单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,精品文档,目录,NFV,基本概念和架构,虚拟,化和云化,NFV,自底向上各层要求,中国移动电信云工作进展,NFV,知识培训,精品文档,1,目录NFV基本概念和架构NFV知识培训精品文档1,解耦,开放,简化,厂商,A,厂商,B,厂商,C,厂商,D,厂商,E,From:,传统烟囱式结构：软件和硬件合一,To:,软件和硬件解耦,NFV,即,Network Functions Virtualization,（网络功能虚拟化），就是将传统的,CT,业务部署到云平台上（云平台是指将物理硬件虚拟化所形成的虚拟机平台，能够承载,CT,和,IT,应用），从而实现软硬件解耦合。,什么是,NFV,精品文档,2,解耦开放简化厂商A厂商B厂商C厂商D厂商EFrom:传统烟,NFV,的,ETSI,标准架构,包括虚拟机管理软件和硬件,Hypervisor,是每个服务器上的虚拟计算、虚拟存储、虚拟网络能力的直接提供者,运行在虚拟化平台上的网元软件,最小部署单元是一个或者多个,VM,NFVO,（,NFV Orchestration),负责网络业务的部署，比如,VoLTE,服务、,RCS,服务,，以及跨厂家、跨数据中心的全局资源管理,VNFM,(VNF,manager,）负责网元生命周期管理，基本能力包括网元,VM,的增、删、查、改,VIM,（,Virtual Infrastructure Manager,）是云平台的管理，负责硬件管理、,VM,部署、,VM,协调和调度等,VNF,：虚拟化网络功能,NFVI:NFV,基础设施,MANO,=NFVO+VNFM+VIM,C,omputing,Hardware,Storage,Hardware,Network,Hardware,Hardware resources,Virtualisation,Layer,Virtualised,Infrastructure,Manager,VNF,Manager,VNF 2,Orchestrator,OSS/BSS,VNF 3,VNF 1,Virtual,Computing,Virtual,Storage,Virtual,Network,NFV Management and,Orchestration,EMS 2,EMS 3,EMS 1,Service,VNF and Infrastructure,Description,NFVI,VNF,精品文档,3,NFV的ETSI标准架构包括虚拟机管理软件和硬件运行在虚拟化,ETSI NFV ISG,特点,：,运营商主导,分析需求，制定架构,250+,家厂商参与，,IT,厂商参与众多,2012.10,，,13,家运营商发起,产业,互动,验证,NFV,的起源及标准化：以商业化为目标，应对互联网的挑战,2013,2014,2015,2016,2017,Phase1,：,定义框架,，流程存在争议,Phase2,：解决争议问题，以及,互操作和具体实现,；,Phase3,：,聚焦,部署场景,ETSI NFV ISG,NFV,标准化进展,NFV,的开源平台（,Open Platform For NFV,）项目，,目标是成为运营级别的集成开源参考平台，从而加速,NFV,技术演进和商用进程,：当前,聚焦云基础设施,。,3GPP SA5,主要研究,NFV,的,管理接口,，各项目仍处于功能需求讨论的初级阶段,2018,精品文档,4,ETSI NFV ISG特点：2012.10，13家运营商发,NFV/SDN,的发展体现了,CT,和,IT,的结合,标准化组织,开源组织,SDN,Forwarding,Controller,APP,北向,接口,OpenFlow,南向,接口,Netconf,APP,APP,开放：软硬件的解耦，功能软件化成为趋势，带来原有封闭产业的开放和,IT/CT,产业的互相渗透，通信协议接口变成了,API,调用的软件接口，软件互操作成为主要内容,标准：需要依赖事实标准投入来增强互通性，需重视开源发展和软件开发、集成和认证能力，提升软件层面的互操作能力,VIM,NFVO,VNFM,云管理,Hypervisor/,虚拟机管理,VMM,硬件资源（计算、存储、网络）,虚拟机,VM,虚拟机,VM,VNF,(vCSCF,，,vHSS.),VNF,(vCPE,vBRAS),虚拟层,硬件,OSS/BSS,虚拟网元,KVM/OVS/DPDK,NFV/SDN的发展体现了CT和IT的结合标准化组织开源组织,Network,Virtualization,Storage,Virtualization,OPNFV,Danube,Overview,Compute Virtualization,Management and Orchestration,Virtual Network Functions,OpenStack,KVM,OpenDaylight,OVS,ONOS,Compute,Storage,Network,Infrastructure,Pharos Community Labs,OPNFV Bare Metal Lab,Upstream Project Collaboration:,Integration,Testing,New Features,OpenContrail,Ceph,ODP,DPDK,Alignment,Installation,Composition,Functional,System,Performance,NFV Features,Continuous Integration/Continuous Deployment,Documentation,Security,FD.io,Data Plane,LXD,精品文档,6,NetworkStorageOPNFV Danube Ove,目录,NFV,基本概念和架构,虚拟,化和云化,NFV,自底向上各层要求,中国移动电信云工作进展,精品文档,7,目录NFV基本概念和架构精品文档7,资源独立,操作系统必须与硬件紧耦合,资源抽像成共享资源池,上层操作系统与硬件解耦，操作系统从资源池中分配资源,传统架构,/,模式,虚拟化架构,/,模式,虚拟化,：引入虚拟化层，对物理资源进行抽象，让资源使用者更加灵活地使用资源。