NFV編排與自動化

I目錄

■CONTENTS

第一部分NFV編排與自動化的概念和作用......................................2

第二部分NFV編排的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)......................................4

第三部分NFV自動化的實現(xiàn)機制和挑戰(zhàn)........................................6

第四部分NFV編排與自動化的協(xié)同技術(shù)........................................8

第五部分NFV編排與自動化在電信行業(yè)的應(yīng)用.................................II

第六部分NFV編排與自動化的發(fā)展趨勢和研究方向.............................14

第七部分基于機器學習的NFV自動化.........................................17

第八部分云原生NFV編排與自動化..........................................20

第一部分NFV編排與自動化的概念和作用

NFV編排與自動化概念與作用

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)是一種將傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)功能從專用硬件設(shè)備轉(zhuǎn)

移到通用服務(wù)器的環(huán)境中，這些服務(wù)器運行在虛擬化平臺上。NFV為

電信運營商提供了靈活性、可擴展性和成本效益，能夠更快、更經(jīng)濟

地交付新的服務(wù)。

NFV編排是將虛擬網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)組合成復(fù)雜服務(wù)的流程。它涉及

配置、連接和管理VNF以按需提供服務(wù)。編排系統(tǒng)負責：

*服務(wù)實例化：創(chuàng)建和配置VNF實例以形成服務(wù)。

*故障管理：自動檢測和恢復(fù)VNF故障。

*生命周期管理：監(jiān)督VNF生命周期，包括啟動、停止、縮放和終

止。

NFV自動化是指使用軟件或工具自動執(zhí)行編排任務(wù)的過程。自動化可

提高運營效率、減少人工錯誤并加快服務(wù)交付。自動化系統(tǒng)可用于：

*VNF配置自動化：自動配置和管理VNF參數(shù)。

*網(wǎng)絡(luò)切片自動化：自動創(chuàng)建和管理不同的網(wǎng)絡(luò)切片，以支持特定

應(yīng)用程序或服務(wù)。

*服務(wù)編排自動化：自動化復(fù)雜服務(wù)的端到端編排，包括VNF實例

化和故障管理。

NFV編排與自動化的作用

NFV編排與自動化在電信行業(yè)發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，提供以下好處:

1.敏捷性和可擴展性：

*編排允許快速創(chuàng)建和修改服務(wù)，以響應(yīng)不斷變化的市場需求。

*自動化加快了服務(wù)交付，使運營商能夠更快地推出新服務(wù)。

2.成本節(jié)約：

*通過消除對專有設(shè)備的需要，NFV和自動化有助于降低運營成本。

*自動化減少了運營費用，例如人工維護和故障排除。

3.運營效率：

*編排自動化消除了手動任務(wù)，減少了人力錯誤并提高了整體運營效

率。

*集中的管理界面簡化了服務(wù)管理，使運營商能夠更有效地監(jiān)控和控

制其網(wǎng)絡(luò)。

4.服務(wù)差異化：

*編排使運營商能夠創(chuàng)建和交付定制服務(wù)，以滿足特定客戶需求。

*自動化支持快速創(chuàng)新，使運營商能夠快速推出新服務(wù)并保持競爭優(yōu)

勢。

5.可靠性和彈性：

*自動故障管理功能可快速檢測和恢復(fù)VNF故障，從而提高服務(wù)可

靠性。

*彈性編排系統(tǒng)可以自動調(diào)整服務(wù)以響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件的變化，確保高可

用性。

結(jié)論

NFV編排與自動化是NFV采用和成功的關(guān)鍵因素。通過編排和自動

化，電信運營商可以釋放NFV的全部潛力，提高敏捷性、降低成本、

提高運營效率，并提供差異化服務(wù)，以滿足客戶不斷變化的需求。

第二部分NFV編排的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

NFV編排體系結(jié)構(gòu)

1.分層架構(gòu)：NFV編排通常采用分層架構(gòu)，其中包括基礎(chǔ)

設(shè)施層、服務(wù)編排層和應(yīng)用程序編排層，各層負責不同的

功能。

2.模塊化設(shè)計：編排系統(tǒng)被設(shè)計為模塊化組件，這些組件

可以相互組合以滿足特定的編排需求，提高了系統(tǒng)的靈活

性。

3.開放接口:NFV編排系統(tǒng)通常提供開放接口，允許外部

系統(tǒng)與編排器交互，從而實現(xiàn)編排與其他管理系統(tǒng)的集成。

NFV編排關(guān)鍵技術(shù)

1.模型驅(qū)動的編排：NFV編排利用模型來描述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和

應(yīng)用程序，并使用這些模型自動配置和編排網(wǎng)絡(luò)資源。

2.基于意圖的編排：編琲系統(tǒng)可以根據(jù)高層次意圖自動配

置網(wǎng)絡(luò)，消除了對手動配置的需要，簡化了編排過程。

3.多云編排：NFV編排器支持多云部署，允許在不同的云

平臺上編排和管理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，提高了云資源的利用率。

NFV編排的體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)

體系結(jié)構(gòu)

