NFV网络功能虚拟化基本原理及应用
nfv解决方案
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《NFV解决方案：加速网络创新和部署》
NFV（网络功能虚拟化）是一种新兴的网络架构，它可以帮助运营商和企业更快速、灵活地部署和管理网络功能。
NFV 的出现为传统的硬件依赖型网络架构带来了颠覆性的变革，使得网络功能可以通过软件定义的方式来实现，从而极大地提高了网络的灵活性和可扩展性。
为了更好地应对不断增长的网络需求，许多公司和组织开始寻找NFV解决方案。
这些解决方案提供了一种新的方法，可以帮助用户摆脱传统的网络硬件限制，将网络功能虚拟化，从而降低成本、简化网络管理并加速服务部署。
NFV解决方案的一个重要特点是其开放性和灵活性。
它不再受限于特定的硬件厂商或设备，而是可以在通用的服务器设备上实现。
这为用户带来了更大的选择空间，可以根据自己的需求和预算来选择最适合的硬件平台和软件组件。
除此之外，NFV解决方案还能够大大提高网络的灵活性和可扩展性。
通过虚拟化和自动化的方式，用户可以更快速地部署和调整网络功能，满足不断增长的业务需求。
同时，NFV还可以帮助用户降低网络运营成本，提高网络的利用率和效率。
总的来说，NFV解决方案为用户带来了许多好处，包括降低成本、提高灵活性和可扩展性，加快服务部署速度等。
随着
NFV技术的不断发展和成熟，它将成为网络创新和部署的重要工具，为用户打造出更加灵活、高效的网络架构。
传输网络的网络功能虚拟化考核试卷
B.安全隔离
C.访问控制
D.安全审计
13.网络功能虚拟化（NFV）对以下哪些方面产生影响？（）
A.网络设备制造商
B.运营商网络部署
C.网络服务提供商
D.最终用户的使用习惯
14.以下哪些因素需要考虑在网络功能虚拟化（NFV）的资源分配中？（）
A.业务需求
B.网络流量
C.硬件资源
D.成本预算
C.配置VNF的网络参数
D.管理物理网络设备
4.以下哪些因素可能会影响网络功能虚拟化（NFV）的性能？（）
A.网络带宽
B.虚拟化层开销
C.硬件资源的性能
D.网络流量模式
5. NFV Orchestrator的主要职责包括以下哪些？（）
A.管理VNF实例的生命周期
B.确保网络服务的连续性
C.优化网络资源的使用
D.管理物理网络设备
6.以下哪些网络功能可以通过网络功能虚拟化（NFV）实现？（）
A.防火墙
B.负载均衡器
C. VPN网关
D.物理交换机
7.在部署网络功能虚拟化（NFV）时，以下哪些做法是合理的？（）
A.对关键业务采用高可用性部署
B.对不同业务进行资源隔离
C.尽量减少物理网络设备的投入
D.忽略安全性和兼容性问题
5. NFV技术可以实现网络功能的快速自动化部署。（）
6.网络功能虚拟化（NFV）与软件定义网络（SDN）是完全独立的概念。（）
7. NFV可以降低网络的能耗和运营成本。（）
8.在NFV中，所有的网络功能都可以被虚拟化。（）
9. NFV技术不需要考虑与现有网络的兼容性问题。（）
10. NFV的引入对网络的安全性能没有影响。（）
nfv标准解析
nfv标准解析NFV（Network Function Virtualization）是一种网络架构思想，旨在通过虚拟化技术实现网络功能的软件化和灵活部署。
NFV 的目标是解决传统网络设备存在的封闭性、复杂性以及高成本等问题，通过将网络功能从专用硬件中解耦出来，运行在通用的IT设备上，实现网络功能的快速开发和部署，并降低网络建设和运维成本。
NFV 标准解析涉及到多个标准化组织，其中最为重要的是ETSI（欧洲电信标准化协会）。
