说清NFV与SDN到底是什么关系.docx

? ? ? ? ? ? ? ? 说清NFV与SDN到底是什么关系? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 什么叫网络虚拟化? 为了解释这个问题，先上两张简单粗暴的图。所有的通信应用无非就是两部分组成：计算和网络。这两者关系密不可分，但两者关系严重缺乏对称性，网络一直拖累着计算。 ? ? ? 4G网络RAN将会不断进化，据说，未来的4G网络空口速率将是现在的10倍。随着智能硬件的爆发，大量的应用接入4G网络，人们的流量需求如同海啸般汹涌而至，我们似乎赶上了好时代。不过，传统的通信网络里，每一类服务对应基于专用集成电路的带有专用处理器的专用服务器。网络里的设备很多，但是，这些家伙就像霸道总裁的办公室，仅供总裁专用，不管他在与不在，位置都占在那里，谁也不敢冒然挪用。 ? ? ? 这样下去，网络会严重拖计算的后腿。于是，有人想到了虚拟化。或者，可以这么理解，服务器觉得老这样拖着网络跑不是办法，迟早会被累死，就开始向网络扔砖头了! ? ? ? 专用的硬件对应专用的服务，这样的花费是昂贵的，为了节省成本，我们得想想物尽其用。 ? ? 想想你有一栋超级大的空置的公寓，你想出租，但是每一位租客的需求是不一样的。这个时候，你想到了“虚拟化”。根据租客的需求，把这栋公寓虚拟化成不同的建筑风格。于是，你对租客1说，“我有两栋公寓要出租，你喜欢红色那一栋还是蓝色那一栋?”。然后你对租客2说，“我有三栋公寓要出租，大、中、小，你喜欢哪一栋?”。接着租客3... 继续忽... 然后，所有的租客都住进了你的虚拟公寓，你按住宿时间和使用空间来收租金。 ? ? ? 2012年10月，13家运营商发起在ETSI组织下正式成立网络功能虚拟化工作组，即ETSI ISG NFV，致力于实现网络虚拟化的需求定义和系统架构制定。 ? ? ? 谈到虚拟化，首先得了解什么是虚拟化技术?最常用的虚拟化技术有操作系统中内存的虚拟化，实际运行时用户需要的内存空间可能远远大于物理机器的内存大小，利用内存的虚拟化技术，用户可以将一部分硬盘虚拟化为内存，而这对用户是透明的。又如，可以利用虚拟专用网技术(VPN)在公共网络中虚拟化一条安全，稳定的“隧道”，用户感觉像是使用私有网络一样。 ? ? ? NFV就是基于大型共享的OTS(Off-The-Shelf，成品)服务器，通过软件定义的方式，探索网络实体的虚拟化使用。在NFV中使用的虚拟机(Virtual Machines，VMs)技术是虚拟化技术的一种。 ? ? ? 基于软件定义的虚拟机部署成本低，而且可以快速适应网络需求变化。虚拟机就像是将所有能想到的东西都放在一台物理服务器(Physical Server)上，有了云计算和虚拟化，那些冗余的服务器都可以部署在独立的物理服务器上，不但可以并行处理，满足网络峰值需求，还可以根据网络需求随时释放资源，方便部署，利于故障管理，快速升级，快速满足市场需求。 ? ? ? NFV技术颠覆了传统电信封闭专用平台的思想，同时引入灵活的弹性资源管理理念，因此，ETSI NFV提出了突破传统网元功能限制、全新通用的NFV架构下图所示。 ? ? ? NFV技术主要由3个部分构成：VNF(虚拟网络层，Virtualized Network Function)、NFVi(网络功能虚拟化基础设施NFVI，NFV Infrastructure)和MANO(NFV管理与编排，Management and Orchestration)。 (1)虚拟网络层是共享同一物理OTS服务器的VNF集。对应的就是各个网元功能的软件实现，比如EPC网元、IMS网元等的逻辑实现。 (2)NFVI，你可以将它理解为基础设施层，从云计算的角度看，就是一个资源池。NFVI需要将物理计算/存储/交换资源通过虚拟化转换为虚拟的计算/存储/交换资源池。NFVI映射到物理基础设施就是多个地理上分散的数据中心，通过高速通信网连接起来。 (3)NFV MANO。基于不同的服务等级协议(Service Level Agreements ，SLAs)，NFVMANO运营支撑层负责“公平”的分配物理资源，同时还负责冗余管理、错误管理和弹性调整等，相当于目前目前的OSS/BSS系统。 ? ? ? 这样一来，现在的移动通信网络结构就变成了这样。下图顶部的VNF对应了网元功能的逻辑实现，比如，由多个VNF组成的VNF-FG(VNF Forwarding Graph)定义了LTE网络服务。 ? ? ? 那么软件定义网络(SDN)和NFV又有什么关系呢??NFV负责各种网元的虚拟化，而SDN负责网络本身的虚拟化(比如，网络节点和节点之间的相互连接)。我们先来看看一个典型的网络结构图。  ? ? ? 如上图，