NFV編排是一個多層次、分層的體系結(jié)構(gòu)，遵循以下組件：

*編排器(Orchestrator)：協(xié)調(diào)和管理NFV資源和服務(wù)的中心實體。

*虛擬網(wǎng)絡(luò)功能管理器(VNFM)：管理特定VNF的生命周期和配置。

*資源管理器：管理物理和虛擬資源，例如計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)。

*目錄服務(wù)：存儲有關(guān)可用NFV資源、VNF和服務(wù)的信息。

*策略和服務(wù)管理：定義和執(zhí)行策略，以確保服務(wù)質(zhì)量(QoS)和安

全性。

關(guān)鍵技術(shù)

1.描述性語言（DSL）

*NFV編排語言，用于表示NFV拓撲、服務(wù)和策略。

*例如：TOSCA（拓撲和編排規(guī)范），用來描述VNF和服務(wù)之間的關(guān)

系。

2.模塊化和可重用性

*將NFV組件構(gòu)建為可重用模塊，以便快速部署和配置新服務(wù)。

*通過編排模板實現(xiàn)模塊化，允許編排器自動將模塊組合成復(fù)雜服務(wù)。

3.聲明式配置

*聲明所需狀態(tài)，而不是配置過程的特定步驟。

*允許編排器優(yōu)化配置并處理潛在的沖突。

*例如：使用YAML或JSON來定義NFV拓撲和策略。

4.生命周期管理

*管理NFV資源和服務(wù)在其整個生命周期內(nèi)的配置、部署和終止。

*包括VNF實例化、網(wǎng)絡(luò)配置和服務(wù)激活。

*使用編排器自動執(zhí)行生命周期管理任務(wù)。

5.故障管理

*檢測和響應(yīng)NFV環(huán)境中的故障和異常。

*編排器觸發(fā)故障恢復(fù)措施，例如重新部署VNF或重新配置網(wǎng)絡(luò)。

*使用監(jiān)控和事件管理系統(tǒng)來檢測和診斷故障。

6.性能優(yōu)化

*優(yōu)化NFV資源和服務(wù)以滿足性能要求。

*編排器根據(jù)QoS要求動態(tài)調(diào)整資源分配和服務(wù)配置。

*使用分析和機器學習技術(shù)優(yōu)化性能。

7.安全性

*確保NFV環(huán)境免受未經(jīng)授權(quán)的訪問和攻擊。

*編排器實施安全策略，例如身份驗證、授權(quán)和訪問控制。

*使用加密和安全協(xié)議保護數(shù)據(jù)和通信。

8.可擴展性和彈性

*根據(jù)需求擴展和縮減NFV環(huán)境。

*編排器自動部署和終止VNF以滿足負載變化。

*故障轉(zhuǎn)移機制確保高可用性。

9.多供應(yīng)商支持

*支持來自不同供應(yīng)商的NFV資源和服務(wù)。

*編排器提供了一個抽象層，允許異構(gòu)組件協(xié)同工作。

*標準化接口和協(xié)議促進多供應(yīng)商互操作性。

10.開放性和生態(tài)系統(tǒng)

*提供開放的API和接口，允許外部應(yīng)用程序與NFV編排器集成。

*鼓勵開發(fā)者社區(qū)為NFV編排創(chuàng)建和貢獻工具和解決方案。

*開放源碼項目和標準化工作促進創(chuàng)新和協(xié)作。

第三部分NFV自動化的實現(xiàn)機制和挑戰(zhàn)

NFV自動化的實現(xiàn)機制

實現(xiàn)NFV自動化涉及以下關(guān)鍵機制：

*模型驅(qū)動的編排框架：一種基于模型的框架，用于定義和管理NFV

資源和服務(wù)。該框架使自動化能夠基于高層模型而不是手動配置進行。

*自動化工作流：預(yù)定義且可重復(fù)的流程，用于自動化特定任務(wù)。工

作流可以鏈接在一超，形成復(fù)雜的自動化流程。

*API集成：將NFV基礎(chǔ)設(shè)施與管理系統(tǒng)、編排器和外部服務(wù)連接

到一起的應(yīng)用程序編程接口(API)oAPI集成使自動化能夠跨系統(tǒng)進

行通信和協(xié)調(diào)。

*可編程性：軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)控制器和其他NFV組件的可編

程性使自動化能夠根據(jù)特定需求動態(tài)配置和重新配置網(wǎng)絡(luò)。

*閉環(huán)反饋：監(jiān)控和分析機制，用于收集有關(guān)NFV基礎(chǔ)設(shè)施性能和

利用率的數(shù)據(jù)。該反饋用于自動化優(yōu)化和故障修復(fù)。

NFV自動化的挑戰(zhàn)

NFV自動化面臨以下主要挑戰(zhàn)：

*異構(gòu)性：NFV環(huán)境中各種供應(yīng)商和技術(shù)的異構(gòu)性使自動化復(fù)雜化，

需要跨多個平臺和接口實現(xiàn)互操作性。

*多域協(xié)調(diào)：NFV基礎(chǔ)設(shè)施跨越多個域，包括云、邊緣和訪問網(wǎng)絡(luò)。

協(xié)調(diào)這些域中的自動化是一個挑戰(zhàn)。

*實時性：NFV自動化需要支持實時操作，例如服務(wù)配置和故障管理。

實現(xiàn)實時自動化需要高效的編排和工作流管理。

*網(wǎng)絡(luò)安全性：自動化過程需要受到保護，防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和惡

