仓储作业管理（第五版）-智慧仓储创新与实践 课件第五章 NFV的定义

NFV的定义通过本节学习，您可以：掌握NFV的定义及特点了解未来网络架构的转变趋势了解NFV技术使能未来网络架构的原理传统网络架构向未来网络架构转变NFV技术使能未来网络架构传统网络架构向未来网络架构转变NFV（NetworkFunctionsVirtualization），即网络功能虚拟化。通过借用IT的虚拟化技术，使得许多网络设备类型可以合并入工业界标准中，如servers,switches和storage，业务将被部署在数据中心、网络节点或是用户家里。网络功能以软件方式实现，并能在一系列的工业标准服务器硬件上运行。可以根据需要进行迁移、实例化、部署在网络的不同位置，而不需要安装新设备。传统网络的架构属于烟囱式，垂直集成，相对是封闭的，软件和硬件紧耦合，这种架构不利于业务的创新且成本高昂。后续运营商网络首先要走向开放，但开放的前提是软件和硬件解耦，软硬件解耦以后，整个网络架构也会简化。传统网络架构向未来网络架构转变NFV技术使能未来网络架构NFV技术使能未来网络架构未来网络朝着开放、解耦、简化的方向演进，由于这些方面的变化，也使得引入了NFV技术的网络分为架构层、虚拟化层和功能层。传统网络架构向未来网络架构转变：NFV的定义及特点，软硬件解耦简化整个网络架构NFV技术使能未来网络架构：架构层，虚拟化层，功能层【多选题】引入了NFV技术的网络分为哪几层？（）架构层接口虚拟化层功能层答案：ACD谢谢NFV价值与架构通过本节学习，您可以：了解NFV的价值体现掌握NFV的标准架构NFV的价值NFV的标准架构NFV的价值NFV是运营商为了解决电信网络硬件繁多、部署运维复杂、业务创新困难等问题而提出的。NFV在重构电信网络的同时，给运营商业务部署带来了新方式，成本控制带来了新节流，业务收入带来了新增长。NFV的价值NFV的标准架构NFV的标准架构ETSI定义了NFV标准架构，由NFVI、VNF以及MANO主要组件组成。NFVI包括通用的硬件设施及其虚拟化，VNF使用软件实现虚拟化网络功能，MANO实现NFV架构的管理和编排。NFV的价值：加快TTM，节省TCO，促进创新NFV的标准架构：NFVI，VNF，MANO【多选题】NFV的标准架构包含哪些组件？（）NFVIVNFMANO功能层答案：ABC谢谢OpenStack与容器基础通过本节学习，您可以：了解OpenStack概念、优势以及通用组件掌握微服务、容器的概念与应用OpenStack微服务与容器基础OpenStack云计算管理平台OpenStack是一个由NASA（美国国家航空航天局）和Rackspace合作研发并发起的，以Apache许可证授权的自由软件和开放源代码项目。从字面上可以理解为很多开源的组件服务组合起来，成为云计算的管理平台。用户可以使用Openstack来管理数据中心的资源池，Openstack包含了很多子项目，通过各种服务提供了IaaS解决方案，每个服务提供API进行集成。OpenStack与非OpenStack架构选型OpenStack属于NFV架构中NFVI模块的虚拟化层，对应于CloudOS（云操作系统），提供云计算管理平台，完成对硬件资源的抽象，形成虚拟资源为上层提供服务。OpenStack架构与非OpenStack架构在市场上并存，从产业链发展情况和趋势看，选用OpenStack架构的ICT融合云平台才具有良好的开放性和生态系统，最符合运营商利益，开放的OpenStack是CloudOS的发展趋势。OpenStack微服务与容器基础微服务基础微服务是一种软件系统结构类型，复杂的应用程序由许多微小并且相互独立的服务组成。