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1、2018-6-6聯通NFV工作進展和探討一、NFV總體思路思路與架構策略與原則主要內容主要內容SDN/NFV規劃總體思路傳輸控制器承載控制器VNFM云資源OSS/EMSSDN業務編排業務編排/網絡協同NFV業務編排PNF/VNF協同IP傳輸APIAPI北向能力開放接口公眾應用行業應用第三方應用 統籌規劃，全面引入SDN/NFV技術，逐步打造高效、彈性、按需服務的業務網絡 目標網絡：DC為核心，IP+光協同的彈性管道為連接，通過統一的業務編排與網絡協同，實現網絡資源的集約化、業務提供的敏捷化、網絡能力的開放化 網絡能力：專線業務具備分鐘級的開通和配置能力；重點線路業務時延不低于競爭對手；數據中心2、全面支持SDN技術，逐步具備云網協同能力；新建IOT核心網、IMS網絡虛擬化，初步具備云化部署能力 演進路徑：具備條件的電信局房開始DC化改造，構建以DC為中心的資源池；新建IOT、IMS、CPE優先采用NFV技術，擴大vBNG、vEPC的試點范圍；從骨干網和數據中心開始SDN化改造，逐步向城域網和傳送網延伸；引入業務編排和網絡協同器，實現跨網、跨域資源協同；加快推進SDN/NFV與OSS集成，構建新型運維體系SDN/NFV網絡總體架構SDN控制器：采用標準的協議和模型，同時實現物理網絡和虛擬網絡的集中控制，提供抽象的數據模型，輕量級的可編程接口，實現網絡及服務的快速創新；網絡功能虛擬化：采用3、通用的COTS設備構建基礎設施層，網絡服務軟件虛擬化，與基礎設施分離；網絡編排器：分配，實例化和激活端到端服務所需的網絡功能；南向通過網絡模型實現跨廠家、跨域、跨層網絡的協同控制，北向通過業務模型提供標準化API接口，適配各類業務快速上線部署；OSS：實現網絡和虛擬網絡的集中管理和維護，傳統網絡設備的配置管理 自動化：網絡功能虛擬化、MANO 標準化：SDN控制器，Yang Model，北向Restful、南向Netconf、Openflow等 抽象化：模型驅動，抽象網絡拓撲與服務，屏蔽網絡細節OSS/BSS業務編排器業務及應用網絡編排器NFVOEMSSDN控制器物理網絡功能（PNFs）采集/4、分析VNFsNFVIVNFMVIM設備模型網絡模型業務模型采集/分析NFV與傳統網絡的關系NFV技術只是將傳統網元的實現由專用硬件設備遷移到基于統一資源池NFVI之上、以軟件形式運行的虛擬化網元（VNF），引入MANO進行編排管理從業務角度，VNF與PNF的業務功能和業務接口一致從組網角度，VNF可以單獨組網，也可以與PNF的混合組網從管理運維角度，NFV網絡由MANO（NFVO+VNFM+VIM）進行管理與編排，并與傳統的網管OSS、EM對接協同進行NFV域的資源和業務的管理若通過OSS進行統一的NFV與傳統網絡管理，OSS需要進行擴展實時、自動化特性滿足NFV MANO對網絡管理編排的需求5、傳統網傳統網絡絡NFV網絡網絡MANO與OSS協同如果OSS不進行OSS-NFVO對接并擴展支持NFV實時、自動化管理功能，故障和告警通過EMS關聯上報OSSOSS定位于PNF和VNF的業務管理，NFVO定位于NFV域內管理VNFVirtualisedInfrastructureManager(VIM)NFVIEMVNF CatalogueOr-ViVe-Vnfm-vnfVe-Vnfm-emNf-ViVn-NfNFV Orchestrator(NFVO)NFV-MANOOSS/BSSNFVI ResourcesOr-VnfmVi-VnfmNFV InstancesNS CatalogueVNF6、 Manager(VNFM)NFVI信息VNF信息未開通NFVO與OSS接口VNFVirtualisedInfrastructureManager(VIM)NFVIEMVNF CatalogueOr-ViVe-Vnfm-vnfVe-Vnfm-emOs-Ma-nfvoNf-ViVn-NfNFV Orchestrator(NFVO)NFV-MANOOSS/BSSNFVI ResourcesOr-VnfmVi-VnfmNFV InstancesNS CatalogueVNF