NFV基本架构及部署方式

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2017183

Abstract

CLC Number:

TN915

Zhenhui ZHAI,Wei QIU,Lihua WU,Qian WU. Basic architecture and ways of deployment of NFV[J]. Telecommunications Science, 2017, 33(6): 179-185.

Figures/Tables 6

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

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

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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

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