【网络新技术3】网络功能虚拟化NFV技术介绍

科技   2024-12-13 15:40   河北  

1.什么是NFV?

NFV(Network Functions Virtualization)即网络功能虚拟化,是一种基于虚拟化技术的网络架构。

NFV 通过虚拟化技术将网络功能节点转化为可灵活部署的VNFVirtual Network Function,虚拟化网络功能)模块,这些模块可以在标准的服务器上运行。它旨在改变网络运营者构建网络的方式,实现软硬件解耦合,从而优化资源利用和提高网络服务的部署速度。

NFV 的目标是取代通信网络中私有、专用和封闭的网元,实现统一通用硬件平台+业务逻辑软件的开放架构。

2.网络功能虚拟化NFV的优点

  • 通过设备合并、借用IT的规模化经济,减小设备成本、能源开销。
  • 缩短网络运营的业务创新周期,提升投放市场的速度,使运营商极大的减少网络成熟周期。
  • 网络设备可以多版本、多租户共存,且单一平台为不同的应用、用户、租户提供服务,允许运营商跨服务和跨不同客户群共享资源。
  • 基于地理位置、用户引入精准服务,同时可以根据需要对业务进行快速扩张/收缩。

3.NFV架构

NFV 本质是重新定义网络设备架构。

  • NFV架构中,底层为具体物理设备,如服务器,存储设备,网络设备。
  • 计算虚拟化即虚拟机,在一台服务器上创建多个虚拟系统。
  • 存储虚拟化,即多个存储设备虚拟化为一台逻辑上的存储设备。
  • 网络虚拟化,即网络设备的控制平面与底层硬件分离,将设备的控制平面安装在服务器虚拟机上。
  • 在虚拟化的设备层面上可以安装各种服务软件。
3.1 NFV开放接口

  • NFVI:提供VNF的运行环境,包括所需的硬件及软件。硬件包括计算、网络、存储资源;软件主要包括Hypervisor、网络控制器、存储管理器等工具,NFVI将物理资源虚拟化为虚拟资源,供VNF使用。
  • VNF:包括VNFEMSVNF网络功能,EMS为单元管理系统,对VNF的功能进行配置和管理。一般情况下,EMSVNF是一一对应的。
  • VIMNFVI管理模块,通常运行于对应的基础设施站点中,主要功能包括:资源的发现、虚拟资源的管理分配、故障处理等,为VNF运行提供资源支持。
  • VNFMVNF管理模块,主要对VNF的生命周期(实例化、配置、关闭等)进行控制,一般情况下与VNF一一对应。
  • NFVONS生命周期的管理模块,同时负责协调NS、组成NSVNFs以及承载各VNF的虚拟资源的控制和管理。
  • OSS/BSS:服务提供商的管理功能,不属于NFV框架内的功能组件,但NFVO需要提供对OSS/BSS的接口。
3.2 NFV企业网解决方案

  • vAR的场景里,将AR路由器的高级功能,比如防火墙,VOIPNAT等虚拟化到server上,server的物理位置可以在运营商的机房。
  • vAR解决方案的目的就是简化CPE的功能特性,集中管理高级特性等。在实际项目场景中,一个运营商的一个VIP的客户的网络可能CPE设备就有上千台,分散在不同的branches,虚拟化后的便捷性显而易见。

4.NFV与SDN的区别

关于SDN的相关技术,请查看《【网络新技术1】一文了解SDN技术及其原理》

SDNNFV的相似之处主要体现在如下方面:

  • 都以实现网络虚拟化为目标,实现物理设备的资源池化。
  • 都提升了网络管理和业务编排效率。
  • 都希望通过界面操作或者编程语言来进行网络编排。

NFVSDN的不同之处如下表:


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