ETSI 成立了一个专门的NFV 标准工作组，致力于制定NFV 的相关标准。
ETSI 的NFV 标准主要关注以下几个方面：虚拟网络功能（Virtual Network Functions，VNFs）：VNF是实现特定网络功能的一系列软件组件，例如路由器、防火墙、负载均衡器等。
ETSI 定义了VNF 的元数据、管理接口和生命周期管理等标准。
虚拟化基础设施（Virtualized Infrastructure，VI）：VI 是运行VNF 的虚拟化环境，包括虚拟化平台、虚拟化管理系统和物理资源等。
ETSI 定义了VI 的架构、管理接口和资源调度等标准。
服务管理和编排（Service Management and Orchestration，SM&O）：SM&O 是负责服务部署、管理和协调的模块，通过自动化流程来快速提供和管理网络服务。
ETSI 定义了SM&O 的架构、管理接口和业务流程等标准。
安全（Security）：网络安全是NFV 架构中非常重要的一环，ETSI 定义了NFV 架构下的安全策略、安全组件和安全接口等标准。
互操作性（Interoperability）：ETSI 还关注不同厂商之间的NFV 产品的互操作性，制定了相关标准以确保不同厂商的解决方案能够协同工作。
此外，除了ETSI 的标准外，还有其他标准化组织也在研究NFV 相关标准，例如ITU-T、IEEE 和OpenStack 等。
网络虚拟化技术在企业网络中的应用
网络虚拟化技术在企业网络中的应用随着信息技术的快速发展和企业网络需求的不断增长，网络虚拟化技术作为一项重要的网络技术得到了广泛的应用。
本文将探讨网络虚拟化技术在企业网络中的应用，并讨论它在提高网络性能、降低成本以及增强网络安全性方面的优势。
一、网络虚拟化技术的概念网络虚拟化是一种将网络资源分割和复用的技术，通过逻辑上的分离和隔离，可以将一个物理网络分割成多个独立的虚拟网络。
每个虚拟网络可以拥有独立的逻辑拓扑结构、IP地址空间和网络服务，实现了资源的高效利用和管理。
二、网络虚拟化技术的应用1. 资源隔离和多租户环境网络虚拟化技术可以将企业网络划分为多个独立的虚拟网络，不同的虚拟网络可以拥有不同的网络拓扑结构和安全策略。
这种资源隔离和多租户环境的应用，可以满足企业对于安全性和可靠性的需求，使不同部门或客户之间的网络流量互相隔离，提高网络服务的可用性和可控性。
2. 负载均衡和弹性网络网络虚拟化技术可以通过虚拟交换机和虚拟路由器实现负载均衡和弹性网络。
负载均衡可以将网络流量均匀地分配到不同的服务器上，提高服务器资源的利用率和网络性能。
弹性网络可以根据网络流量的变化，自动调整网络资源的分配，提高网络的灵活性和可扩展性。
3. 网络安全和隔离网络虚拟化技术可以通过虚拟网关和虚拟隔离技术实现网络安全和隔离。
虚拟网关可以将企业网络和公共互联网隔离开来，减少网络攻击的可能性。
虚拟隔离技术可以在虚拟网络中划分多个安全区域，实现不同安全级别的网络隔离，有效防止内外网络的攻击和病毒传播。
三、网络虚拟化技术的优势1. 提高网络性能通过网络虚拟化技术，企业可以更好地利用网络资源，实现网络流量的负载均衡，提高网络的性能和可扩展性。
同时，网络虚拟化技术可以通过优化网络路由和拓扑结构，减少网络延迟和丢包率，提高网络的响应速度和传输效率。
2. 降低成本网络虚拟化技术可以通过物理网络资源的共享和复用，降低企业的网络设备和运维成本。
通过虚拟化技术，企业可以将不同部门或客户的网络流量分割和隔离，减少网络设备的数量和维护成本。
计算机网络中的网络虚拟化与网络功能虚拟化
计算机网络中的网络虚拟化与网络功能虚拟化在计算机网络中，网络虚拟化和网络功能虚拟化是两个重要的概念。
