nfv將網路功能整合到行業標準的伺服器、交換機和儲存硬體上,提供了優化的虛擬化資料平面,nfv通過伺服器上執行的軟體讓管理員取代傳統物理網路裝置,並降低成本、能耗和複雜性。
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當涉及到網路裝置,我們發現傳統的專有網路裝置越來越多樣化,這使得運營商和資料中心運營商們公升級服務也越來越困難。網路功能虛擬化(nfv)是源於etsi行業規範工作組通過虛擬網路功能取代專用硬體來簡化操作的倡議。
nfv將網路功能整合到行業標準的伺服器、交換機和儲存硬體上,提供了優化的虛擬化資料平面,nfv通過伺服器上執行的軟體讓管理員取代傳統物理網路裝置,並降低成本、能耗和複雜性。
現在的網路很大程度上是由中介軟體,專業網路功能(如4-7層),封閉且昂貴的專用硬體構成。不僅造成網路僵化,也造成了網路資本和運營開支的增加。
通過使用nfv可以減少甚至移除現有網路中部署的中介軟體,它能夠讓單一的物理平台執行不同的應用程式,使用者和租戶可以通過多版本和多租戶使用網路功能。
nfv支援全新的方法實現彈性、服務保證、測試診斷和安全監控。它能夠促進軟體網路環境中的新網路功能和服務的創新,nfv適用於任何資料平面和控制平面功能、固定或流動網路,也適合需要實現可伸縮性的自動化管理和配置。
下面是可以通過nfv虛擬化的網路功能:
交換元素
流動網路節點
家庭路由操作
機頂盒業務
隧道閘道器元素
流量分析
服務保證
sla監測
測試和診斷
ngn訊號
聚合和網路範圍功能
應用程式優化
安全功能
nfv有乙個潛在的用途是服務功能鏈(sfc)中的應用,動態鏈結虛擬網路功能如路由器、防火牆、dpi、nat組成乙個整合部署,這個過程是應用程式配置過程的關鍵。
以服務提供商為例,乙個服務鏈在服務提供商邊緣路由之前由使用者的邊緣路由器,其次是防火牆,乙個深層資料報檢測過程和nat組成。從應用程式角度來看,乙個email服務鏈將包括病毒、垃圾郵件、網路釣魚檢測和可以通過連線路由實現無延遲構成。
在大多數的傳統網路,每個服務都需要單獨的硬體,並建立乙個服務鏈支援新網路裝置上的應用,並且將他們整合到繁瑣且容易出錯的序列裡。
然而,將網路功能遷移到執行在商品伺服器的軟體上可以克服這些問題和挑戰。nfv可以集中管理和自動配置網路和資源,此外,虛擬化的網路功能還提供動態服務鏈,資源分配,縮小或擴充套件,這必然會帶來網路結構的簡化,縮短服務部署的時間等。
可以肯定的是,nfv的使用也面臨一些挑戰,其中最主要的是運營商級的效能要求。運營商們通常期望99.999%的服務和99.999%的基礎設施利用率,包括網路要求企業軟體99.9%的預期。這就是nfv的優點,因為它設計的初衷就是應用於運營商級和服務靈活性。
最後,nfv旨在改變網路運營商構建網路的方式,以及他們的網路執行方式。
nfv and sdn
談到網路虛擬化,大部分人首先想到的是軟體定義網路(sdn),nfv和sdn是分開的,兩種技術都是為了增加靈活性,減少成本,支援可伸縮性並加速引進新服務,但是可以單獨執行其中乙個。
然而,nfv和sdn是互補的,sdn使得nfv的應用更加簡單高效,通過改善效能提供靈活性和簡化操作。特別是用sdn支援nfv可以幫助流量轉向(解除安裝,旁路,選擇等),動態擴充套件和縮小,多租戶,負載均衡。
sdn能夠幫助nfv完成諸如policy-managed**和動態服務編制等任務,反過來,通過使用動態虛擬overlay和多租戶nfv也可以增加對sdn的需求。
nfv在行動
2個nfv的用例分別是構建虛擬裝置(vcpe)和流動網路中的分組交換lte。