意活動。確保NFV自動化的網(wǎng)絡(luò)安全性至關(guān)重要。

*技能和專業(yè)知識：有效實施和運營NFV自動化需要熟練的專業(yè)人

員，具備網(wǎng)絡(luò)、自動化和編排方面的專業(yè)知識。培養(yǎng)具備這些技能的

員工對于成功的NFV自動化至關(guān)重要。

*標準化：NFV自動化的標準化至關(guān)重要，以確?？绻?yīng)商和平臺的

互操作性。缺乏標準會阻礙自動化的采用和有效性。

*測試和驗證：NFV自動化解決方案的測試和驗證對于確保其可靠性

和有效性至關(guān)重要°自動化過程的全面測試和驗證對于部署之前識別

和解決問題至關(guān)重要。

*成本和復(fù)雜性：NFV自動化的實施和運營可能涉及顯著的成本和復(fù)

雜性。優(yōu)化成本并簡化自動化解決方案至關(guān)重要，以實現(xiàn)廣泛采用。

第四部分NFV編排與自動化的協(xié)同技術(shù)

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

【軟件定義網(wǎng)絡(luò)編排（SDN-

0）］1.SDN-0是NFV編排中的關(guān)鍵技術(shù)，負責網(wǎng)絡(luò)資源的編

排和管理，通過抽象網(wǎng)絡(luò)功能并將其與基礎(chǔ)設(shè)施解耦，實

現(xiàn)靈活性和自動化網(wǎng)絡(luò)配置。

2.SDN-O與NFV編排相結(jié)合，自動化網(wǎng)絡(luò)配置和管理，減

少運營開支（0PEX）并提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的效率和敏捷性。

【網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化編排器（NFVO）］

NFV編排與自動化的協(xié)同技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）編排和自動化是一對協(xié)同技術(shù)，共同推動網(wǎng)

絡(luò)運營商向基于云的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)轉(zhuǎn)型。

NFV編排

NFV編排是指協(xié)調(diào)知管理NFV環(huán)境中網(wǎng)絡(luò)功能（NF）的過程。編排

系統(tǒng)負責：

*NF生命周期管理：創(chuàng)建、啟動、終止和更新NFO

*資源管理：分配和釋放計算、存儲和網(wǎng)絡(luò)資源以支持NFo

*服務(wù)創(chuàng)建：根據(jù)服務(wù)模板創(chuàng)建復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，將多個NF組合在一

起。

*故障管理：檢測、隔離和修復(fù)NF中的故障。

NFV自動化

NFV自動化利用軟件工具和腳本來執(zhí)行編排任務(wù)。它提供以下好處:

*簡化操作：通過自動化NF生命周期管理和資源管理，降低運營成

本。

*提高效率：減少人工錯誤并加快流程，從而提高運營效率。

*提高敏捷性：通過快速響應(yīng)需求的變化，使網(wǎng)絡(luò)運營商能夠更快地

引入新服務(wù)。

*提高可擴展性：支持大規(guī)模NFV部署，管理大量的NF和資源。

協(xié)同技術(shù)

NFV編排和自動化通過以下協(xié)同技術(shù)相互補充：

*模型驅(qū)動編排：使用抽象模型描述網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和NF,并通過自動化

將其轉(zhuǎn)換為實際配置。

*意圖驅(qū)動的網(wǎng)絡(luò)：讓運營商指定他們的網(wǎng)絡(luò)意圖，而編排和自動化

系統(tǒng)則負責實現(xiàn)這些意圖。

*閉環(huán)控制：通過監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)性能和觸發(fā)自動化響應(yīng)來實現(xiàn)持續(xù)的網(wǎng)絡(luò)

優(yōu)化。

*API集成：提供對NF、資源管理系統(tǒng)和編排組件的開放API,實現(xiàn)

端到端的自動化。

協(xié)同技術(shù)帶來的好處

協(xié)同使用NFV編排和自動化提供以下好處：

*降低成本：減少運營支出，自動化任務(wù)和簡化操作。

*提升效率：加快網(wǎng)絡(luò)部署和服務(wù)配置，提高運營敏捷性。

*改進性能：通過持續(xù)監(jiān)控和優(yōu)化，確保網(wǎng)絡(luò)始終以最佳性能運行。

*增強安全性：通過自動化安全策略，提高網(wǎng)絡(luò)安全性。

*加快創(chuàng)新：允許網(wǎng)絡(luò)運營商根據(jù)客戶需求快速推出和測試新服務(wù)。

行業(yè)標準和解決方案

對于NFV編排和自動化，幾個行業(yè)標準和解決方案已得到廣泛采用：

*ETSINFVMANO：一套編排和自動化框架，提供標準化的接口和功

能。

*OpenStackNFV：一個開源平臺，包括用于NFV編排和自動化的組

件。

*AWSCloudFormation：用于在亞馬遜網(wǎng)絡(luò)服務(wù)（AWS）云中創(chuàng)建和

管理基礎(chǔ)設(shè)施資源的編排工具。

*MicrosoftAzureResourceManager：用于在MicrosoftAzure

云中管理和自動化資源的編排服務(wù)。

結(jié)論

NFV編排和自動化是網(wǎng)絡(luò)運營商向軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）和云原生架