它们的出现和发展，为网络的运营和管理带来了许多便利，并提供了更高效和灵活的网络服务。
本文将详细介绍网络虚拟化和网络功能虚拟化的定义、原理、优势以及应用场景。
一、网络虚拟化网络虚拟化是指将一台物理网络（或其部分）划分为多个逻辑网络，使得每个逻辑网络都能够独立地运行和管理。
通过虚拟化技术，物理网络资源（如带宽、交换机、路由器等）可以被划分为多个虚拟网络，每个虚拟网络可以有自己的网络拓扑结构、传输规则和安全策略。
这种虚拟化的方式，使得不同用户或应用可以共享同一物理网络，并且彼此之间不会相互干扰。
网络虚拟化的原理通常涉及到两个关键技术：虚拟局域网（VLAN）和虚拟路由器（VRouter）。
VLAN是通过在交换机上划分多个虚拟局域网来实现的，不同的VLAN可以隔离开，互不干扰。
而VRouter则可以在同一台物理路由器上运行多个虚拟路由实例，每个实例对应一个虚拟网络，实现了不同网络之间的隔离和独立管理。
网络虚拟化的优势主要表现在以下几个方面：1.资源利用率提高：通过网络虚拟化，物理网络资源可以被有效地划分和共享，提高了网络资源的利用率。
不同用户或应用可以共享同一物理网络，减少了资源浪费。
2.运营和管理灵活性增强：通过网络虚拟化，网络管理员可以灵活地对网络进行配置和管理。
不同虚拟网络之间的网络拓扑结构、传输规则和安全策略可以独立设置，不会相互干扰。
3.故障隔离和恢复能力强：由于不同虚拟网络之间是独立的，当某个虚拟网络出现故障时，其他虚拟网络不会受到影响，可以进行自主的隔离和恢复。
4.提供虚拟网络功能：网络虚拟化可以提供一些虚拟网络功能，如虚拟防火墙、虚拟负载均衡等，满足不同用户或应用的需求。
网络虚拟化的应用场景非常广泛。
企业可以利用网络虚拟化技术，将不同的部门或业务分配到不同的虚拟网络中，提供独立的网络服务。
云计算中心可以通过网络虚拟化，为不同的用户提供安全、可靠的网络连接。
网络虚拟化与网络切片技术
网络虚拟化与网络切片技术随着互联网的迅猛发展，网络技术也在不断演进和创新。
网络虚拟化与网络切片技术作为两项重要的网络技术，正在不断推动着网络的发展和应用。
本文将从什么是网络虚拟化、网络切片技术的原理和应用以及其对网络发展的影响等方面进行论述。
一、网络虚拟化的概念和原理网络虚拟化是一种通过在物理网络基础设施上创建多个逻辑网络的技术。
它可以将一台物理设备虚拟化成多台虚拟设备，实现多个用户或应用在同一物理设备上运行而互不干扰。
网络虚拟化的原理主要包括虚拟局域网(VLAN)、虚拟专用网络(VPN)和虚拟路由器等。
1.1 虚拟局域网(VLAN)虚拟局域网(VLAN)是一种将物理局域网划分为多个逻辑上的局域网的技术。
通过VLAN的划分，可以实现不同用户或应用之间的隔离，增强网络的安全性和性能。
1.2 虚拟专用网络(VPN)虚拟专用网络(VPN)是一种通过在公共网络上建立专用通道，实现远程用户之间安全通信的技术。
它通过加密和隧道技术，保障用户信息的安全性和可靠性。
1.3 虚拟路由器虚拟路由器是一种将物理路由器虚拟化为多个逻辑路由器的技术。
通过虚拟路由器，可以在同一物理设备上运行多个独立的路由器实例，提高网络的可用性和性能。
二、网络切片技术的概念和原理网络切片技术是一种将物理网络划分为多个逻辑切片的技术。
它可以根据不同用户或应用的需求，为其分配独立的网络资源，并实现资源的隔离和共享。
网络切片技术主要包括网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)等。
2.1 网络功能虚拟化(NFV)网络功能虚拟化(NFV)是一种将传统的网络设备功能分离出来，通过虚拟化的方式运行在标准服务器上的技术。
