NFV基礎概述了解NFV技術了解NFV與SDN的區(qū)別了解NFV的架構教學目標目錄NFV的介紹NFV與SDN的區(qū)別ETSINFV的架構什么是NFVNFV（NetworkFunctionsVirtualization網(wǎng)絡功能虛擬化）是指利用虛擬化技術在標準化的通用IT設備上實現(xiàn)各種網(wǎng)絡功能。EPC硬件IMS硬件ERP硬件CRM硬件APP硬件傳統(tǒng)軟硬件一體vEPCvEPCvEPCvEPCvEPCCloudOS數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡IT硬件統(tǒng)一虛擬化平臺NFV的優(yōu)勢通過設備合并，虛擬化架構可以減少設備成本、能源開銷

01縮短網(wǎng)絡運營業(yè)務創(chuàng)新周期，提升投放市場的速度，從而極大的減少網(wǎng)絡成熟周期02網(wǎng)絡設備可以多版本、多租戶共存，且單一平臺可為不同的應用、用戶、租戶提供服務03基于地理位置、用戶引入精準服務，同時可以根據(jù)需要對業(yè)務進行快速擴張或收縮

04NFV技術難點管理和組織諸多虛擬網(wǎng)絡裝置，需要同時避免安全攻擊和錯誤配置網(wǎng)絡運營商需要能“混合和匹配”不同廠家的硬件、不同廠家的Hypervisor等，需要解決巨大的集成成本，并避免與單一的廠家方案綁定虛擬網(wǎng)絡配置運行在不同的硬件廠商，不同的Hypervisor上，難以獲取較高的性能，軟件虛擬化必定沒有實體設備性能好需要同時保證一定級別的硬件、軟件可靠性.ONETWOTHREEFOURSDN與NFV的關系SDN誕生于高校，成熟于數(shù)據(jù)中心。研究者在科研時發(fā)現(xiàn)，每次進行新的協(xié)議部署嘗試時，都需要改變網(wǎng)絡設備的軟件，于是考慮讓網(wǎng)絡硬件設備可編程化，并且可以集中被一個盒子管理和控制。使SDN成熟的環(huán)境是云數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴展，SDN可以對于如何控制虛擬機的爆炸式增長，用更好的方式連接虛擬機有比較明確的解決方法。NFV由服務商創(chuàng)建，和SDN始于研究者和數(shù)據(jù)中心不同，NFV是由運營商的聯(lián)盟提出的。網(wǎng)絡運營商的網(wǎng)絡是通過大型的不斷增長的專用硬件來部署的，不同的服務需要不同的架構，能耗、成本都在增加。NFV的提出旨在用標準的IT虛擬化技術解決運營商的問題。SDN與NFV是兩種完全獨立的創(chuàng)新技術，只不過SDN的很多目標都與NFV一致，因而兩者能夠相互促進并協(xié)同應用。目錄NFV的介紹NFV與SDN的區(qū)別ETSINFV的架構SDN于NFV的關系SDN與NFV高度互補，但并不互相依賴，NFV可以在沒有SDN的情況下進行虛擬化和部署。NFVSDNOpeninnovation降低資本支出、運營成本、空間與功耗創(chuàng)建網(wǎng)絡抽象以實現(xiàn)更快的創(chuàng)新第三方提供具有競爭力的創(chuàng)新應用程序NFV與SDN的關系SDN于NFV的協(xié)同工作硬件平面NFVI軟件控制平面管理平面轉發(fā)平面操作平面虛擬網(wǎng)絡設備控制平面轉發(fā)平面轉發(fā)平面SDN管理平面操作平面管理與編排應用與編排硬件硬件平面NFVI硬件虛擬網(wǎng)絡設備軟件NFVSDN與NFV的協(xié)同SDN與NFV的對比類型SDNNFV核心思想轉發(fā)與控制分離，控制面集中，網(wǎng)絡可編程化將網(wǎng)絡功能從原來的專用設備移到通用設備上針對場景校園網(wǎng)、數(shù)據(jù)中心、云平臺運營商網(wǎng)絡針對設備商用服務器和交換機專用服務和交換機初始應用云資源調度和網(wǎng)絡路由器、防火墻、網(wǎng)關、CND、廣域網(wǎng)加速器、SLA保證等通用協(xié)議OpenFlow尚沒有標準組織ONF組織ETSINFV工作組目錄NFV的介紹NFV與SDN的區(qū)別ETSINFV的架構NFV架構為什么會有NFV架構呢？

