前文《nfv是个啥?》大致介绍了:
nfv意为网络功能虚拟化,事实上是网络功能云化。其本质是将硬件网络设备拆开,把专有硬件改用通用硬件(如x86服务器),并将专有网络功能改为通用网络功能,进而通过将通用硬件进行虚拟化构成云化资源池,通用网络功能运行在这个资源池中。
简单说就是将“硬”的专有设备转变为“虚”的软件网络设备。
高大上一点,也就是“软硬件解耦、硬件通用化、网络功能软件化与虚拟化部署”。
一、nfv应该是什么样的?
esti(european telecommunications standards institute,欧洲电信标准化协会)认为nfv应该是这样的:
上面的图看起来,就不太好理解,我们再来抽象一层:
再稍微优化一下,应该是这样:
现在我们来解释这几块内容:
vnf:网络功能虚拟化网络功能原本在硬件盒子里面是软件,需要从专有硬件抽取出来,那么怎么个抽取法呢?是将原有功能经过适配后直接形成一个单体,还是做进一步的改造形成微服务,再或是面向网络领域的优化级微服务?
5g核心网中的微服务,你懂了吗?
不论是哪种抽取方法,网络功能都进行了软件化,最终为以软件包的形态存在,称之为vnf(虚拟化网络功能)。
nfvi:vnf成长环境vnf以软件的形态存在,需要部署在运行环境中,才能起到作用。之前我们习惯于将软件部署在物理服务器上,这与硬件盒子似乎也没啥区别,也就失去了nfv的意义。
所以说,vnf需要不是一粒“尘埃”,而是需要一片“沃土”,这片“沃土”进行vnf的承载,进行硬件资源的虚拟化、管理、监控,负责“承载”环境的创建、删除。
当前,这片“沃土”通常是openstack和kubernetes,“承载”环境分别是虚拟机vm、容器运行环境。在这里,vnf就是虚拟机镜像或者容器镜像了。
vnf聚沙成塔一个vnf实现的是一种网络功能,如防火墙、路由器、交换机、负载均衡等等,不同用户所需要的网络服务可能是不同的,这就需要根据进行vnf的按需组合,形成链。
要想形成链(网络服务),就需要进行vnf进行编排,同时,也需要对vnf的生命周期进行管理,如创建、升级、删除、自愈等。
到这里,nfv的大致轮廓就清晰了。
二、nfv是如何运转起来的?
在前面我看到的是“离散”的点共同构成了nfv,如果要将nfv运转起来,那就需要将这些点连接起来,而如何连接又是根据用户需求进行的。
所以,我们从用户的需求来分析。用户规划好网络功能后,需要给用户提供一个“场所”进行:
① 选择vnf:在图形化界面进行拖拽vnf,并配置资源规格、性能要求等参数;
② 配置网络服务:将vnf进行编排,配置、转发图和 vnf 实例间连接;
③ 启动网络服务:触发网络服务构建,后台创建vnf网元和虚拟网络环境。
nfv环境,还需要做到:
① 监控网络服务:实时监控资源使用情况、可视化性能参数;
② 故障自愈:网元发生故障,则需要及时替换故障网元。
三、nfv有哪些应用场景?
nfv应用于电信网络和云数据中心。
1.电信网络
电信网络引入nfv的初衷是:
通过将传统电信设备的软件与硬件解耦,降低购买成本和维护成本;通过将网络功能软件化后,提高业务的的部署速度和灵活性;引入软硬件各层不同的厂商、开源组织参与,构建开放生态,加快业务创新,为业务创新提升、新业务加快上市提供基础。5g核心网应用较为广泛,其网络功能微服务化,使用的是面向云原生nfv技术。
2.云数据中心
云数据中心承载着互联网应用,而互联网应用架构又随着互联网业务的发展不断演进,其基础链路参见《云产品之负载均衡那些事儿》
每个基础链路可需要相应的虚拟网络,以实现安全隔离、转发、负载均衡等网络功能,基本上是4/7层协议的处理。
云网络的弹性要求这些网络功能可以快速、灵活地实现。
nfv是一种“软件形态”的虚拟网元,其本质上使用通用服务器cpu资源进行数据包的转发。可通过软件编码的方式满足云网络快速、灵活的需求。
总的来说,nfv技术在云网络中的应用,主要用来满足互联网应用程序的网络功能需求,进行4/7层协议的处理。
由于云网络面向海量的用户提供服务,nfv的性能就非常重要。
第一阶段:nfv的实现直接使用了linux内核的网络转发能力,如负载均衡lvs;
第二阶段:nfv的实现借助了dpdk技术,绕过linux内核,直接在用户空间实现各种网络功能,性能提升10左右;
总的来说,这两个阶段是将nfv直接部署在通用服务器上进行网络功能的实现。这会产生2个问题:
① 通用服务器从规划、申请、采购到上线的时间大约是1个月,如果遇到突发的业务需求,难以实现弹性扩展;
② 通用服务器使用不同的架构体系、不同型号,也面临着nfv需要不断适配的问题。
第三阶段:nfv直接部署在云主机上,云主机本身就具有弹性能力,能够较好地解决前2个阶段面临的问题。
Sony放下身段,消费电子设计之“道”值得思索
CEVA正式支持CCC的Digital Key 3.0规范
如何让OPA2604更好听
智能安防摄像头存在安全隐患 保障摄像头密码安全迫在眉睫
振动试验台/单向电磁振动台/振动试验机
NFV的架构与应用
【深度解析】PXB-6020协议转换器转换速度究竟有多快?
高速串行:BGA里面不能走差分线?
泰瑞达拟投资5.16亿美元入股Technoprobe 双方将参与联合开发项目
诚迈科技获评OpenHarmony社区优秀贡献单位
光谱共焦传感器的外部触发及扫描如何实现
基于TLC2652的高精度放大器电路及应用
三星GalaxyNote10系列超声波指纹识别技术获得改善 识别速度及防伪能力上都有所提升
中车时代电气荣获2023开源和信息消费大赛大奖
PLC系统中的输出、出入后滞时间是多久?
高端数控机床精度检测有了“中国标准”!
欧胜发布全球最高电流单片电源管理芯片--WM8325
传感器的重要应用—火灾探测器
码垛机可代替人力劳动从而节省码垛成本和管理成本
重视知识产权 是智能锁企业发展的关键一项环节