网络功能虚拟化NFV.ppt

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NFV NFV 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 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 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 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 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 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NFWarevCG NAT EricssonVirtualRouter BenuNetworks VirtualServiceEdge Orchestrator VNFmanager VIM一般作为