通过NFV，可以实现网络设备的灵活部署和管理，提高网络的灵活性和可靠性。
2.2 软件定义网络(SDN)软件定义网络(SDN)是一种通过将网络的控制平面和数据平面进行分离，实现网络的集中控制和灵活管理的技术。
SDN通过控制器对网络进行集中管理，可以根据应用需求实时调整网络拓扑和策略，提高网络的可编程性和性能。
计算机网络技术虚拟网络
计算机网络技术虚拟网络随着信息技术的飞速发展，计算机网络技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。
虚拟网络，作为计算机网络技术的一个重要分支，它通过软件定义的方式，为网络通信提供了更高的灵活性和扩展性。
本文将对虚拟网络的概念、原理、应用以及面临的挑战进行详细的探讨。
虚拟网络的概念虚拟网络是一种利用虚拟化技术构建的网络环境，它允许在物理网络之上创建多个逻辑网络。
这些逻辑网络可以独立运行，拥有自己的IP 地址、子网、路由表等网络配置，但它们共享相同的物理网络资源。
虚拟网络的实现，使得网络资源的利用更加高效，同时为网络安全和管理提供了更多的可能性。
虚拟网络的工作原理虚拟网络的工作原理基于网络虚拟化技术。
网络虚拟化技术通过软件定义网络（SDN）和网络功能虚拟化（NFV）等技术实现。
在SDN中，网络控制层与数据转发层分离，网络管理员可以通过集中式的控制平面来管理整个网络。
而在NFV中，传统的网络设备如路由器、交换机等被虚拟化为软件，运行在通用硬件上。
虚拟网络的应用虚拟网络的应用非常广泛，以下是一些主要的应用场景：1. 数据中心虚拟化：在数据中心，虚拟网络可以为不同的租户或服务提供隔离的网络环境，确保数据安全和服务质量。
2. 云计算服务：云服务提供商利用虚拟网络技术，为用户创建虚拟私有云（VPC），满足用户对网络资源的个性化需求。
3. 网络安全：虚拟网络可以创建隔离的网络环境，用于测试和部署新的安全策略，降低对生产网络的影响。
4. 网络功能虚拟化：通过将网络功能虚拟化，可以灵活地调整网络资源，快速响应业务需求的变化。
虚拟网络面临的挑战尽管虚拟网络技术带来了许多优势，但在实际应用中也面临着一些挑战：1. 性能问题：虚拟网络可能会引入额外的处理延迟，尤其是在高负载情况下。
2. 安全性问题：虚拟网络的隔离性需要得到保证，以防止虚拟网络之间的数据泄露。
3. 管理复杂性：随着虚拟网络数量的增加，网络管理的复杂性也随之增加，需要更高效的管理工具和策略。
Linux高级网络虚拟化技术使用OpenvSwitch和NFV
Linux高级网络虚拟化技术使用OpenvSwitch和NFV虚拟化技术是现代计算机技术中的重要组成部分，它通过将物理资源抽象为虚拟资源，提供了更高的资源利用率和灵活性。
网络虚拟化技术是虚拟化技术的重要分支之一，它可以将物理网络资源划分为多个虚拟网络，从而满足不同用户和应用对网络资源的需求。
在Linux操作系统中，OpenvSwitch和NFV是两种常用的高级网络虚拟化技术，本文将介绍它们的使用方法和优势。
1. OpenvSwitchOpenvSwitch是一种基于软件的虚拟化交换机，它可以在Linux 内核中实现虚拟网络的划分和管理。
OpenvSwitch可以通过创建虚拟网桥、虚拟端口等方式，将物理网络资源划分为多个虚拟网络，每个虚拟网络都可以独立配置和管理。
OpenvSwitch还支持各种网络协议（如VLAN、OpenFlow等），可以实现更灵活的网络控制和管理。
2. NFVNFV（Network Function Virtualization）是一种将网络功能虚拟化的技术，它可以将传统的网络设备（如路由器、防火墙等）以软件的形式运行在通用服务器上。