Manager(VNFM)開通NFVO與OSS接口通過OSS-NFVO接口對接，并在OSS上擴展實時、自動化面向NFV的管理功7、能，具備觸發NFV生命周期管理等能力VNF業務與資源協同VNF與PNF的協同管理OSS和NFVO定位于PNF域和VNF域的協同管理的實體NFVI信息VNF信息NFV發展策略演進原則：統籌規劃，各專業協同推進，避免出現新的技術孤島；新建網絡（NB-IOT、VoLTE等）優先采用SDN/NFV技術部署，傳統網絡逐步升級進行SDN/NFV改造；OSS/BSS同步演進，構建面向SDN/NFV的新一代網絡支撐系統結合移動網NFV的引入，啟動通信云DC的規劃和試點企業專線業務開始部署vCPE，逐步開展家寬終端、OLT的虛擬化試點NB-IOT、VoLTE等新建EPC、IMS網元開始引入NFV，傳統電路域網元8、暫不進行虛擬化升級近期實現以通信云DC為基礎的網絡；構建全網統一通信云資源池，實現資源的統一管理、調度各類網元在DC內承載，網元設備基本實現轉控分離，控制面虛擬化，轉發面設備通用化網絡全面升級支持SDN/NFV，實現網絡可編程；全網部署SDN/NFV網絡編排器，實現全網設備的，實現端到端業務的快速開通中遠期網絡和業務穩定：網絡功能虛擬化不應對現網網絡和網元業務功能造成影響網絡組織：以數據中心為基礎的統一云架構，以核心、本地和邊緣進行分層組網，網絡功能根據自身業務屬性進行部署資源共享：構建統一云資源池，不同能力的硬件分別進行池組化，具有相同能力要求的網絡功能共享硬件資源統一管理：各專業網絡功能共9、用MANO系統，進行資源統一管理和調度，具備網絡自動化部署和彈性的能力網絡開放：以開源軟件為基礎的開放架構，接口逐步開放，具備迭代升級能力分層解耦：進行異廠家硬件、CloudOS、VNF解耦，具備良好地可擴展能力新建優先，虛實并存：新建網絡優先引入虛擬化，虛擬化網絡和現網長期并存，逐步演進自主開發，循序漸進：進行NFVO自主研發，不斷完善，逐步與OSS協同構建高效網絡管理系統NFV總體原則二、NFV技術方案通信云方案試點部署方案主要內容主要內容DC整體布局在整體布局方面，構建“區域DC、本地DC和邊緣DC”三級DC架構，向上貼近業務應用，向下完善用戶體驗對時延、帶寬要求特別高的業務場景，5G 10、CU和MEC按需部署至綜合接入點通用硬件平臺虛擬化層VNFVNFVNF通用硬件平臺虛擬化層VNFVNFVNF通用硬件平臺虛擬化層VNFVNFVNF通用硬件平臺虛擬化層VNFVNFVNF通用硬件平臺虛擬化層VNFVNFVNFCUMECDU10ms20ms50ms+50KM300KM1000KM區域本地邊緣用戶區域DC本地DC本地DC邊緣DC邊緣DC區域：服務全國、大區或全省的業務、控制面網元本地：服務本地網的業務、控制面及部分用戶面網元邊緣：接入層以及邊緣計算類網元綜合接入點三層解耦的統一通信云資源池分層管理：統一管理硬件資源與虛擬化資源，提供標準接口獨立運維：VIM管理NFVI資源，統一收集關11、聯物理、虛擬資源告警，并具備一定的分析和恢復能力vEPC廠商A廠商B廠商NvIMSvCPE虛擬資源池VIM硬件資源池VNFMOSS/BSSNFVONFV應用與管理域NFV基礎設施域vEPC廠商A硬件資源池硬件廠商VNF廠商軟件集成接口vCPE廠商B廠商NvIMS虛擬層中間件廠商硬件由2-3個廠商提供搭建統一硬件資源池，虛擬層和VNF由虛擬化軟件廠商和VNF廠商分別提供異廠商的VNF可共享統一虛擬化資源池，虛擬化中間件廠商VIM統一管理與調度硬件資源池與虛擬化資源池運營商標準化軟件集成接口硬件管理方案HP聯想DellVIMVNFMNFVOHypervisorVNFVNFEMSEMSOSS/BSS12、硬件管理系統硬件管理系統硬件管理系統 特點：可以讓VIM與各家的硬件管理系統對接，或者不對接即直接通過各家的硬件管理系統對硬件進行運維 優勢：按需集成 缺點：眾多接口，運維復雜現狀：采用硬件自帶的管理系統HP聯想Dellother硬件管理系統VIMVNFMNFVOHypervisorVNFVNFEMSEMSOSS/BSS 特點：VIM與異廠家硬件進行對接，從而具備對軟硬資源統一管理的功能 優勢：可以在VIM上對軟硬資源進行統一運維 缺點：VIM開發和適配的工作量大，影響部署周期，且后續硬件更替和升級會帶來新的適配問題過渡方案：每個資源池建立單獨的硬件管理系統 特點：構建獨立的硬件管理體系（根據13、實際情況構建分層的硬件管理體系），與VIM分開，硬件管理系統向上暴露統一的北向接口 優勢：由于硬件管理系統采用統一的北向接口，硬件的升級替換不會影響上層MANO 缺點：規范制定和測試驗證周期較長目標方案：獨立的硬件管理平臺硬件管理系統VNFEMHWHypervisorMANOVNFEMHypervisorHWMANOMANO與OSS協同 