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网络功能虚拟化—NetworkFunctionVirtualization姓名张涛学号115034910204什么是NFVNFV的框架NFV的发展NFV的应用NFV的实现什么是NFVNFV(NetworkFunctionVirtulization)，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(ServiceFunctionChain)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、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NFVMANO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VNFVNF（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(VirtualisedResources)、虚拟化层(VirtualisationLayer)、硬件资源(HardwareResources)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VNFManager虚拟网络功能的管理者（VNFManager）负责VNF的生命周期管理。一个VNFManager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VirtualisedInfrastructureManagers虚拟化基础设施管理(VirtualisedInfrastructureManagers)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（11NFVspecifications）。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（OpenPlatformforNFV）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,NodeB,eNodeB•隧道网关单元：IPSec/SSLVPN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）：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SDNcontroller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：neutronnova-network计算组件：nova存储组件：glance(镜像存储)swift(对象存储)cinder(卷存储)虚拟机存储服务LibvirtAPI虚拟化平台：KVM、QEMULXC、XENUML、ESXiL2/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、MacVtapTAP、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：tackerVNF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NFWarevCG-NAT、EricssonVirtualRouter、BenuNetworks:VirtualServiceEdgeOrchestrator、VNFmanager、VIM一般作为一个整体（NFVMANO）来开发，有ChameleonSDSAvayaSDNFxOpenMANO等上层应用部分：软件化的网络功能，没有看到openstack这样成熟的、公认的管理工具Thanks