構(gòu)過渡的關(guān)鍵技術(shù)C通過協(xié)同利用這些技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)運營商可以降低成

本、提高效率、提高敏捷性，并提供更好的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

第五部分NFV編排與自動化在電信行業(yè)的應(yīng)用

NFV編排與自動化在電信行業(yè)的應(yīng)用

引言

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化(NFV)徹底改變了電信行業(yè)，促進了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的敏

捷性、彈性和可擴展性。NFV編排和自動化是NFV框架的關(guān)鍵組成

部分，可簡化管理和優(yōu)化虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能(VNF)o

NFV編排

NFV編排是管理和協(xié)調(diào)NFV環(huán)境中VNF的過程。它負責生命周期

管理、服務(wù)實例化和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)配置。編排系統(tǒng)提供一個集中的控制點,

使網(wǎng)絡(luò)運營商能夠以協(xié)調(diào)和自動化的方式管理復(fù)雜的服務(wù)。

NFV自動化

NFV自動化是使用腳本、工具和技術(shù)自動執(zhí)行NFV編排任務(wù)的過程。

自動化提高了效率，減少了人為錯誤，并使網(wǎng)絡(luò)運營商能夠更快速、

更有效地管理其網(wǎng)絡(luò)。

應(yīng)用

服務(wù)快速部署

NFV編排和自動化使網(wǎng)絡(luò)運營商能夠快速部署新服務(wù)。通過自動執(zhí)行

VNF實例化和服務(wù)配置，運營商可以縮短服務(wù)上市時間，并滿足客戶

不斷變化的需求。

網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

NFV編排和自動化可以用于優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能和資源利用率。通過持續(xù)監(jiān)

控網(wǎng)絡(luò)并根據(jù)需求自動調(diào)整VNF資源，運營商可以確保最佳性能并

避免服務(wù)中斷。

服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理

NFV編排和自動化有助于管理和確保服務(wù)質(zhì)量。通過對網(wǎng)絡(luò)進行實時

監(jiān)控，系統(tǒng)可以識別影響QoS的潛在問題并采取糾正措施。這有助

于提供一致的和高性能的用戶體驗。

故障管理

NFV編排和自動化簡化了故障管理。通過自動化故障檢測、隔離和恢

復(fù)過程，運營商可以快速解決服務(wù)中斷并最大限度地減少對客戶的影

響。

網(wǎng)絡(luò)可視化

NFV編排和自動化提供對網(wǎng)絡(luò)的集中可見性。運營商可以跟蹤服務(wù)狀

態(tài)、資源使用和性能指標，并在發(fā)生問題時快速識別和診斷根源。

成本節(jié)約

NFV編排和自動化通過減少人力干預(yù)和自動化任務(wù)來降低運營成本。

它使網(wǎng)絡(luò)運營商能夠更有效地利用資源，并且隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴大,

可以節(jié)省大量的成本。

用例

*5G網(wǎng)絡(luò)部署：NFV編排和自動化可用于快速部署和管理5GVNF,

為移動用戶提供增強的速度和容量。

*虛擬化移動核心網(wǎng)絡(luò)：編排系統(tǒng)可以自動配置和管理虛擬化移動核

心網(wǎng)絡(luò)組件，如移動交換中心(MSC)和會話邊界控制器(SBC)o

*云優(yōu)化視頻流：NFV編排和自動化可以優(yōu)化視頻流交付，通過自動

調(diào)整VNF資源來確保高質(zhì)量的觀看體驗。

*自動網(wǎng)絡(luò)修復(fù)：自動化系統(tǒng)可以檢測和解決網(wǎng)絡(luò)故障，減少中斷時

間并提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。

*基于意圖的網(wǎng)絡(luò)：NFV編排和自動化與基于意圖的網(wǎng)絡(luò)(1BN)集

成，使運營商能夠用非技術(shù)語言表達其網(wǎng)絡(luò)要求，并由系統(tǒng)自動實現(xiàn)

這些要求。

技術(shù)趨勢

*機器學習(ML)：ML在NFV編排和自動化中發(fā)揮著越來越重要的

作用，用于預(yù)測需求、優(yōu)化資源分配和檢測異常。

*云原生：隨著電信行業(yè)向云計算轉(zhuǎn)型，NFV編排和自動化解決方案

正在采用云原生架構(gòu)，以提高靈活性和可擴展性。

*多云：NFV編排和自動化解決方案正在演進以支持多云環(huán)境，使運

營商能夠在不同云平臺上部署和管理服務(wù)。

結(jié)論

NFV編排和自動化是電信行業(yè)變革性技術(shù)，使網(wǎng)絡(luò)運營商能夠提供更

敏捷、更靈活的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。通過自動化VNF管理和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，運營