单体应用架构简单，开发、测试方便；但部署慢，扩展能力受限，阻碍技术创新。微服务应用中的单个服务更易于开发、维护、启动比较快，还可以按需伸缩；但微服务应用运维要求高。容器基础容器，是基于OS内核的轻量级虚拟化，相比VM安全隔离性有所降低，但是在资源占用、启动速度方面有优势。容器设计理念是面向应用的轻量化，而虚拟机是面向资源系统级隔离。容器的实现技术是基于OS级虚拟化技术，提供应用运行环境。而虚拟机是基于设备级虚拟化技术，提供系统运行环境。OpenStack：OpenStack概念，OpenStack云计算管理平台，OpenStack与非OpenStack架构对比容器基础：容器概念，容器与虚拟机技术的对比【多选题】以下哪些属于OpenStack架构云平台的特征？（）开放性好成熟度高市场份额高价格较低答案：AD谢谢虚拟化技术通过本节学习，您可以：掌握计算虚拟化技术、存储虚拟化技术、网络虚拟化技术计算虚拟化技术存储虚拟化技术网络虚拟化技术计算虚拟化技术计算虚拟化是指在硬件层和应用层之间增加虚拟化层，对包括CPU、内存等计算机资源的表示、访问和管理进行简化，并为这些资源提供标准的I/O接口。通过虚拟化技术在一台物理机上虚拟和运行多台虚拟机，从而提升计算机硬件资源的利用率。随着虚拟化技术的引入，应用层获得了软硬件解耦的好处，同时虚拟化技术也带来了性能的损失。计算虚拟化技术存储虚拟化技术网络虚拟化技术存储的分类存储系统根据存储器和主机的位置关系，可以大致分为内置存储和外置存储。内置存储系统直接与主机总线相连，主要包括CPU运算所需要的高速缓存、内存，与计算机主板直接相连的硬盘、光驱等。容量往往不大，不方便扩展。外置存储根据连接的方式分为：直连式存储（Direct-AttachedStorage，简称DAS）和网络化存储（Fabric-AttachedStorage，简称FAS）。网络化存储根据传输协议又分为：网络接入存储（Network-AttachedStorage，简称NAS）、存储区域网络（StorageAreaNetwork，简称SAN）和对象存储（ObjectStorage）。存储虚拟化的实现原理存储虚拟化是指在物理存储系统和服务器之间增加一个虚拟层，可以将不同存储设备进行格式化，屏蔽存储设备的能力、接口协议等差异性，将各种存储资源转化为统一管理的数据存储资源。内存虚拟化技术存储虚拟化可实现存储硬件的增减、调换、分拆、合并对服务器完全透明。存储虚拟化还可以隐藏物理设备复杂度，同时集成使用现有的功能，并摆脱物理容量的局限，实现在不同的存储形态或设备类型之间提供统一的功能。以内存虚拟化为例，可以通过虚拟机监视器（VirtualMachineMonitorVMM）来划分机器物理内存为一个个的虚拟内存。计算虚拟化技术存储虚拟化技术网络虚拟化技术网络虚拟化技术网络虚拟化主要是指通过虚拟交换机来解决服务器物理网卡到虚拟机的“最后一公里”问题，虚拟交换机运行在虚拟化平台上，为本物理机上的虚拟机提供二层网络功能。主要实施要点有以下两点：①虚拟机通过虚拟交换机来连接网络。②虚拟交换机通过虚拟链路与物理主机的物理网卡绑定，实现访问外部网络。名称概念应用OVSOpenVirtualSwitch，一个开源的虚拟交换方案。KVM中集成了OVS。I层管理网络，管理域节点EVSElasticVirtualSwitch/弹性虚拟交换机，提供虚拟网络交换功能，可以实现VLAN、DHCP隔离、带宽限速及优先级设置的基本功能。是华为借助DPDK开发的基于用户态的虚拟交换方案。业务域信令面网元（UNC，UDM，PCF）硬直通接将物理主机的PCIe映射给虚拟机访问的虚拟化技术（当前主机上的网卡就是PCIe设备）。