Лекция №3 NFV

SDN/NFV для оператора связи

Виртуализации сетевых функций

Shalaginov.com

1

Профессии будущего

1.ML разработчик/ аналитик

2.RPA разработчик/аналитик

3.Data-инженер

4.NLP - инженер

5.Разработчик систем компьютерного зрения

6.DL разработчик /аналитик

7.Data Scientist

Shalaginov.com

2

Подход виртуализации сетевых функций

3

Shalaginov.com

Что такое NFV для оператора связи

•NFV – это способ виртуализации функций элементов сети оператора связи. Суть NFV состоит в том, чтобы реализовать функции управления сетями и предоставления услуг программным путём, вместо того, чтобы использовать специализированное оборудование.

•Здесь можно провести аналогию различий между театром и кино. В театре зрители видят «аппаратную реализацию» пьесы, которую играют живые актёры, используются реальные декорации и «живой оркестр». А в кино они видят «виртуализацию» пьесы на киноплёнке, или в мультимедийном цифровом файле.

•Суть пьесы при этом не меняется, и можно сказать, что зрители (абоненты) получают ту же услугу (переживают за героев пьесы), что и в театре.

•Если не вдаваться в эстетические различия разных видов искусства, то экономические преимущества кино перед театром очевидны – билет в кино стоит дешевле чем в театр, и затраты на организацию киносеанса также гораздо меньше спектакля в театре.

•Таким образом, аппаратные сетевые платформы – «театр», а NFV –«кино».

4

Shalaginov.com

Архитектура виртуализации сетевых функций (NFV)

•Архитектура NFV для оператора связи (документ ETSI GS

NFV-0010 V0.1.7)

•Ее основной особенностью является возможность т.н. «оркестрации услуг», т.е. выделения виртуальных ресурсов тем или иным услугам по запросу. При этом достигается наиболее оптимальное использование ресурсов оборудования: серверов, хранения и сети.

•Для этого в архитектуре NFV предусмотрен компонент администрирования и оркестрации MANO (Management and Orchestration), который является важнейшей частью концепции NFV.

•Если продолжать аналогию с кино, то «оркестрация» услуг будет подобна монтажёру фильма, склеивающему плёнку (или цифровые файлы) отснятых сцен, формируя эпизоды и фильм в целом. Сцены могут быть сняты в произвольном порядке, нередко конец снимается раньше, чем начало, так же и набор виртуальных

Shalaginov.com

Виртуальные сетевые функции VNF

(Virtual Network Function)

Передаточный граф VNF

•VNF –виртуализированные функции сетевых элементов.

•Например, это может быть маршрутизатор (Router VNF), или базовая станция (BS VNF) и пр.

•VNF может представлять также одну из функций сетевого элемента, например, функцию пересылки пакетов (forwarding) в маршрутизаторе. Тогда несколько VNF будут соответствовать одному физическому сетевому элементу.

•Другие элементы телекоммуникационной сети, например, IMS, GGSN, SGSN и пр., также могут быть реализованы программно в виде VNF.

•Следует отметить разницу между похожими аббревиатурами: NFV – это технология, а VNF – это функция.

6

Shalaginov.com

Система управления элементами EMS

•(Element Management System): Система управления элементами EMS управляет работой VNF.

•Она отвечает за задание параметров, т.е. администрирование (Management) операций VNF, точно также, как физические сетевые элементы управляются от системы управления сетью NMS (Network Management

System).

•Например, это может быть управление при отказах (Fault management), управление производительностью

(Performance management), и другие функции FCAPS.

•Управление VNF от EMS осуществляется через закрытые (proprietary) интерфейсы, поэтому «референсная точка» между ними никак не обозначена.

•Скорее всего, в дальнейших релизах NFV эта точка будет детализирована. Одной VNF может соответствовать одна EMS, или одна EMS может управлять несколькими VNF.

Кроме того, сама EMS также может представлять собой VNF, управляемую от другой EMS.

7

Shalaginov.com

Менеджер VNFM (VNF Manager)

•Менеджер VNFM управляет работой одной или нескольких VNF.

•Например, он управляет жизненным циклом функций VNF, т.е., запускает, обслуживает, и останавливает работу VNF. VNFM может выполнять те же функции, что и EMS, но через референсную точку, предложенную ETSI, в архитектуре NFV.

•Эта референсная точка называется

VeNf-Vnfm.

•Что такое «референсная точка» (“reference point”), и чем она отличается от интерфейса, поясняется ниже.

8

Shalaginov.com

Инфраструктура NFVI (Network Function Virtualization Infrastructure):

Инфраструктура виртуализации сетевых функций NFVI – это среда (инфраструктура), в которой работают VNF. Эта инфраструктура включает ресурсы физического оборудования, виртуальные ресурсы и уровень виртуализации, которые описаны ниже.

• Виртуальные ресурсы: вычислительные, сетевые и ресурсы хранения: Это виртуальная часть инфраструктуры NFVI. Физические ресурсы абстрагируются в виртуальные ресурсы, которые используются для работы функций VNF.

• Плоскость виртуализации: Плоскость виртуализации отвечает за абстрагирование физических ресурсов в виде виртуальных ресурсов. На этом уровне находится специальная программная платформа «гипервизор» (“Hypervisor”), которая производит отделение программных средств от аппаратных, то есть дает возможность запускать программы независимо от выбранного оборудования. Например, операционная система может работать на любом физическом сервере, который назначается для этой цели в данный момент.

• Аппаратные ресурсы: вычислительные, сетевые и ресурсы хранения: Это физическая часть инфраструктуры NFVI. Виртуальные ресурсы NFV запускаются на физических ресурсах NFVI. Это может быть любой стандартный коммутатор, или физический сервер, или устройство хранения и другие IT-ресурсы.

Предположим, что плоскость виртуализации отсутствует. В принципе, VNF могут работать непосредственно на выделенных физических ресурсах и быть жёстко к ним привязаны.

Shalaginov.com

Менеджер виртуализированной инфраструктуры

VIM (Virtualized Infrastructure Manager)

•Менеджер виртуализированной инфраструктуры VIM – это система администрирования (management) инфраструктуры NFVI.

•Он отвечает за управление и администрирование ресурсов NFVI внутри одного домена инфраструктуры оператора.

•Он также отвечает за сбор результатов измерений производительности и событий.

10

Shalaginov.com