NFV基本架构及部署方式

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017183

摘要/Abstract

摘要：

随着NFV技术的不断发展，电信运营商部署NFV成为必然趋势。重点阐述了ETSI制定的NFV标准架构和接口功能要求，研究和对比了NFV部署的3种主要方式，并分析了NFV引入后对于接口开放性的要求。最后对于NFV部署的后续工作给出了具体的建议和目标。

关键词: NFV基本架构, NFV部署, 接口功能

Abstract:

With the development of NFV,NFV deployment by telecom operators has become an inevitable trend.The ETSI NFV architecture and the requirements of interface function was analyzed,three ways of the NFV deployment were compared,and the requirements for the opening interface in the NFV were analyzed.At last,some suggestions and goals for the NFV deployment were presented.

Key words: basic architecture of NFV, deployment of NFV, interface function

中图分类号:

TN915

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图/表 6

图1

图2

表1

NFV架构各个接口主要功能要求"

接口实体	ETSI接口名称	接口描述
VIM-NFVI	Nf-Vi	VIM 通过此接口与硬件资源交互，对云化系统所使用的硬件资源进行配置，并对相关硬件状态进行管理和监控
虚拟化层—硬件资源	Vi-Ha	Hypervisor与硬件资源间的接口，为VNF创建执行环境，并收集相关硬件资源状态信息
VIM-NFVI	Nf-Vi	VIM 通过此接口与虚拟化层（Hypervisor）交互，完成组成 VNF 的虚拟机配置，进行虚拟机的管理，包括创建、删除以及监控
VNF-NFVI	Vn-Nf	NFVI与VNF的接口，NFVI为VNF提供执行环境，无专用控制协议
VIM-VNFM	Vi-Vnfm	VNFM通过此接口与VIM交互，进行VNF相关计算、存储和网络虚拟化资源的分配和释放，虚拟化资源故障信息的上报，虚拟化资源性能信息的收集
NFVO-VNFM	Or-Vnfm	NFVO通过此接口与VNFM交互，实现对VNFM资源相关请求的认证授权，发送配置信息给VNFM，以实现VNF的正确构建，收集生命周期管理必不可少的VNF状态信息
NFVO-VIM	Or-Vi	NFVO通过此接口与VIM交互，包括NFVO发起的资源预留和/或分配请求，虚拟硬件资源的分配及管理、性能采集、状态监控、资源变化上报以及故障上报
EM-VNFM	Ve-Vnfm-em	VNFM通过此接口与EM（OMC）交互，创建网元实例时通知EM，支持EM对VNF实例进行应用层参数配置；并通过 C8 接口将与 VNF 实例关联的虚拟层告警、性能数据发送给EM
OSS/BSS-NFV管理和编排系统	Os-Ma-nfvo	NFV管理和编排系统通过此接口与OSS/BSS交互，实现NS生命周期管理、VNF生命周期管理、告警和统计数据交互、NFVI容量和使用信息交互等
VNF-VNFM	Ve-Vnfm-vnf	VNFM通过此接口与VNF交互：VNFM到VNF完成部署相关（非VNF应用层）的配置管理以及VNF的自愈合等；
		VNF到VNFM传送VNF加载完成信息，告知VNFM所创建的虚拟机上的业务可以提供服务以及VNF的性能信息

表1

图3

表2

NFV 3种部署方式分析"