NFV可以通过将网络功能虚拟化，提升网络设备的灵活性和可扩展性，降低网络设备的成本和维护复杂性。
NFV技术通常和OpenvSwitch一起使用，通过将虚拟网络功能与虚拟网络结合，实现更高级的网络虚拟化。
3. OpenvSwitch和NFV的使用在Linux系统中，可以通过以下步骤来使用OpenvSwitch和NFV进行高级网络虚拟化：（1）安装OpenvSwitch和NFV软件包，可以通过包管理器（如apt、yum等）来进行安装。
（2）配置OpenvSwitch，创建虚拟网络、虚拟网桥等资源。
（3）配置NFV，将网络功能虚拟化为软件运行在服务器上。
（4）通过OpenvSwitch和NFV的API或控制面板进行网络资源的配置和管理。
使用OpenvSwitch和NFV进行高级网络虚拟化的好处包括：（1）提供更高的资源利用率和灵活性，可以根据需求动态划分和配置虚拟网络，降低资源浪费。
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2
通信网络技术发展趋势
纵观移动通信网络发展历程，在经历了模拟通信、数字通信、端到端IP化后， 当前通信网正逐步迈向基于虚拟化、软件化等ICT融合技术的通信4.0时代
通信1.0：模拟化 通信2.0：数字化
通信3.0：IP化 （CT over IP）
NFV试图打破传统电信设备的竖井式体系，将通信网元功能分层解耦并引 入新的MANO管理体系实现网元全生命周期管理。
网管系统 IMS EPC HSS …
vIMS
网管系统 vEPC vHSS … 虚拟化资源 硬件资源
MANO
四大基本特征
虚拟化
采用开放的 Hypervisor和资源管 理软件将电信业务的软
化软件生成虚拟计算机，供上层应用使用
关键变化2：传统设备中单个网元独享专
用硬件变化为各网元共享通用x86服务器
虚拟化网元架构 网元软件
消息分发 链路管理 DB 业务 中间件
操作系统 虚拟机 虚拟机 虚拟机 虚拟机
Hypervisor/虚拟机监控器
COTS
6
网络虚拟化后的网络结构图
NFV改变现有通信网络设备软硬件一体化部署模式，使设置在一个数据中心机房
通信网 IP承载（BICC/SIP）
通信4.0：IT化 （虚拟化，ICT融合）
软件 硬件
控制 转发
分离 解耦
1G为代表，模拟化 通信
2G为代表，数字化 通信
3G/4G逐渐发展，从软 交换到IMS，最后到 VoLTE完成彻底IP化
NFV/SDN是ICT化的催 化剂，驱动IT/CT走向
融合
• 电信网络过去十年的变革核心是IP化，其特征是CT的设备形态及网络实质，
IP化承载的外在通信方式
• 电信网络下一步变革的核心是IT化，采用IT化的内在实现形式及设备形态，保
留CT的网络内涵和品质
3
NFV是什么？
NFV：Network Function Virtualization
+ 网络功能
虚拟化
即传统电信设备实现的功能。传统 电信设备，如MSC、MME、CSCF、
P-GW等均为网络功能实体
Other reference points
VNVNFFM
Manager(s) Vi-Vnfm
Or-Vi
InVfriVratsutIarMulicsteudre
Manager(s)
Main NFV reference points
VNFM： 虚拟化网 元生命周 期管理
VIM：硬 件管理和 虚拟资源 管理
虚拟化层（VVirMtualWisaatiorneL, aKyeVr M, Xen）
Nf-Vi
Vl-Ha
Computing
硬S件tora资ge 源HardwaNreetrwesoorukrces
