nfv网络功能虚拟化基本原理及应用.doc

一、什么是NFV ？ 二、NFV关键技术 三、产业推进情况 四、NFV带来的影响 2 通信网络技术发展趋势 纵观移动通信网络发展历程，在经历了模拟通信、数字通信、端到端IP化后， 当前通信网正逐步迈向基于虚拟化、软件化等ICT融合技术的通信4.0时代 通信1.0：模拟化 通信2.0：数字化 通信3.0：IP化 （CT over IP） 通信4.0：IT化 （虚拟化，ICT融合） 通信网 IP承载（BICC/SIP） 软件 硬件 控制 转发 分离 解耦 1G为代表，模拟化 通信 2G为代表，数字化 通信 3G/4G逐渐发展，从软 交换到IMS，最后到 VoLTE完成彻底IP化 NFV/SDN是ICT化的催 化剂，驱动IT/CT走向 融合 ? 电信网络过去十年的变革核心是IP化，其特征是CT的设备形态及网络实质， IP化承载的外在通信方式 ? 电信网络下一步变革的核心是IT化，采用IT化的内在实现形式及设备形态，保 留CT的网络内涵和品质 3 NFV是什么？ NFV：Network Function Virtualization + 网络功能 虚拟化 即传统电信设备实现的功能。传统 电信设备，如MSC、MME、CSCF、 P-GW等均为网络功能实体 软件化 NFV将传统通信网络设备功能软件化，通过特定的虚拟化技术，基于IT 通用的计算、存储、网络硬件设备实现电信网络功能，NFV将实现传统电信 产业与IT产业的深度融合。 4 NFV的基本特征 NFV于2013年在ETSI由13家运营商发起研究，是云计算在IT业取得巨大成功的 大背景下提出的，其工作目标是增强系统灵活性，实现网络及应用的快速部署、灵活 扩容和缩容。NFV的关键核心是通过虚拟化技术、基于通用IT硬件实现电信功能节点 的软件化，被认为是未来通信网络的基础技术。 NFV试图打破传统电信设备的竖井式体系，将通信网元功能分层解耦并引 入新的MANO管理体系实现网元全生命周期管理。 网管系统 网管系统 IMS EPC HSS … vIMS vEPC vHSS 虚拟化资源 … MANO 硬件资源 四大基本特征 虚拟化 采用开放的 Hypervisor和资源管 理软件将电信业务的软 硬件分离 通用IT基础设施 统一的标准化IT计算、 存储、网络基础硬件 云化管理 应用和业务的生 命周期管理， 虚拟资源配置 网络自动化 可与SDN结合，使用 SDN技术自动化配 置网络 5 单个NFV虚拟化网元物理结构的变化 传统电信设备系统架构 虚拟化网元架构 关键变化1：新增虚拟化层，即通过虚拟 化软件生成虚拟计算机，供上层应用使用 关键变化2：传统设备中单个网元独享专 用硬件变化为各网元共享通用x86服务器 COTS 6 网络虚拟化后的网络结构图 NFV改变现有通信网络设备软硬件一体化部署模式，使设置在一个数据中心机房 中的各虚拟通信网元，通过统一的虚拟资源层，部署到共享的通用云资源池（服务器、 存储系统等）中。 传统通信机房 数据中心机房 网 络 功 能 层 ： 软 件 实 现 的 虚 拟化功能网元 ， 虚拟化 可 以 是 IMS 、 EPC等网元 虚 拟 资 源 层 ： 实 现 虚 拟 机 资 源生成、调度、 删除等功能 硬 件 资 源 层 ： 云 化 系 统 中 的 X86服务器、存 储设备、IOS等 IT类设备 ? NFV技术实施后，理论上讲，网络扩容、业务开放将发生以下变化： – 资源共享、效率更高：不同业务系统共享硬件资源，资源利用效率可在不同应用间均衡 – 扩容灵活、快速响应：网络扩容通过新增虚拟资源的形式实现，多数不涉及新增硬件调测 7 网络虚拟化后的系统架构图（3+2架构） 网络虚拟化后的系统架构将由“通信域3层”+“管理域2套”共同组成，即： 通信域：硬件资源层、虚拟资源层和网络功能层三层 管理域：除传统OMC/OSS等网管系统外，新增加云管理（MANO）系统 网络管理 OSS/BSS Service, VNF and Infrastructure Description Os-Ma Se-Ma 云管理 Orchestration NFVO Or-Vnfm NFVO： 统一的资 源管理和 调度 网络功能层 VNF (CSCF) OMC VNF (MME) VNF (…) Ve-Vnfm VNFM Vi-Vnfm Or-Vi VNFM： 虚拟化网 元生命周 期管理 虚拟资源层 硬件资源层 NF 虚拟计算 虚拟计算 虚拟计算 虚拟存储 虚拟存储 虚拟存储 虚拟网络 虚拟网络 虚拟网络 虚拟化层（VMWare, KVM, Xen） 硬件资源 计算 存储 网络 Nf-Vi VIM VIM：硬 件管理和 虚拟资源 管理 points Main