商可以降低成本、提高效率并滿足客戶不斷變化的需求。隨著血、

云原生技術(shù)和多云支持的出現(xiàn)，NFV編排和自動化的未來充滿潛力，

可為電信行業(yè)帶來進一步的創(chuàng)新和效率提升。

第六部分NFV編排與自動化的發(fā)展趨勢和研究方向

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

自動編排引擎的演進

1.人工智能和機器學習（AI/ML）的融入：利用AI/ML算

法優(yōu)化資源分配、預(yù)測怛能需求和自動配置服務(wù)。

2.基于意圖的編排：允許網(wǎng)絡(luò)運營商通過指定高級意圖來

描述服務(wù)要求，從而實現(xiàn)更直觀的自動化。

3.多域編排：擴展編排能力以跨越網(wǎng)絡(luò)、云計算和邊緣計

算等多個域，實現(xiàn)端到端的服務(wù)交付。

自動化流程的集成

1.服務(wù)編排與網(wǎng)絡(luò)管理的集成：將NFV編排與網(wǎng)絡(luò)管理系

統(tǒng)集成，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)配置、故障管理和性能分析的自動化。

2.編排與業(yè)務(wù)保障的集成：將編排與業(yè)務(wù)保障工具集戌，

以確保自動化流程不會對關(guān)鍵業(yè)務(wù)功能產(chǎn)生負面影響。

3.編排與云原生技術(shù)的集成：利用云原生技術(shù)，例如容器

和微服務(wù)，將編排自動化流程與敏捷、彈性的云環(huán)境相結(jié)

合。

開放和標準化的API

1.基于開放標準的API：采用開源框架和標準，例如ETSI

NFVMANO和OpenSuick,促進不同NFV編排解決方案之

間的互操作性。

2.RESTfulAPI的廣泛采用:利用RESTfulAPI簡化編排接

口，使其更易于與其他系統(tǒng)集成。

3.標準化的數(shù)據(jù)模型：建立標準化的數(shù)據(jù)模型，用于描述

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、資源和自動化流程，以促進跨平臺的數(shù)據(jù)交換和

互操作性。

模型驅(qū)動的編排

1.可重用且模塊化的編排模型：使用可重用和模塊化的編

排模型，加速服務(wù)部署尹降低定制成本。

2.模型驗證和仿真：利用模型驗證和仿真技術(shù)，在部署前

驗證編排模型的正確性和性能。

3.模型驅(qū)動的生命周期管理：通過模型驅(qū)動的生命周期管

理，實現(xiàn)編排模型的自動化版本控制、變更管理和版本化。

閉環(huán)自動化

1.實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和事件管理：整合實時網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和事件管

理功能，以實現(xiàn)基于事件觸發(fā)的自動化響應(yīng).

2.自適應(yīng)編排：開發(fā)自適應(yīng)編排算法，以動態(tài)調(diào)整服務(wù)配

置和資源分配，以響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)條件的變化。

3.故障自愈：實施故障自愈機制，自動檢測和解決網(wǎng)絡(luò)故

障，提高網(wǎng)絡(luò)彈性和可靠性。

安全性與合規(guī)性

1.編排過程中的安全考慮：在編排流程中納入安全措施，

以防止未經(jīng)授權(quán)的訪問和保護敏感數(shù)據(jù)。

2.符合行業(yè)法規(guī)和標準：確保編排解決方案符合相關(guān)行業(yè)

法規(guī)和標準，例如GDPR和IS027001。

3.編排審計和合規(guī)性報告：提供編排審計和合規(guī)性報告功

能，以支持合規(guī)性評估和持續(xù)監(jiān)測。

NFV編排與自動化的發(fā)展趨勢和研究方向

趨勢一：基于AI/ML的智能編排

*自適應(yīng)服務(wù)配置：利用機器學習算法優(yōu)化服務(wù)鏈配置，提高網(wǎng)絡(luò)性

能和資源利用率。

*預(yù)測分析：預(yù)測流量模式和網(wǎng)絡(luò)需求，提前部署資源和調(diào)整配置,

確保服務(wù)質(zhì)量。

*故障診斷和自我修復(fù)：通過AI/ML算法快速識別和解決網(wǎng)絡(luò)故障,

實現(xiàn)自動化故障修復(fù)和服務(wù)恢復(fù)。

趨勢二：面向意圖的網(wǎng)絡(luò)編排

*意圖表述語言（IDL）：使用高層IDL將網(wǎng)絡(luò)管理員的意圖轉(zhuǎn)換為具

體的配置和策略。

*意圖驗證：在部署配置之前驗證意圖是否與期望的結(jié)果一致，防止

意外行為。

*閉環(huán)控制：持續(xù)監(jiān)控意圖的實現(xiàn)情況，并根據(jù)需要自動調(diào)整配置以

確保一致性。

趨勢三：多域編排和自動化

*跨域協(xié)調(diào)：將多個不同領(lǐng)域的NFV平臺（如虛擬網(wǎng)絡(luò)、存儲和安全）

集成到統(tǒng)一的編排框架中。

*端到端服務(wù)編排：編排跨越不同域和供應(yīng)商的服務(wù)，提供無縫的用

戶體驗。

*自動化網(wǎng)絡(luò)運營：利用自動化工具跨域協(xié)調(diào)網(wǎng)絡(luò)操作流程，如服務(wù)