H计ard算ware
Ha存rdw储are
Ha网rdw络are
Execution reference points
VNF: Virtual Network Function
NFVO: NFV Orchestrator
VNFM: Virtual Network Function Management
VIM: Virtual Infrastructure Management
8
目录
一、什么是NFV ？ 二、NFV关键技术 三、产业推进情况 四、NFV带来的影响
软件化
NFV将传统通信网络设备功能软件化，通过特定的虚拟化技术，基于IT 通用的计算、存储、网络硬件设备实现电信网络功能，NFV将实现传统电信 产业与IT产业的深度融合。
4
NFV的基本特征
NFV于2013年在ETSI由13家运营商发起研究，是云计算在IT业取得巨大成功的 大背景下提出的，其工作目标是增强系统灵活性，实现网络及应用的快速部署、灵活 扩容和缩容。NFV的关键核心是通过虚拟化技术、基于通用IT硬件实现电信功能节点 的软件化，被认为是未来通信网络的基础技术。
9
1、虚拟化技术（1/3）
虚拟化指将一台物理计算机系统虚拟化为一台或多台虚拟计算机系统。每个虚拟计算机系统 都拥有自己的虚拟硬件（如CPU、内存和设备等），来提供一个独立的虚拟机执行环境。通过虚 拟化层的模拟，虚拟机中的操作系统认为自己仍然独占一个系统在运行。这个虚拟化层称为虚拟 机监控器（Virtual Machine Monitor，VMM）
硬件分离
通用IT基础设施
统一的标准化IT计算、 存储、网络基础硬件
云化管理
应用和业务的生 命周期管理， 虚拟资源配置
网络自动化
可与SDN结合，使用 SDN技术自动化配 置网络
5
单个NFV虚拟化网元物理结构的变化 传统电信设备系统架构 网元软件
消息分发 链路管理 DB 业务
中间件 操作系统
ATCA 关键变化1：新增虚拟化层，即通过虚拟
• NFV技术实施后，理论上讲，网络扩容、业务开放将发生以下变化：
– 在不同应用间均衡 – 扩容灵活、快速响应：网络扩容通过新增虚拟资源的形式实现，多数不涉及新增硬件调测7
网络虚拟化后的系统架构图（3+2架构）
网络虚拟化后的系统架构将由“通信域3层”+“管理域2套”共同组成，即： 通信域：硬件资源层、虚拟资源层和网络功能层三层 管理域：除传统OMC/OSS等网管系统外，新增加云管理（MANO）系统
中的各虚拟通信网元，通过统一的虚拟资源层，部署到共享的通用云资源池（服务器、
存储系统等）中。
传统通信机房
数据中心机房
虚拟化
网络功能层： 软件实现的虚 拟化功能网元， 可 以 是 IMS 、 EPC等网元
虚拟资源层： 实现虚拟机资 源生成、调度、 删除等功能
硬件资源层：
云化系统中的 X86服务器、存 储设备、IOS等 IT类设备
EMS 1
OEMMS 2C
EMS 3
Ve-Vnfm
VNF (CVNSFC1F)
VNF (MVNMF 2E)
VNF VN(…F 3)
NFVI 虚拟计算
Vn-Nf
虚拟计算
虚拟计算
虚V拟irt存ual储 C虚om拟p网uti络ng
虚V拟irtu存al储 虚St拟ora网ge络
虚Vi拟rtu存al 储 虚Ne拟tw网ork络
网络管理
OSOSSS//BBSSSS
Service, VNF and Infrastructure Description
Os-Ma Se-Ma
云管理 NFV Management and Orchestration
ONrchFeVstrOator
Or-Vnfm
NFVO： 统一的资 源管理和 调度
网络功能层 虚拟资源层 硬件资源层