのでこの分野が発展してきたといえます。

○ 運用の効率化・合理化(OPEXの合理化)が可能
ハードウェアに依存してネットワークを運用すると機器の故障がビジネスの継続性に悪影響を与えるケースが生じます。メンテナンスを行うにも大変人手とコストがかかることも多く、ネットワークアプライアンスの低価格化が図られコスト競争の様相を呈するようになりました。

NFVは、ネットワーク運用・メンテナンスコストなどの合理化にも有効な技術ということができます。ソフトウェアでNFVを実現するとソフトウェアのメンテナンスが必要ですが、数多くのハードウェアにおいてかかるメンテナンスコストからすれば大幅に低い価格であってコストを抑えることができます。

新しい技術を取り入れる・乗り換えるといったことも時間・金銭的コスト双方に、いままでより合理的に行えます。

○ サービスの早期提供
物理的ネットワークの構築は、設計・ハードの調達・導入作業・検証といった段階を踏んで時間とお金をかけて行われます。Webサービスの提供は、その後になります。

これに対して仮想化ネットワークの場合、ハードの調達は必要がないため低コストで早期にサービスを提供することが可能になります。

NFVの用途・導入例

2012年、総務省の大規模災害想定下のNFV実証実験、その後の通信キャリアでの導入といった流れのとおり、通信キャリアのスケールの大きな通信でより特色を発揮できるものと思われます。

なお、MVNOについても2014年からのvMVNOの導入により、仮想化によるコスト削減・安定した通信品質の提供が目標とされています。NFVは、2016年からNTTドコモが商用導入しています。

NFVの標準化

欧州電気通信標準化協会によるNFV ISG、オープンソースコミュニティのOPNFV(Linuxベース)により標準化が推進されています。

まとめ

NFVは、仮想化技術がIT業界で注目された2010年代初頭に開発され、災害時のリモート勤務やBCPにより必須の技術とされるようになり、さらに、通信キャリアの経営まで合理化できるといういくつのものメリット・強みを持っています。

今後も仮想アプライアンスの機能が向上するものと考えられますし、また、標準化団体における開発者への支援も続いていく模様です。まだ商用利用は、始まったばかりともいえ今後の動きに関心が集まります。

5Gとクラウド技術がモバイルネットワーク事業者に大きなメリットをもたらす。IoTをサポートする5G技術とソリューションに... 世界のIoTに関するレポート公開中