供應(yīng)、故障管理和性能監(jiān)控。

研究方向一：可解釋性編排

*決策解釋：提供對NFV編排決策的解釋，增強系統(tǒng)可信度并提高故

障排除效率。

*知識表示：開發(fā)新的知識表示技術(shù)，捕獲和利用網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)相關(guān)信

息用于決策制定。

*可解釋性算法：探索可解釋的人工智能和機器學習算法，在保證編

排性能的同時提供可理解的決策。

研究方向二：安全編排和自動化

*威脅建模和風險評估：開發(fā)用于NFV編排環(huán)境的特定威脅建模和風

險評估方法。

*安全策略自動化：自動化安全策略的配置、部署和執(zhí)行，增強網(wǎng)絡(luò)

彈性和合規(guī)性。

*安全漏洞補丁管理：自動化對NFV組件和服務(wù)的安全漏洞補丁管

理，減少安全風險。

研究方向三：基于云的編排和自動化

*云原生編排工具：開發(fā)云原生編排工具，利用云計算平臺的彈性和

自動擴展能力。

*服務(wù)編排即服務(wù)（SOaaS）：提供基于云的編排服務(wù)，降低NFV編排

的復(fù)雜性和成本。

*邊緣計算集成：將邊緣計算節(jié)點集成到NFV編排框架中，支持邊緣

云服務(wù)和本地化應(yīng)用。

研究方向四：開源協(xié)作和標準化

*開源編排工具：促進開源NFV編排工具和框架的開發(fā)和協(xié)作。

*標準化接口：制定標準化接口和協(xié)議，促進不同供應(yīng)商之間的互操

作性和編排的無縫集成。

*業(yè)界聯(lián)盟：參與業(yè)界聯(lián)盟和標準化組織，推動NFV編排和自動化的

發(fā)展和采用。

第七部分基于機器學習的NFV自動化

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

【機器學習算法在NFV自

動化中的應(yīng)用】：1.通過機器學習算法，NFV自動化可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和資

源的動態(tài)分配，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)性能和效率。

2.機器學習算法可以預(yù)測網(wǎng)絡(luò)流量模式和用戶行為，從而

預(yù)先配置資源，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞和延遲。

3.機器學習算法還可以檢測網(wǎng)絡(luò)異常并主動觸發(fā)故障恢復(fù)

機制，確保網(wǎng)絡(luò)的可靠性和可用性。

【自然語言處理在NFV自動化中的作用】：

基于機器學習的NFV自動化

引言

網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）通過將網(wǎng)絡(luò)功能從專有硬件剝離到軟件并在

虛擬機上運行來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)靈活性和敏捷性。然而，NFV的部署和管理

仍然是一項復(fù)雜的手動任務(wù)，阻礙了其廣泛采用?；跈C器學習（ML）

的技術(shù)提供了自動化NFV流程的巨大潛力，從而提高效率并降低運

營成本。

機器學習在NFV中的應(yīng)用

ML技術(shù)可以通過以下方式在NFV中實現(xiàn)自動化：

*網(wǎng)絡(luò)流量分析：使用ML來分析網(wǎng)絡(luò)流量，識別模式和異常，并預(yù)

測網(wǎng)絡(luò)需求。

*資源優(yōu)化：ML算法可用于優(yōu)化資源分配，例如虛擬機放置和帶寬

管理，以提高網(wǎng)絡(luò)性能和利用率。

*故障檢測和診斷：ML模型可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和實時監(jiān)控來檢測和

診斷網(wǎng)絡(luò)故障，從而縮短故障排除時間。

*服務(wù)配置：ML技術(shù)可用于自動配置服務(wù)，例如防火墻和負載均衡

器，從而減少人工干預(yù)并提高部署速度。

基于ML的NFV自動化優(yōu)勢

基于ML的NFV自動化具有以下優(yōu)勢：

*提高效率：自動化繁瑣的手動任務(wù)，例如服務(wù)配置和故障診斷，釋

放管理員的時間用于更高價值的任務(wù)。

*降低成本：通過減少人工干預(yù)和提高網(wǎng)絡(luò)性能，降低運營成本。

*增強敏捷性：通過快速和自動地響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)變化，提高服務(wù)部署和修

改的速度。

*提高可靠性：通過預(yù)測網(wǎng)絡(luò)需求和檢測潛在故障，提高網(wǎng)絡(luò)可靠性。

*簡化管理：提供一個集中式平臺來管理和控制NFV環(huán)境，簡化了

運營。

ML算法在NFV自動化中的選擇

選擇用于NFV自動化的ML算法取決于特定的任務(wù)和可用的數(shù)據(jù)。

常用算法包括：

*監(jiān)督學習：用于從標記數(shù)據(jù)中學習輸入和輸出之間的關(guān)系，例如分

類和回歸。

*無監(jiān)督學習：用于從未標記數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)模式和結(jié)構(gòu)，例如聚類和降