定義傳統(tǒng)網(wǎng)絡設備的架構使用的是相當基礎的方式，因為硬件和軟件是定制的且緊耦合。與之相反，NFV允許廠商開發(fā)的軟件運行在通用、共享的硬件之上，并創(chuàng)建多個用于管理的接口。開發(fā)NFV架構，以確保這些接口被標準化定義，可以在不同廠商之間實現(xiàn)兼容。NFV概念之VNFVNF(VirtualizedNetworkFunction)：網(wǎng)絡功能的虛擬實現(xiàn)被稱為VNF，可以替代廠商的專用硬件，它可以執(zhí)行相同的功能，但一般在通用的硬件上運行。

VNF意味著執(zhí)行一種網(wǎng)絡功能，如路由、交換、防火墻以及負載均衡等，想要結合使用這些VNF，就可能需要讓整個網(wǎng)段被虛擬化。不同的廠商可能會提供不同的VNF，服務提供商可以選擇不同廠商提供的VNF,對功能進行組合，以滿足他們的需求。這種自由式的選擇需要通過標準化的方法在VNF之間進行通信并在虛擬環(huán)境中進行管理。認識NFV的ETSI架構2012年，在SDNOpenFlowWorldCongress大會上，幾個主要的電信運營商組成的聯(lián)盟針對于網(wǎng)絡運營商所面臨的主要挑戰(zhàn)提出了NFV的概念。2013年由7個領先的電信運營商在一個被稱為歐洲電信標準組織（ETSI）的獨立化標準小組中成立了互聯(lián)網(wǎng)規(guī)范組（ISG）；這個小組致力于能夠使得廠商定制硬件設備的網(wǎng)絡功能以虛擬化的方式實現(xiàn)需求和架構。解耦合靈活性動態(tài)操作ISG提出的三個關鍵標準整體ETSINFV架構計算機存儲和硬件網(wǎng)絡硬件虛擬化層虛擬計算虛擬存儲虛擬網(wǎng)絡網(wǎng)絡功能虛擬化架構（NFVI）VNF#2（NAT）VNF#1（FW）VNF#3（RTR）虛擬網(wǎng)絡功能（VNF）NFV管理與編排ETSINFV架構整體ETSINFV架構ETSINFV架構的三個主要模塊介紹01

網(wǎng)絡功能虛擬化基礎架構（NFVI）該模塊是整體架構的基礎。加載虛擬機的硬件、使得虛擬化成為可能的軟件，以及虛擬化資源被歸類到這一模塊中。02

虛擬網(wǎng)絡功能（VNF）在VNF模塊中使用NFVI提供的虛擬機，通過在這些虛擬機之上加載軟件來實現(xiàn)虛擬網(wǎng)絡功能。03

管理和編排（MANO）MANO被定義為一個單獨的模塊，與NFVI、VNF模塊交互?？梢怨芾硭谢A架構層的資源。理解ETSINFV架構為了實現(xiàn)網(wǎng)絡服務，VNF可能以獨立的實體被部署，也可能以多個VNF的組合被部署。網(wǎng)絡功能在VNF中被虛擬化后，與這些功能相關的協(xié)議無須關注虛擬化底層的實現(xiàn)。VNF#2（NAT）VNF#1（FW）VNF#3（RTR）虛擬網(wǎng)絡功能（VNF）網(wǎng)絡功能以NFV的方式共同工作理解ETSINFV架構硬件虛擬化為VNF的運行提供了一個基礎架構。NFV基礎架構被稱為NFVI，它可以使用通用硬件作為一個共有的資源池，并將資源切分為多個子集，按照VNF的分配需要，創(chuàng)建虛擬化的計算、存儲和網(wǎng)絡資源池。硬件硬件虛擬化層虛擬硬件虛擬硬件虛擬硬件VNF#2VNF#1VNF#3物理硬件（NFVI）CPU、網(wǎng)絡適配器、內存、HDD等VNF提供虛擬計算、存儲和網(wǎng)絡資源理解ETSINFV架構

