302 NFV

01NFV技术概述与发展趋势

1CT当前面临的结构性挑战

增收方面：用户饱和，传统业务下滑

节流方面：CT投入成本下降，IT部分的投入从2002年6%增加到2013年13%，

创新方面：CT界一年5个创新 IT界32000倍

商用速度：CT每个月6个上市 IT每小时12个

什么是NFV？

NFV (Network Function Virtualization) 网络功能虚拟化，ETSI组织下组建的。

希望通过采用通用服务器 交换机和存储设备实现传统电信网络的功能。通过IT的虚拟化技术，许多类型的网络设备可以合并到工业界标准中，servers switchs storages 需要用软件实现网络功能并能在一系列工业标准服务器硬件上运行，可以根据需要迁移，实例化部署在网络的不同位置而不需要部署新设备，需要大容量Server存储和大容量以太网 不同应用以软件形式远程自动部署在统一的基础设施上。

三个关键点：软硬件解耦 开放 自动化

2NFV将IP基因融入电信网络

传统电信网软硬件绑定，更新困难，管理维护困难。采用虚拟化技术和云计算的网络，硬件采用标准的服务器 存储设备和交换机，虚拟化之后 上层业务通过软件形式运行在统一的标准的硬件基础之上 。

虚拟化后的网络好处：易于更新、硬件通用化 支持异构，资源归一 简化管理与运维

3NFV正走向成熟

2015~2016年稳步爬升 趋于成熟

02NFV的架构

1.NNFV生态系统：

ETSI在2012年成立了 NFV ISG来研究网络功能虚拟化
随后，涌现了一批NFV的开源组织，比如OPNFV，OpenStack
NFV产业联盟，秉承开发、创新、协同、落地的宗旨，集多长家和合作伙伴进行联合创新，成为开放联盟的引领者。

2.NFV框架

NFV框架主要包括3大组件：NFVI、VNF、和MANO
解释：
框架中最底层的是硬件，包括计算、存储、和网络资源
往上的云操作系统，完成虚拟化和云化的相关的功能，硬件和云操作系统成为NFVI。
I指的是instruction，设施的意思，这些设都是有VIM来管理。
在往上是虚拟网路功能，比如vIMS提供IMS的语音业务，vEPC提供4G的数据网络功能。
虚拟网络功能由VNFM来管理，提供VNF的声明周期管理。
在往上是网络管理层及网管，网管我们可以配套NFVO进行网络业务生命周期的管理

3.NFV三大组件的关键要求

【1】组件MANO：包括NFVO、VNFM和VIM，
要求VNFM适配不同厂商NFVO和VIM；并且MANO系统应该尽量减少对现有的OSS/BSS的冲击。比如要求MANO支持和现有传统平台（如U2000）的对接
【2】组件VNF(虚拟化网络功能)：
要求它可以运行在不同厂商的NFVI；
对应传统的电信业务网络，每个物理网元映射为一个虚拟网元VNF。
【3】组件NFVI-云操作系统
要求优选基于OpenStack的云操作系统
将物理计算/存储/交换网络资源通过虚拟化计算转换为虚拟的计算/存储/交换网络资源
【4】组件NFVI-硬件
要求它优选具有虚拟化辅助功能的芯片的COTS
同时具备高IOPS与高可靠性的磁阵
低RAID等级的磁阵建议冗余组网

03 FV关键能力

1. 开放—-广泛兼容，性能稳定，支持异构；

开放的能力是指虚拟化网络功能运行在多厂商云平台；
NFV支持异构：在硬件基础上，可以支持厂商B的VNFM和厂商A的NFVO，并且可以在和现网的传统平台如U2000 OSS进行异构系统的集成；
NFV可以广泛兼容不同厂商的硬件以及云化的操作系统

2. 云化架构（虚拟化！=云化）

云化架构是弹性和可靠性的基础。
传统平台软件和硬件是绑定的；
虚拟化阶段：软件和硬件进行了解耦，软件可以运行在标准的硬件基础上，但是业务逻辑和业务数据还是绑定的
云化架构阶段:软件和硬件继续解耦，同时业务逻辑和业务数据进行解耦，会话转发层和业务逻辑进行解耦。【1000字了】
-业界主要厂商当前能力和华为当前能力区别：程序与数据分离，转发与数据分离；支持水平扩容，内存分布式数据。

3. 弹性

分钟级的弹性扩容和秒级弹性缩容。
当业务量需要增加的时候，由主RDB生成新的虚拟机支持更多的业务处理，RDB中就保留了动态数据（用户签约数据、链路局向配置数据、稳态呼叫会话数据），因此用动态数据可以生成新的VM来支持业务需要；
当业务量下降时，将业务迁移到其他虚拟机，对相应的虚拟机设备下电，减少虚拟机设备的运行，而稳态话务可以立即在其他模块中重建。

4．高可靠性

应用层、云操作系统层、硬件层都有相应的冗余机制。
应用层高可靠性可以通过主备和负荷分担方式实现主备VM之间的冗余。确保应用层会话0中断，99.999%的可用性。
云操作系统的可靠性可以通过虚拟机快速重建冗余机制来实现。
硬件层高可靠性主要通过族化以及物料冗余机制来实现计算、存储、网络等硬件设备的冗余
硬件层、VM层、业务层各层可靠性各自独立，高度互补确保整体可用性。

5.高性能

NFV业界最权威的评估公司SPECvirt。华为的FusionSphere性能得分为4.6，排第一。
呼叫处理方面华为的FusionSphere比第二名的Vmware高17%。
高性能技术的关键技术：NUMA亲和性、CPU绑定、DPDK、透明巨页、虚拟中断优化等

6.NFV存在的问题

（1）标准不成熟，技术架构实现上有分歧；
（2）多供应商、集成复杂。
（3）部件兼容性风险大。
（4）NFV工程难度大。
（5）网络功能虚拟化技术滞后
（6）虚拟化可靠性不足。传统电信要求99.999%可靠性