网络功能虚拟化NFV.ppt

1、网络功能虚拟化Network Function Virtualization,姓名 张 涛 学号 115034910204,什么是NFV NFV的框架 NFV的发展 NFV的应用 NFV的实现,什么是NFV,NFV(Network Function Virtulization)，即网络功能虚拟化，背景是电信网络,旨在采用虚拟化的方法，将原本运行在专用中间设备(middlebox)的网络功能（如网关、防火墙）用软件的方式实现，通过在标准的通用设备（服务器、存储器、交换机）中运行的虚拟网络功能(VNF)得以实现 多个VNF可通过动态的逻辑链接串联成业务链(Service Function Chai

2、n),WHY,现网络架构存在的问题： 网络功能与网络设备有着超强耦合的关系，即硬件设备是专用的。这让大多数公司在购买相应设备的同时，附加需要承担相应的垄断费用及售后费用。在这种网络技术体制下，对网络的管理、运维也有存在很大难题。,Advantage,低成本 基于x86标准的IT设备成本低廉 基于软件的运行和维护方法，能够为运营商提供更多、更灵活的网络部署与重构，降低运行和维护成本 大规模的通用化平台，资源共享化，意味着更高的使用效率，意味着更低的成本,Advantage,灵活性 基于实际的流量、移动特征和业务需要，实时地对硬件资源、网络配置、拓扑就近加以优化 开放的API接口，更广阔、多样的、

3、鼓励开放的生态系统。 软件方式开发，缩短创新周期,NFV的框架,OSS/BSS,运营支撑系统及业务支撑系统(OSS/BSS)： 代表运营商各自的营运支撑系统与业务支撑系统 NFV MANO执行资源调配取用的任务时，将参考OSS和BSS的角度来进行协调配置。,NFV的框架,VNF,VNF（虚拟网络功能）：用软件形式来实现原本由各类网路硬件所具备的功能，可被配置在一或多个的虚拟机上 EMS（系统管理单元）：负责VNF的操作与管理，通常每个VNF各自具备相对应的EMS对其进行操控,NFV的框架,NFVI,网络功能虚拟化基础建设（NFVI） 主要包含虚拟资源(Virtualised Resources

4、)、虚拟化层(Virtualisation Layer)、硬件资源(Hardware Resources)三个功能区块 从云计算的角度看，就是一个资源池。NFVI映射到物理基础设施就是多个地理上分散的数据中心，通过高速通信网连接起来。 NFVI需要将物理计算/存储/交换资源通过虚拟化转换为虚拟的计算/存储/交换资源池。,NFV的框架,Orchestrator,编排器(Orchestrator) 它负责对上层软件资源进行编排和管理，这种编排能力可以根据业务的需求，调整各VNF所需要的资源的多少 是系统实现全自动化最为核心的环节；,NFV的框架,VNF Manager,虚拟网络功能的管理者（VNF

5、 Manager） 负责VNF的生命周期管理。一个VNF Manager可以管理一个或多个VNF。 这里的管理是指提供包括部署/扩容/缩容/下线等自动化能力。,NFV的框架,Virtualised Infrastructure Managers,虚拟化基础设施管理(Virtualised Infrastructure Managers) 作为NFVI层的管理系统，负责对物理硬件虚拟化资源进行统一的管理、监控、优化。如OpenStack。,NFV的发展,2012年10月在ETSI由13个运营商成立了一个组织NFV-ISG，致力于推动“网络功能虚拟化”，发布了NFV白皮书，提出了NFV的目标和行动

6、计划。 建设分两个阶段，第一阶段于2014年底完成，建立了NFV技术的开放标准（11 NFV specifications）。 第二阶段计划在2015-2016两年间完成，工作的主要目标是在第一阶段建立的标准的基础上实现互操作性。,NFV的发展,2014年9月，由Linux基金会发起的OPNFV（Open Platform for NFV）项目启动，这是一个基于开源的，运营级的集成平台，目标是使NFV相关的新产品和新服务能够尽快形成产业。通过利用开源社区中积累的资源，使ETSI-ISG所提出的参考标准能够落地。是第二阶段的重要建设内容。,NFV的应用,适用于固定、移动网络中任何数据面的分组处理

7、和控制面功能 交换单元： BNG, CG-NAT, 路由器 移动网络节点： HLR/HSS, MME, SGSN, GGSN/PDN-GW, RNC, Node B, eNode B 隧道网关单元： IPSec/SSL VPN网关 流量分析： DPI, QoE测量 服务保证： SLA监控、测试和诊断 NGN 信令：SBC 系列，IMS 扩展网络功能的融合： AAA服务器，策略控制和计费平台 应用级优化： CDN、 Cache服务器，负载均衡器、应用加速器 安全功能：防火墙、病毒扫描器、入侵检测系统、蠕虫防护 家庭路由器和机顶盒所包含的功能，用于生成虚拟家庭环境,NFV的实现,NFVI（硬件）：

8、服务器、存储器、交换机 VIM（负责对物理硬件虚拟化资源进行统一的管理、监控、优化）：主流是openstack，或其他IaaS平台 VNF：由软件实现网络功能（如DPI、防火墙），一般作为虚拟机运行在NFVI上 MANO解析需要的网络功能，一方面控制VIM 分配所需的计算、存储资源（创建虚拟机）， 一方面控制SDN controller分配网络连接（下发 流表）。 一些情况下，VNF可以向编排器进行反馈， 编排器很据情况对VNFC和VNFL进行调整。,NFV的实现,网络组件： neutron nova-network,计算组件： nova,存储组件： glance(镜像存储) swift(对象

9、存储) cinder(卷存储),虚拟机,存储服务,LibvirtAPI,虚拟化平台： KVM、QEMU LXC、XEN UML、ESXi,L2/L3隔离 IP地址管理 虚拟网卡 虚拟网桥,逻辑链接 虚拟网络,网络虚拟技术： TUN、LinuxBridge、MacVtap TAP、MacVLAN、openvswitch,身份认证组件： Keystone 消息队列： RabbitMQ 控制台： Horizon,下层资源部分：虚拟化的硬件资源，用openstack管理，提供虚拟机、块存储、虚拟网络,NFV的实现,对要部署的 VNF的描述文件,编排组件： heat,编排+管理组件： tacker,VNF即在虚拟机中用软件的方式实现的网络功能，根据实际情况进行开发。如NFWare vCG-NAT、 Ericsson Virtual Router、 Benu Networks: Virtual Servi