有了NFV架構，我們可以打破現(xiàn)有廠商專有等硬件，當有新的需求或需要增強管理能力的時候，可以用更高的管理力度來個別管理這些實體資源，因此，在我們需要定義管理、自動化、相互協(xié)調和互聯(lián)互通的方法去實現(xiàn)靈活性、可擴展性和自動化方式的功能模塊，那么這樣就迫使我們在架構上增加了MANO功能模塊，MANO模塊旨在實現(xiàn)對這些實體的管理，因此MANO模塊就可以完全知曉實體的利用情況、工作狀態(tài)和使用統(tǒng)計。這使得MANO成為運營和計費系統(tǒng)上收集數(shù)據(jù)的最合適的接口。整體ETSINFV架構計算機存儲和硬件網(wǎng)絡硬件虛擬化層虛擬計算虛擬存儲虛擬網(wǎng)絡網(wǎng)絡功能虛擬化架構（NFVI）VNF#2（NAT）VNF#1（FW）VNF#3（RTR）虛擬網(wǎng)絡功能（VNF）NFV管理與編排NFV管理和業(yè)務流程模塊運營與計費支持系統(tǒng)什么是NFV？NFV與SDN的區(qū)別ETSINFV架構總結深入了解ETSI的NFV架構了解MANO管理與編排層深入了解ETSI架構的基礎架構層深入了解ETSI架構的虛擬網(wǎng)絡功能層了解NFVO在架構中的作用教學目標目錄管理與編排層基礎架構層虛擬網(wǎng)絡功能層NFVO在架構中的作用MANO模塊功能解析ETSI定義的NFV架構深入每個模塊，定義了各個模塊的功能NFV管理與編排（MANO）NFV編輯器（NFVO）VNF管理（VNFM）虛擬基礎架構管理（VIM）NFVO：負責全網(wǎng)的網(wǎng)絡服務，物理，虛擬資源和策略的編排維護，以及其他虛擬化系統(tǒng)相關維護管理；實現(xiàn)網(wǎng)絡服務生命周期的管理。

VNFM：實現(xiàn)虛擬化網(wǎng)元VNF的生命周期管理，包括VNF的管理及處理、VNF實例的初始化、VNF的擴容/縮容、VNF實例的終止；支持接收NFVO下發(fā)的彈性伸縮策略，實現(xiàn)VNF的彈性伸縮。

VIM：主要負責基礎設施層硬件資源和虛擬化資源的管理，監(jiān)控和故障上報；面向上層VNFM和NFVO提供虛擬化資源池。目錄管理與編排層基礎架構層虛擬網(wǎng)絡功能層NFVO在架構中的作用基礎架構層VNF依賴于虛擬硬件的可用性，通過軟件資源在物理硬件上進行仿真。在ETSINFV架構中，它由基礎架構模塊(NFVI)實現(xiàn)。這種基礎設施模塊包括物理硬件資源、虛擬化層和虛擬資源計算機存儲和硬件網(wǎng)絡硬件虛擬化層虛擬計算虛擬存儲虛擬網(wǎng)絡網(wǎng)絡功能虛擬化架構（NFVI）NFV管理與編排虛擬基礎架構管理（VIM）基礎架構層解析

硬件層功能模塊：ETSI架構將硬件資源分為三大類：計算、存儲和網(wǎng)絡。計算機硬件包括CPU和內存，可以使用集群計算技術在主機之間形成資源池。存儲可以本地直連，也可以使用網(wǎng)絡設備實現(xiàn)共享式存儲一如NAS或通過SAN技術連接的設備。網(wǎng)絡硬件則包括了可以供VNF使用的網(wǎng)絡接口卡和端口的資源池。

虛擬化層功能模塊，也是NFVI的一部分。這一層與硬件設備資源池直接交互，使硬件可以為VNF提供可用的虛擬機。虛擬機提供虛擬化計算、存儲和網(wǎng)絡資源，可以加載任何軟件(VNF就是一個例子)，使得VNF在運行時，看起來就像專用的物理硬件設備一樣。管理模塊VIM管理基礎架構層

