5G(三)5G 关键技术 -- 1.NFV 网络功能虚拟化

5G 新技术

网络新技术:NFV、SDN、MEC、UDN、NS
无线新技术:mmW、Massive MIMO、NOMA、Flexible PHY、Flexible Duplex

一、从电子游戏说起

一开始的游戏,不同的游戏运行在不同的游戏硬件上
缺点:成本高、不灵活、部署慢
优点:性能好 (每个游戏都是针对特定硬件的性能开发的)、高可靠 (主机游戏死机的情况少)

之后,可以在 PC 上执行不同的游戏模拟器来模拟不同的游戏硬件
优点:成本低、灵活性高、部署快
缺点:性能不足、可靠性低 (虚拟器会有失配的问题)

二、什么是 NFV,为什么要 NFV

通过引入标准的 IT 虚拟化技术,转换网络运营商的网络架构模式,
将之前各种专用的网络设备,替换成通用的高性能服务器,例如:交换器和存储器,
网络功能通过运行在这些通用硬件上的软件来实现,
主要是运营商的需求,网络设备商可能不希望看到这个场景。
(进入 5G 时代,网络设备制造商越来越少了)
全球五大网络设备制造商:华为、诺基亚 (NOK.US)、爱立信 (ERIC.US)、中兴 (00763)、三星

运营商在之前遇到的问题:
成本高(专用设备价格高周期短、不同场景需要不用的硬件来实现)
部署慢(网络功能和硬件相关,有了需求设备商要测试开发)
不灵活(4G 不同系统不同共享硬件资源)

NFS 的好处:成本低、部署快、灵活性高、开放性高 (软硬件解耦)、配置容易

三、NFV-VNF 模块

NFS 架构

1.VNF 虚拟化的网络功能

VNF 实现的功能和对外接口和之前的专用硬件没有不同
VNF:一个网络功能可以由不同的组件组成,部署在不同的虚拟机上
EM:网元管理功能,类似通用硬件中的网管
现在主流的虚拟机技术:XEN、KVM

2.NFVI 网络功能虚拟化基础设施

3.VIM 虚拟化基础设施管理器

虚拟机资源的分配、更新释放、故障、信息收集上报
现在主要使用的是 openstack,分布式虚拟资源管理平台,包含一系列开源组件和标准接口协议

4.VNFM 虚拟化网络功能管理器

负责 VNF 生命周期管理,生成和释放

5.NFVO 网络功能虚拟化编排器

负责编排和管理 NFVI 和软件资源,负责整体调度

四、NFV 集成方式

从整个架构考虑,三层解耦是未来的发展方向,但是技术难度比较大,目前是单厂家为主

NFV 实例

五、NFV 挑战

5G 系列文章

5G(一)5G 概述
5G(二)5G 网络架构 — 1. 核心网架构
5G(二)5G 网络架构 — 2. 接入网及网络部署
5G(三)5G 关键技术 — 1.NFV 网络功能虚拟化
5G(三)5G 关键技术 — 2.SDN 软件定义网络
5G(三)5G 关键技术 — 3.MEC 移动边缘计算
5G(三)5G 关键技术 — 4.Network Slicing 网络切片
5G(三)5G 关键技术 — 5.mmWave 毫米波
5G(三)5G 关键技术 — 6.Massive MIMO
5G(三)5G 关键技术 — 6.Massive MIMO 补充