网络功能虚拟化（NFV）：网络设备也能虚拟成产品

随着信息技术的迅猛发展，网络服务的需求也在不断变化。为了应对这一挑战，网络功能虚拟化（NFV）作为一项创新技术应运而生。它不仅改变了传统网络服务的部署方式，还为电信行业带来了前所未有的灵活性、效率和成本效益。

NFV概述

NFV的核心理念是将传统的网络功能从专有硬件设备中抽象出来，并将其转化为可以在标准服务器上运行的软件应用。这意味着像路由器、防火墙和负载均衡器这样的关键网络组件不再依赖于特定的物理硬件，而是可以作为虚拟机（VMs）在商用现成（COTS）硬件上执行。通过这种方式，NFV实现了网络服务的软件化，从而简化了网络架构，降低了运营成本，并增强了服务提供商对网络资源的掌控能力。

NFV的优势

采用NFV的主要优势包括：

减少物理空间需求：多个网络功能可以在同一台服务器上运行，减少了对物理设备的需求。
降低能源消耗和总体成本：由于整合了资源，NFV能够显著减少电力消耗，并降低硬件采购和维护的成本。
提高可扩展性和敏捷性：NFV允许根据实际需求快速调整网络服务，使得新服务的推出更加迅速灵活。
支持边缘计算：NFV促进了工作负载和服务向网络边缘迁移，提供了低延迟、高带宽的服务给最终用户。
增强管理与自动化：NFV创建了一个更加统一且易于管理的网络环境，使得自动化配置和编排成为可能。

NFV架构详解

在这里插入图片描述

架构组件详解

云管
- 应用程序和服务：这些是最终用户直接交互的应用程序和服务，如视频流、VoIP等。
- 基础设施服务和硬件平台：提供底层计算、存储和网络资源，支持NFV环境的运行。
OSS（运营支持系统）和BSS（商业支持系统）
- OSS：负责管理日常运营任务，包括客户服务、计费、故障排除等。
- BSS：负责业务相关的支持系统，如客户关系管理、订单处理等。
虚拟化网络功能（VNFs）
- VNFS：这些是提供网络功能的软件应用，例如文件共享、目录服务、防火墙、负载均衡器等。它们替代了传统的专用硬件设备。
网络功能虚拟化基础设施（NFVI）
- 虚拟计算：提供虚拟化的计算资源，支持VNFs的运行。
- 计算：提供物理计算资源，支持虚拟计算层。
NFV管理和编排（MANO）
- NFV MANO：这是一个框架，用于管理和编排NFV基础设施以及新VNF的供应。它提供了对NFV基础设施的管理，自动化工具的使用，以及网络资源的动态分配。

架构组件之间的关系

云管与应用程序和服务：云管负责管理和监控应用程序和服务的运行状态，确保用户能够顺利访问所需的服务。
云管与基础设施服务和硬件平台：云管依赖于基础设施服务和硬件平台提供的计算、存储和网络资源来运行应用程序和服务。
OSS/BSS与VNFs：OSS和BSS负责管理VNFs的日常运营任务，确保网络服务的稳定性和可靠性。
VNFs与NFVI：VNFs运行在NFVI提供的虚拟计算资源上，通过NFVI实现网络功能的虚拟化。
NFVI与NFV MANO：NFV MANO负责管理和编排NFVI中的资源，确保VNFs的高效运行，并根据需求动态调整资源分配。

NFV的关键特性

服务链（Service Chaining）：当服务被虚拟化后，它们可以通过服务链接自动地将资源分配给网络上的每一个服务。集中化的视角让运营商能更好地控制网络，并根据可用服务器的情况引导流量和工作负载，从而降低服务中断的风险。
虚拟化基础设施管理（VIM）：负责优化软件、虚拟资源和物理网络的生命周期，同时记录虚拟和物理资源的状态，以便于操作员维持操作和部署新服务。
虚拟化网络功能管理：标准化虚拟网络功能，并增加软件定义网络（SDN）特性的互操作性，包括实例创建、扩展、升级和终止等功能。