班长话通信之NFV常见概念

班长话通信之NFV常见概念

NFV系统的结构示意图如下,包括网络功能虚拟化基础设施NFVI(Network Functions Virtualization Infrastructure)、虚拟化网络功能模块VNF(Virtualized Network Functions、网络功能虚拟化管理与编排NFV MANO(Network Functions Virtualization Management and Orchestration)

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NFV参考架构

Orchestration 英 [ˌɔ:kɪ'streɪʃn] 美 [ˌɔ:kɪ'streɪʃn] n. 管弦乐编曲,管弦乐作曲法

NFVI

NFVI为虚拟化网络共VNF提供虚拟化的资源,也就是说,NFVI利用所有硬件和软件组件搭建了一个环境,一群VNFs们可以在这个环境中部署、管理和执行。NFVI可以跨越多个地点。

NFVI包括硬件资源、虚拟层和虚拟资源三个部分。

硬件资源:包括计算硬件、存储硬件和网络硬件。图中对应Computing Hardware,Storage Hardware,Network Hardware.

计算资源提供计算处理能力,计算节点采用通用的服务器,例如X86 PC服务器,包括CPU、内存、网卡和本地存储等,也可以包括加速硬件,如硬件加解密、DPI、包转发等。通用服务器有较好的性能,价格相对低廉。存储硬件提供存储能力,存储节点可以是网络接入存储NAS和存储区域网络SAN等存储方式。计算和存储资源通常被合并。网络硬件包括交换机和路由器等连接设备,提供互通功能。对于运营商而言,硬件资源可以部署在数据中心、网络节点及用户驻地网等。这些硬件资源能够通过虚拟层为VNFs提供处理、存储和连接功能。

虚拟层。虚拟层Virtualization Layer对硬件资源经行抽象,将虚拟化网络功能VNF软件和底层硬件进行解耦,保证VNF可以部署在不同的物理资源上。虚拟曾典型的解决方案包括Hypervisor方案和基于Container的方案,其中Hypervisor方案为:虚拟化层以虚拟机VM形式分配适量虚拟资源,包括内存、CPU、网络和磁盘等。一个VNF可以部署在一个或者多个VM上。Hypervisor将物理硬件和操作系统分开,使得具有不同操作系统的多个虚拟机在同一个物理服务器上运行,最大化利用硬件资源,即物理服务器的硬件资源被多个VM共享,并可通过虚拟层统一调配。

虚拟资源。虚拟机VM被部署在高容量的服务器上,利用云计算提供虚拟资源。

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NFV是移动通信领域一次重大

VNF

VNF模块运行在NFVI之上,不依赖硬件资源,以软件的形式实现网络功能NF.VNF主要功能包括OMU Operation and Management Unit操作与管理单元,VNSF Virtual Network Sub-functions 虚拟网络子功能。VNF的例子包括3GPP演讲的分组核心EPC中的网络要素,例如移动性管理实体MME,服务网关SGW,分值数据网关PGW;VNF也包括家庭网络中的网络元素和传统的网络功能,例如家庭网关RGW、动态主机配置协议DHCP服务器、防火墙等。

NFV MANO

MANO致力于“管理和编排”,是ETSI NFV定义的架构框架的功能模块的一部分。OSM即开源MANO。

NFV MANO涵盖了支持基础设施虚拟化的物理/软件资源的编排和生命周期管理,以及VNFs的生命周期管理。NFV管理和编排专注于NFV架构中所有的特定虚拟管理任务,主要由以下3个模块构成:

  • VIM,虚拟基础设施管理,管理NFVI(网络功能虚拟化基础设施),这是例如OpenStack等组件的典型应用环境。
  • VNMF,VNF生命周期管理(如实例化,更新,查询,缩放,终止等),他们可能是多个VNF Manager管理一个VNF或者多个VNF,或者一组VNF Manager管理多个VNF,或者一个通用的VNF Manager管理所有的VNF生命周期。根据MANO架构报告,ETSI NFV根据GS/NFV-IF009定义提供VNF Manager的相应的多种开放能力。
  • NFVO,NFV编排器负责NFV基础设施、软件资源和NFVI层面的网络服务的编排和管理。

但是除了这些功能模块,ETSI NFV还定义了这些模块中的以下开放接口,如:

  • Nf-Vi:介于VIM和NFVI之间
  • Or-Vi:介于NFVO和VIM之间=>ETSI GS NFV-IFA 005
  • Vi-Vnfm:介于VNFM和VIM之间=> ETSI GS NFV-IFA 006
  • Or-Vnfm:介于VNF Managers和NFVO之间=> ETSI GS NFV-IFA 007
  • Ve-Vnfm:介于NFV-EM网络功能和VNFM(s)之间=> ETSI GS NFV-IFA 008
  • Os-Ma:介于NFVO和OSS/BSS之间=> ETSI GS NFV-IFA 0013/0012
  • 这些接口在ETSI NFV发布的第二个版本中指定了不同的规范,目前在ETSI NFV的门户网站上可以下载到该版本的内容,该版本的工作情况也同时在ETSI NFV的网站上公开。
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MANO架构


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