维度	方式一：单厂商	方式二：软硬件解耦	方式三：三层解耦
系统实现	本质上仍是传统单厂商封闭实现，接口开放性差，无法实现基础硬件共享、自动化部署和统一运维	硬件解耦，使用通用化硬件；虚拟资源层与网元功能层仍未实现解耦，在网元部署时仍需要分厂商进行，无法实现多厂商VNF对于资源层的真正共享；	真正实现NFV后的分层灵活部署，资源层灵活共享，不同厂商多VNF充分共享硬件资源；基于软件定义的灵活架构，实现快速和灵活部署，真正做到自动化部署和统一运维
		Hypervisor分厂商部署，独立占用硬件资源
接口开放性要求	如果选择同一厂商提供NFVO，各接口均为内部接口，开放性要求低；但对于选择独立部署NFVO的情况，NFVO相关接口均需要开放	仅VIM-硬件资源间（Nf-Vi）、虚拟化层—硬件资源层间（Vi-Ha）、NFVO-VNFM （Or-Vnfm）、NFVO-VIM（Or-Vi）4个接口必须为开放接口，开放性要求较高	VIM-硬件资源间（Nf-Vi）、虚拟化层—硬件资源层间（Vi-Ha）、VNF-NFVI 间（Vn-Nf）、VIM-VNFM（Vi-Vnfm）、NFVO-VNFM（Or-Vnfm）、NFVO-VIM （Or-Vi）6 个接口需要打开，接口开放性要求高
集成难度	硬件资源、虚拟层和网络功能均由单一厂商提供，集成难度低	VNF和虚拟资源池由同一厂商提供，仅需集成底层硬件资源，难度较低	NFV系统内各层完全分开，由不同厂商提供，集成商需同时完成底层基础硬件和上层网元功能、虚拟资源层的集成和管理编排，集成难度大
网络云化演进	单一厂商解决方案，分层解耦动力不足，与云化演进目标仍有较大差距	仅实现了硬件解耦，无法实现多厂商多VNF的真正资源共享，后续向三层解耦演进可能会造成已有软硬件的投资浪费	与云化目标一致，满足云化后自动化部署的需求
规划管理和运维	本方式仅实现了由传统硬件向通用服务器硬件的转型，在网络规划配置、接口调测、集成工作管理和网管运维职责划分等方面与传统方式相比，变化较小	本方式采用软硬件解耦增加了硬件资源配置的规划要求、硬件资源层集成工作要求以及 MANO 相关模块的异厂商接口要求和管理要求等，维护管理复杂度提高，在网络规划配置、接口调测、集成工作管理和网管运维职责划分等方面要求较高	采用三层解耦方式进一步增加了异厂商间接口，功能适配和调测以及集成、运维管理的复杂度，需要研究制定面向 NFV三层解耦后的资源规划配置方法以及相应的运维管理流程和分工，在网络规划配置、接口适配和调测、集成工作管理和网管运维职责划分等方面要求最高

表2

表3

NFV分层解耦部署后接口开放性需求整理"

分类	ETSI接口名称	接口实体	开放性需求分析
非必须开放接口	Nf-Vi	VIM-虚拟化层	此接口是否开放与分层解耦要求无直接相关性，一般VIM与Hypervisor由同厂商提供，非必须开放接口
必须开放接口	Nf-Vi	VIM（硬件管理模块）—硬件资源	硬件层解耦时，为实现VIM对于不同厂商硬件的管理和配置，该接口必须为开放接口
	Vi-Ha	虚拟化层—硬件资源	硬件层解耦时，为实现Hypervisor与不同厂商硬件的交互和虚拟化，该接口必须为开放接口。目前该接口已具备开放条件
	Vn-Nf	VNF-NFVI	三层解耦时必须开放。该接口为非实质性接口，但由于涉及虚拟层与网络功能层的配合，需要运营商对于该接口进行统一要求
	Vi-Vnfm	VIM-VNFM	三层解耦时，VIM和VNFM由不同厂商提供，因此该接口必须为开放接口
	Or-Vnfm	NFVO-VNFM	NFVO应为运营商的统一编排系统，需要与不同厂商VNFM互通，该接口必须为开放接口
	Or-Vi	NFVO-VIM	NFVO应为运营商的统一编排系统，需要与不同厂商VIM互通，该接口必须为开放接口
按需确认	Ve-Vnfm-vnf	VNF-VNFM	厂商内部接口，与分层解耦要求无直接相关性，当VNF与VNFM由同厂商提供时，为非必须开放接口；
			但对于VNF与VNFM为不同厂商提供的场景，该接口为必须开放接口
	Ve-Vnfm-em	EM-VNFM	该接口与分层解耦要求无直接相关性，EM通常与VNF为同厂商。当EM与VNFM为同厂商提供时，该接口为非必须开放接口；
			但对于EM与VNFM为不同厂商提供的场景，该接口为必须开放接口
	Os-Ma-nfvo	OSS/BSS-NFV 管理和编排系统	运营商运维支撑系统与NFV管理和编排系统的接口，需满足运营商相关运维管理需求，建议结合省内具体维护管理需求进行集成开发

表3

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