維。

*強化學習：用于通過與環(huán)境交互和獲得獎勵來學習最優(yōu)決策，例如

網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化。

NFV自動化中的挑戰(zhàn)

盡管基于ML的NFV自動化具有巨大潛力，但仍面臨以下挑戰(zhàn)：

*數(shù)據(jù)質(zhì)量：ML模型依賴于高質(zhì)量的數(shù)據(jù)，收集和準備訓(xùn)練和評估

模型所需的大型數(shù)據(jù)集可能具有挑戰(zhàn)性。

*模型解釋性：ML模型通常是黑匣子，很難理解其決策背后的原因，

這可能會限制在關(guān)鍵任務(wù)系統(tǒng)中使用它們。

*持續(xù)訓(xùn)練：隨著網(wǎng)絡(luò)不斷變化，ML模型需要持續(xù)訓(xùn)練以保持其準

確性，這可能需要大量資源和專業(yè)知識。

*安全問題：ML模型容易受到對抗性示例和其他安全威脅的攻擊，

在NFV環(huán)境中需要適當?shù)陌踩胧?/p>

NFV自動化的未來

隨著ML技術(shù)的不斷發(fā)展，基于ML的NFV自動化有望在未來發(fā)揮

更重要的作用。研究領(lǐng)域包括：

*自適應(yīng)和自我優(yōu)化的ML模型：可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)條件的變化自主調(diào)

整其決策。

*可解釋的ML：開發(fā)可解釋性強的ML模型，以提高對模型決策背

后的原因的理解。

*基于聯(lián)邦學習的分布式ML：利用多個去中心化數(shù)據(jù)源訓(xùn)練ML模

型，同時保護數(shù)據(jù)隱私。

*與其他技術(shù)集成：探索與其他技術(shù)（如軟件定義網(wǎng)絡(luò)和區(qū)塊鏈）集

成的ML,以實現(xiàn)更高級別的自動化和網(wǎng)絡(luò)管理。

結(jié)論

基于機器學習的NFV自動化通過提高效率、降低成本、增強敏捷性

和提高可靠性，有望改變NFV的部署和管理。隨著ML技術(shù)的不斷

進步，基于ML的NFV自動化的未來令人期待，它將進一步釋放NFV

的全部潛力，并推動網(wǎng)絡(luò)運營進入一個新的自動化時代。

第八部分云原生NFV編排與自動化

云原生NFV編排與自動化

云原生編排和自動化是NFV（網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化）環(huán)境中的關(guān)鍵技術(shù),

旨在簡化和加速網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的部署和管理。

容器和微服務(wù)

云原生方法基于容器和微服務(wù)，這兩種技術(shù)提高了可移植性、可擴展

性和敏捷性。容器是一種輕量級虛擬化技術(shù)，將應(yīng)用程序及其依賴項

打包在一起，而微服務(wù)是一種架構(gòu)風格，其中應(yīng)用程序被分解成松散

耦合的小型組件。

在NFV背景下，容器和微服務(wù)使網(wǎng)絡(luò)功能可以獨立于基礎(chǔ)設(shè)施進行打

包、部署和管理。這帶來了以下好處：

*可移植性：網(wǎng)絡(luò)功能可以在不同的云平臺和基礎(chǔ)設(shè)施上運行，無需

修改。

*可擴展性：可以根據(jù)需要輕松地擴展或縮減網(wǎng)絡(luò)功能。

*敏捷性：開發(fā)和部署新功能的速度得到了提升。

編排

編排涉及協(xié)調(diào)不同網(wǎng)絡(luò)功能和基礎(chǔ)設(shè)施組件的部署、配置和生命周期

管理。云原生編排平臺使用聲明式配置語言，使網(wǎng)絡(luò)管理員能夠定義

所需的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)并抽象出底層基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性。

*Kubernetes：Kubernetes是最流行的云原生編排平臺，它提供用于

管理容器化應(yīng)用程序和服務(wù)的全面的功能。Kubernetes為NFV提供

了編排的通用框架，允許網(wǎng)絡(luò)管理員使用聲明式配置來定義和管理網(wǎng)

絡(luò)功能的部署和生命周期。

*編排自動化：Kuoernetes還可以通過使用自動化工作流引擎（如

ArgoWorkflows）來自動化編排過程。這消除了手動配置和管理任務(wù)