,IT,虚拟化的优势,降低运营成本,降低能源消耗,提升资源利用率,提高应用兼容性,加速应用部署,动态调度资源,虚拟化是什么？,精品文档,8,资源独立资源抽像成共享资源池传统架构/模式虚拟化架构/模式虚,NFV,不仅是虚拟化，更需要软件云化架构提高弹性与可靠性,传统盒子,云化架构,软件与硬件绑定,虚拟化,虚拟机,软硬件解耦,VNF,内部视角,(,如,CSCF),软硬件解耦,云化,关键能力区别,程序与数据分离，转发与数据分离,支持水平扩容,，内存分布式数据库,虚拟化,业务逻辑与,业务数据绑定,VNF,（如,CSCF,）,业务逻辑与业务,数据绑定,业务数据层（内存分布式数据库）,业务逻辑层,会话转发层,精品文档,9,NFV不仅是虚拟化，更需要软件云化架构提高弹性与可靠性传统盒,秒级弹性缩容及业务“零”中断,分钟级弹性扩容,弹性：业务按需快速自动伸缩,主,DB,备,DB,A,B,C,无状态,分布式,N+M,冗余的,业务处理模块,实时话务,实时话务,业务分发,新生产,模块,根据,CPU,负载,分发,获取动态数据,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,无状态,分布式,N+M,冗余的,业务处理模块,实时话务,实时话务,业务分发,根据,CPU,负载分发,稳态话务可以在立即在其他模块中重建,实时话务,A,B,C,主,DB,被,DB,A,B,C,A,B,C,业务分发,业务分发,主,备,主,备,精品文档,10,秒级弹性缩容及业务“零”中断分钟级弹性扩容弹性：业务按需快速,高可靠性：多层,HA,机制协同确保业务,5,个,9,可用性,应用层,网元,网元：组,Pool,容灾,网元,业务模块,冗余机制,2,：无状态,N+M,业务模块,业务模块,Cloud OS,冗余机制：虚拟机快速重建,新生成虚拟机,硬件层,冗余机制：簇化以及物料冗余,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,确保应用层会话,”0”,中断,确保资源永远可用,99.999%,可用性,虚拟机,精品文档,11,高可靠性：多层HA机制协同确保业务5个9可用性应用层网元网元,IMS,EPC,NFV,网络云化演进：从,NFV,云,化到微服务化,物理机,软件与硬件耦合,业务和数据无法解耦,云化,VNF,三层云化架构，程序和数据分离,业务处理逻辑无状态化,通过编排器,Orchestrator,实现多厂商应用的自动化部署,Orchestration,Database,Load Balance,Regional,DC,Edge,DC,Center,DC,App,logic,App,logic,App Logic,2015,2016-2017,面向微服务的软件架构,轻量级虚拟化,(,容器技术,),E2E,自动化编排,可编程,&,切片,Micro Service,Slicing,On-Demand,2018-2020,超越虚拟化、立足云化，建设面向,5G,微服务化演进,的,NFV,云化网络,微服务化,精品文档,12,IMSEPCNFV网络云化演进：从NFV云化到微服务化物理,目录,NFV,基本概念和架构,虚拟,化和云化,NFV,自底向上各层要求,中国移动电信云工作进展,精品文档,13,目录NFV基本概念和架构精品文档13,通用硬件：,提升转发能力，匹配电信业务需求,vRAN,vGW,vMSE,vSWITCH,电信云：,3GPP,网状互通,东西流量大,IT,云：,Client/Server,模式,南北流量大,vAPP1,vAPP2,vAPP3,vSWITCH,IT,网络关注,计算和存储,电信网络关注,数据转发和,I/O,吞吐量,会话,表示层,应用,存储,转发,计算,物理,数据链路,网络,传输层,吞吐量,硬件,Cloud OS,VNF,X,Gbps,4Gbps,硬件,Cloud OS,VNF,通用,X86,DPDK+SR-IOV,直通技术,X,倍性能提升,/,板卡,=,1,加速子卡,X,单板,加速板卡,软硬直通,通用,IPSec/SA/Gb,加速子卡,COTS,OS,VNF,MANO,集成服务,精品文档,14,通用硬件：提升转发能力，匹配电信业务需求vRANvGWvMS,虚拟层：,基于开放、开源架构打造多业务电信级云平台,物理机,I,层管理进程,VM,普通,虚拟机,VM,低时延虚拟机,Cpu 0,Cpu 1,Cpu 2,Cpu 3,Cpu 4,Cpu 5,Cpu 6,Cpu 7,Cpu 8,VM,普通,虚拟机,OpenStack,创建虚拟机,指定低时延敏感属性,低时延业务,VM,独占资源,Host OS,&,Hypervisor,Host OS,&,Hypervisor,Host OS,&,Hypervisor,共享资源池,Failed Server,+,+,服务器故障：异常下电，宕机，物理组件故障,Host OS,故障：,Crash,，关键进程,Hang up,亲和性调度实现电信级性能,虚拟机大页、,IO-NUMA,、虚拟机带宽调度等电信亲和性调度算法,vCPU,绑定到,物理,CPU,核，禁止超分配、内存预占等，,避免,超分,带来性能下降,和不确定性,以,开放开源,OPENSTACK,架构以及,KVM,虚拟化层,为基础，,通过,亲和性调度,及电信级,故障检测,与恢复进行电信级,增强加固,1s,内故障检测（,Watchdog,、亚健康检测、黑匣子、主机故障检测机制）,30s,内恢复虚拟机,电信级故障检测与恢复保证高可靠性,COTS,OS,VNF,MANO,集成服务,精品文档,15,虚拟层：基于开放、开源架构打造多业务电信级云平台物理机I层