為了管理NFVI，ETSI定義了虛擬化基礎架構管理器(VIM)的管理模塊。ETSI架構委派它去管理計算、存儲和網(wǎng)絡硬件，實現(xiàn)虛擬化層的軟件和虛擬化硬件。因為VIM可以直接管理硬件資源，所以它就完全知曉硬件的使用情況，對其操作屬性(如電源管理、健康狀況和可用性)也有完全的可視化，同樣也有能力監(jiān)控其性能屬性(如使用統(tǒng)計)。VIM還可以管理虛擬化層，并且控制和影響虛擬化層如何使用硬件資源。因此，VIM負責控制NFVI資源，并與其他管理功能模塊一起確定需求，再通過管理基礎架構資源以滿足這些需求。VIM的管理范圍可能與NFVI的入網(wǎng)點相同，也可能延伸并跨越到基礎架構的整個域中。目錄管理與編排層基礎架構層虛擬網(wǎng)絡功能層NFVO在架構中的作用虛擬網(wǎng)絡功能層VNF層負責實現(xiàn)網(wǎng)絡功能的虛擬化，它包括VNF模塊和VNF管理(VNFM)模塊，其中VNFM是用于管理VNF的。VNF模塊被定義為VNF和網(wǎng)元管理模塊EM的組合。VNF#2（NAT）VNF#1（FW）VNF#3（RTR）虛擬網(wǎng)絡功能（VNF）NFV管理與編排VNF管理（VNFM）EM#2（NAT）EM#1（FW）EM#3（RTR）虛擬網(wǎng)絡功能層解析虛擬化環(huán)境對于VNF來說是透明的，我們希望將其看成一個通用的硬件，在實現(xiàn)虛擬化之后，VNF的運行狀態(tài)和外部接口與使用物理硬件實現(xiàn)的網(wǎng)絡功能相同。網(wǎng)絡服務用虛擬化的方式來實現(xiàn)，可能通過單一或者多個VNF來完成。當一組VNF共同實現(xiàn)網(wǎng)絡服務時，其中一些功能就可能會依賴于其他功能，在這種情況下，VNF需要按照特定的順序去處理數(shù)據(jù)。VNFM與VIM的通信VNFM與VIM的通信在ETSI的架構中，VNFM可以創(chuàng)建VNF并管理資源比例。當VNFM需要實例化一個新的VNF，或者需要為VNF增加或調整可用的資源(如增加CPU或內存)時，它就需要與VIM通信了。VNFM與VIM通信案例硬件資源（CPU資源池）虛擬化層VM#1VM#2VM#3VNF#1VNF#2VNF#3VNF管理（VNFM）虛擬基礎架構管理（VIM）1.VNF1需要更多的CPU2.是否有更多可用CPU3.為VM1申請更多的CPU4.是否分配更多的CPU5.是否有更多可用CPUVNFM對VNF資源進行縱向擴展VNFM管理FCAPSVNFM同樣負責VNF的FCAPS。它通過與VNF通信或使用網(wǎng)元管理(EM)功能模塊直接對其進行管理。什么是FACPS？FACPS：FCAPS是ISOTMN(TelecommunicationsManagementNetwork)的5個主要管理參數(shù)的縮寫:故障(Fault)、配置(Configuration)、審計(Accounting)、性能(Performance)、安全(Security)。什么是網(wǎng)元管理？網(wǎng)元管理(EM)是ETSI架構定義的另一種功能模塊，旨在實現(xiàn)對一個或多個VNF的管理功能。VNFM管理FCAPS流程EM#1VNF#1VNF管理（VNFM）通過獨有的方式實現(xiàn)FACPSEM作為VNF管理和FACPS的代理VNFM對VNF的故障、配置等直接進行管理VNFM直接管理VNF或者通過EM管理VNF單個VNFM管理多個VNFVNF#1VNF#1VNF#1VNF#1NFVOVNFM廠商AVIM多個VNFM分別管理不同的VNFVNF#1VNF#1VNF#1VNF#1NFVOVNFM廠商AVIMVNFM廠商B目錄管理與編排層基礎架構層虛擬網(wǎng)絡功能層NFVO在架構中的作用運營和編排層面臨的問題現(xiàn)狀：當網(wǎng)絡架構從物理設備轉向虛擬設備時，用戶并不想對已經(jīng)為運營支撐系統(tǒng)和業(yè)務支撐系統(tǒng)（