的需要，提高了效率并減少了錯誤。

自動化

自動化是NFV編排的關(guān)鍵部分。它涉及使用軟件程序或腳本來執(zhí)行重

復(fù)性或復(fù)雜的任務(wù)，從而減少了運營成本并提高了操作效率。NFV自

動化包括：

*配置自動化：自動化網(wǎng)絡(luò)功能和基礎(chǔ)設(shè)施組件的配置，以提高一致

性并減少錯誤。

*生命周期管理自動化：自動化網(wǎng)絡(luò)功能的部署、升級、回滾和終止。

*監(jiān)控和分析自動化：自動化網(wǎng)絡(luò)性能和事件的監(jiān)控，并提供實時分

析，以主動識別和解決問題。

*CI/CD自動化：集成和持續(xù)交付(CI/CD)自動化用于將網(wǎng)絡(luò)功能的

更改從開發(fā)階段無縫部署到生產(chǎn)環(huán)境。

云原生NFV編排與自動化的好處

實施云原生NFV編排與自動化提供了以下好處：

*簡化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理：聲明式配置和自動化減少了復(fù)雜性，使網(wǎng)絡(luò)管

理員能夠?qū)Ｗ⒂诰W(wǎng)絡(luò)服務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯。

*提高運營效率：自動化任務(wù)和流程消除了手動錯誤，提高了效率并

降低了運營成本。

*加快服務(wù)創(chuàng)新：敏捷性和可擴展性允許快速部署和擴展新功能。

*提高網(wǎng)絡(luò)彈性：自動化故障轉(zhuǎn)移和自愈機制提高了網(wǎng)絡(luò)對故障的彈

性。

*降低總體擁有成本：通過提高效率和減少運營開支，云原生NFV編

排和自動化降低了總體擁有成本(TCO)o

用例

云原生NFV編排與自動化在各種用例中得到應(yīng)用，包括：

*5G網(wǎng)絡(luò)：自動化5G網(wǎng)絡(luò)的部署和管理，以滿足更高的性能和低延

遲要求。

*邊緣計算：將網(wǎng)絡(luò)功能部署到邊緣設(shè)備，以實現(xiàn)本地處理和降低延

遲。

*網(wǎng)絡(luò)安全：自動化網(wǎng)絡(luò)安全功能的部署和管理，以應(yīng)對不斷發(fā)展的

威脅格局。

*多云管理：跨多個云平臺協(xié)調(diào)和管理網(wǎng)絡(luò)功能，實現(xiàn)彈性和冗余。

隨著云原生技術(shù)的不斷成熟，預(yù)計云原生NFV編排與自動化將在未來

幾年發(fā)揮越來越重要的作用。通過簡化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)管理、提高運營效率

和加快服務(wù)創(chuàng)新，這些技術(shù)為運營商和企業(yè)提供了構(gòu)建和管理敏捷、

彈性和可擴展的網(wǎng)絡(luò)所需的工具。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

主題名稱：NFV編排

關(guān)鍵要點：

1.NFV編排是一種協(xié)調(diào)和管理NFV基礎(chǔ)設(shè)

施資源和服務(wù)的過程。

2.它通過抽象底層基礎(chǔ)設(shè)施，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)

功能和服務(wù)的統(tǒng)一管理和控制。

3.NFV編排框架包括功能編排、資源編排和

生命周期管理等功能。

主題名稱：NFV自動化

關(guān)鍵要點：

1.NFV自動化是利用軟件和工具實現(xiàn)NFV

編排和管理任務(wù)的自動化。

2.它減少了手工操作，提高了效率，并降低

了出錯的可能性。

3.NFV自動化包括服務(wù)部署、故障修復(fù)、性

能監(jiān)控和容量規(guī)劃等領(lǐng)域。

主題名稱：NFV編排與自動化的作用

關(guān)鍵要點：

1.提高運營效率：自動化和編排簡化了網(wǎng)

絡(luò)管理任務(wù)，減少了人為錯誤，并提高了整

體運營效率。

2.增強敏捷性：通過編排和自動化，服務(wù)提

供商可以快速部署和修友網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，滿足不

斷變化的客戶需求。

3.降低成本：自動化減少了對人工操作的

需求，并優(yōu)化了資源利用，從而降低運營成

本。

4.改善客戶體驗：自動化和編排確保服務(wù)

始終可用和可靠，從而改善客戶體驗。

3.實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片：INHV編排與自動化是實

現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)切片(NelworkSlicing)的關(guān)鍵技術(shù)，

它允許服務(wù)提供商在單個物理網(wǎng)絡(luò)上提供

多個邏輯網(wǎng)絡(luò)。

6.推動5G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展：NFV編排與自動化

是5G網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分，它支持大規(guī)模

連接、低延遲和高吞吐量服務(wù)。

關(guān)鍵詞關(guān)鍵要點

主題名稱：NFV自動化架構(gòu)

關(guān)鍵要點:

I.NFV自動化架構(gòu)包括管理和編排層、網(wǎng)絡(luò)

服務(wù)層和基礎(chǔ)設(shè)施層。

2.管理和編排層負責NFV網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的生命

周期管理和自動部署。

3.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層處理特定于服務(wù)的邏輯功

能，并提供抽象的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)接口。

主題名稱：自動化編排工具

關(guān)鍵要點：

1.自動化編排工具用于創(chuàng)建和管理NFV環(huán)

境，包括基礎(chǔ)設(shè)施配置、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)部署和生

命周期管理。

2.這些工具采用模型驅(qū)動的編排，允許運

營商使用高層描述來定義和管理NFV網(wǎng)

絡(luò)。

3.常見的自動化編排工具包括OpenS