當需要將客戶的裝置進行虛擬化的時候,主要的方式就是將更高層的功能從box中遷移到使用者的家庭網關中的網路中去,由他們的處理伺服器處理。緊接著使用者的家庭閘道器就變成了乙個簡單的l2橋,現有的許多功能被虛擬化。
用vcpe可以動態的交付網路功能,降低初始和維護成本,提供敏捷系統重新配置需要。nec公司使用這種方法將自己的家庭閘道器裝置進行虛擬化,為使用者提供了虛擬ip功能和服務管理,虛擬網路位址轉換和dhcp服務。
nfv在epc的演進中扮演重要角色,是3gpp lte無線通訊標準核心網路體系結構中的重要元件。epc包括移動管理實體,服務閘道器,分組資料網路閘道器子元件。
市場上有很多vcpe解決方案提供商,由core network dynamics提供的openepc是用c語言開發的一種軟體實現一組epc標準的解決方案。在3gpp演進的epc(版本9)中,openepc可以 部署在標準商業版linux執行的硬體上,openepc包括核心網路移動性管理、策略和挑戰控制、使用者移動性管理、訂閱管理、網際網路接入網路、互聯的應 用程式和服務。
nfv架構nfv主要框架:
基礎設施組成的硬體資源和相應的虛擬化
管理和編排(mano),由協調器、虛擬網路功能管理(vnfm)和虛擬基礎設施管理(vim)
虛擬網路管理系統(ems)函式和相應元素
操作支援系統和業務支援系統(oss/bss)
虛擬網路函式(vnf)是執行在nfv基礎設施(nfvi)上的網路功能函式,被nfvo(nfv orchestrator)和vnf manager編排。vnf除了定義良好的功能行為之外,預計將對其他網路功能、vnf manager和nfvi提供介面。
nfvi是構建vnfs部署環境硬體和軟體的總體稱謂,nfvi利用虛擬化技術提供了多租戶基礎設施標準,可以同時支援多個用例和應用領域。nfv 用軟體方式實現網路功能的計算、儲存和網路資源虛擬化。這種解耦需要一套新的管理和編排功能,它們之間形成了新的依賴關係,因此需要可互操作的標準化接 口,公共資訊模型以及這些資訊對映出的模型,資料模型。
nfvo、vim和vnf管理員的組合通常稱為mano,nfvo負責初始化並設定新的網路服務,網路服務生命週期管理,全球資源管理、驗證並授權請求nfvi,以及ns策略管理。
vnf管理員負責vnf例項的生命週期管理,協調nfvi和ems。vim的責任,如openstack社群是很好理解的,即控制、管理、監控、nfvi計算儲存和網路資源。
新的商業模式下,不同的使用者需求等因素如大資料、個性化和虛擬化等,已經在過去的幾年中在oss/bss系統產生了巨大的影響,已經有大量的工作在 發展這些系統。在nfv架構中,oss/bss系統將主要與nfvo互動網路服務管理,隨著時間的推移通過引入虛擬化,oss/bss系統最終可能管理越 來越多的實體。
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2017年,經過試驗 評估和概念驗證之後,nfv終於逐漸落地。然而對於運營商來說,都面臨著業務上雲過程中的經濟和技術方面的巨大挑戰。財政預算 通常,當運營商為nfv的落地鋪路籌畫時,財政預算是重中之重。一些處於nfv實施階段的運營團隊表示,財政預算往往不足以支援實現虛擬化,在雲平台推出的早期階段尤其...
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nfv自動化和nfv編排具有重疊和相互關聯的功能,這對於部署虛擬網路服務至關重要。自動化和編排是關鍵的管理 自動化和編排功能 mano 的一部分,缺乏mano標準阻礙了領先服務提供商部署網路功能虛擬化。nfv自動化 nfv自動化是通過將傳統由人工實現的網路服務配置和部署的任務,轉變成技術實現,從而降...