即让虚拟机直接访问硬件的寄存器和消息队列，所以叫硬直通，或PCIPass-through。硬直通可以将整个网卡映射给虚拟机，也可以将网卡虚拟出多个网卡给一个或多个虚拟机使用，后者即SR-IOV（SR-IOV只有特定网卡才支持）。NASR-IOVSR-IOV是对PCIe（PCIExpress)标准的一种延伸，它可以使一个PCIe适配器（如网卡）通过一个共享的PCIe物理接口同时起到多个独立器件（多个独立网卡）的作用。业务域数据面网元（UDG）计算虚拟化技术：计算虚拟化，NUMA，pCPU，vCPU，计算虚拟化架构存储虚拟化技术：存储的分类，存储虚拟化实现原理，内存虚拟化技术网络虚拟化技术：OVS，EVS，硬直通，SR-IOV【多选题】存储系统的外置存储可以分为哪几类？（）DASNASFASSAN答案：AC谢谢NFV的部署通过本节学习，您可以：了解电信运营商5G核心网架构、NFV部署与传统网元部署的区别掌握MANO的三层功能、NFV技术使能网元自动化部署过程NFV部署的特征NFV部署的过程运营商5G核心网架构在电信运营商的5G核心网络中，采用NFV架构搭建，实现硬件和软件解耦。其中硬件及虚拟化CloudOS部分被称为I（Infrastructure）层，也即是NFVI，为VNF提供资源，即基础设施；基础设施层为网络功能提供计算、网络和存储能力，通过CloudOS为实现虚拟机提供可能。网络功能以虚拟化的方式建立在I层之上。在NFV领域中，我们将这部分称为VNF。VNF运行在虚拟机之上，提供了UNC，UDG等网络功能。在NFV架构的右侧是NFV管理和编排（ManagementandOrchestration）的部分，通常被简称为MANO，提供对VNF及I层统一的管理和编排功能。NFV部署与传统网元部署的差异NFV网元部署建设较传统的网元，存在比较大的区别，原来由设备商独家完成单网元的安装，根据NFV的分层以及建设模式，新增的集成工作包括：DC(I层)部署，垂直集成，MANO部署,此外水平集成继续存在，总体来看，NFV带来的网络集成复杂度增加。NFV部署的特征NFV部署的过程MANO的三层功能NFV部署的关键，在于MANO模块。MANO由VIM、VNFM和NFVO三层组成，NFVO负责业务应用、虚拟化层和硬件层管理和编排；VNFM负责业务网元的生命周期管理，提供包括部署/查询/扩容/缩容/下线等自动化能力；VIM是I层管理系统，包含COTS硬件和资源管理。NFV技术使能网元自动化部署过程在电信运营系统中，利用NFV技术实现了设备网元的部署，具体的部署过程可以分为8个步骤。NFV部署的特征：运营商5G核心网架构，NFV部署与传统网元部署的差异NFV部署的过程：MANO的三层功能，NFV技术使能网元自动化部署过程【多选题】NFV架构中的MANO由哪些部分组成？（）VIMVNFMNFVOVNF答案：ABC谢谢NFV的运维通过本节学习，您可以：了解NFV日常监控中大闭环、小闭环两类场景的解决方案掌握大闭环、小闭环运维场景的结构NFV日常监控NFV大闭环和小闭环场景NFV日常监控NFV的运维，比较常见的是NFV日常监控，以华为的NFV解决方案为例，NFV日常监控方案又分为大闭环、小闭环两类场景。大闭环，指的是在电信云的分层交付场景下，以IES（InfrastructureEnablingSystem，基础设施使能平台）为中心构建统一运维能力，“大闭环”解决跨厂家跨层的运维能力，以IES作为运维总入口。小闭环，指的是在电信云的垂直交付场景下，以U2020（华为网管）作为中心构建统一运维能力，主要解决NFVI&VNF的统一运维，EMS作为云核心网统一的运维中心。NFV日常监控NFV大闭环和小闭环场景NFV大闭环场景结构单厂商域VNF维护推荐小闭环，多厂家