功能定位EM：VNF的業務CM/PM/FMVNFM：VNF生命周期管理NFVO：NS生命周期管理、全局資源視圖OSS：全局的統一管理編排點、業務與資源的關聯點 NFVO-OSS接口功能NS生命周期管理NSD管理VNF Package管理性能管理（NS、硬件/虛14、擬化資源）故障管理（NS、硬件/虛擬化資源）NFVI資源視圖VNFVirtualisedInfrastructureManager(VIM)NFVIEMVNF CatalogueOr-ViVe-Vnfm-vnfVe-Vnfm-emOs-Ma-nfvoNf-ViVn-NfNFV Orchestrator(NFVO)NFV-MANOOSS/BSSNFVI ResourcesOr-VnfmVi-VnfmNFV InstancesNS CatalogueVNF Manager(VNFM)對接NFVO與OSS接口NFVI信息VNF信息資源、資源、VNF、NS相關管理相關管理業務相關管理業務相關管理NFV15、OVNF資源告警物理/虛擬資源告警EM監控VNF，VNF業務告警OSSNS/VNF與業務告警關聯主要告警關聯點EM：VNF業務與虛擬資源告警關聯VIM：物理資源與虛擬資源關聯VNFM：VNF自身與虛擬化資源關聯NFVO：NS/VNF/物理/虛擬資源告警OSS：全局業務和資源/VNF告警關聯跨層關聯與管理方案VNFVirtualisedInfrastructureManager(VIM)NFVIEMVNF CatalogueOr-ViVe-Vnfm-vnfVe-Vnfm-emOs-Ma-nfvoNf-ViVn-NfNFV Orchestrator(NFVO)NFV-MANOOSS/BSSNFVI16、 ResourcesOr-VnfmVi-VnfmNFV InstancesNS CatalogueVNF Manager(VNFM)對接NFVO與OSS接口NFVI信息物理/虛擬故障告警VNF資源相關告警業務告警VNF/物理/虛擬資源告警NS/VNF/物理/虛擬資源相關告警與業務告警網絡功能虛擬化2017201820202019增量先行多業務部署面向5G演進云業務使能 新建NB-IoT核心網采用虛擬化方案 擴大移動網IMS虛擬化試點范圍 固定、移動業務在同一資源池內共部署 基于統一云資源池開展5G試商用網絡部署 全面支持5G網絡 基于云的業務使能 50%以上的網絡功能虛擬化網絡虛擬化到業務云化17、硬件資源池硬件資源池VIMNB-EPCIMSTAS硬件資源池硬件資源池VIMEPCIMSTAS5GBNG硬件資源池硬件資源池VIM原子能力微服務網絡切片業務邏輯eMBBV2XIoT 通用X86硬件，基于虛擬化的轉發面 部署IMS、TAS等控制面和業務網元，NB-IoT等低流量、高會話網元 引入專用轉發設備，形成專用轉發資源池，部署轉發面設備 固定、移動業務共平臺部署 網絡能力開放化，網絡服務組件化，業務服務云化VNF部署思路（以核心網為例）NB-IoT vCore基于虛擬化設備部署，2017-19年新建IMS、EPC網元引入虛擬化；暫不考慮其他網元的部署NB-IoT vCore：2017年虛擬18、化部署，后期Cat.M核心網合設。vCSCF/vAS、vMME：信令控制面,虛擬化集中部署vSAE-GW：轉發密集型，通用設備相對專用設備轉發性能會下降，vSAE-GW視需求和設備性能考慮部署建議共享硬件模式部署，業務需求緊急時可單廠家模式建設；若技術成熟，可考慮進一步解耦。HSS：以靜態數據存儲為主的網元，受存儲介質虛擬化的限制，建議暫不引入NFVSBC：廠家暫無產品，建議暫不引入NFVSGSN/GGSN/MSC：傳統2/3G網元不再考慮引入NFVPS/EPCPS/EPCIMSIMSvAS近期內遠期vCSCF其他網元vSAEGW/GGSN及增強vMME/SGSNNB-IoTvCore近期建議19、部署NFV網元近期內暫不考慮NFV網元NFV解耦思路提高組網靈活程度與資源共享程度的同時，降低系統內耦合度，實現統一管理實現硬件與軟件的解耦，通過部署通用硬件資源池，實現MANO上層軟件對底層硬件資源的統一管理與調度實現MANO解耦，通過制訂NFVO與VNFM、VIM之間的接口規范實現自主開發或第三方NFVO的在現網應用中的部署通用硬件資源池NFVOHypervisorVNF+EMSOSS/BSSVIMVNFM通用硬件資源池NFVOHypervisorVNF+EMSOSS/BSSVIMVNFM通用硬件資源池NFVOHypervisorVNF+EMSOSS/BSSVIMVNFM初期階段：共享硬件20、中期階段：共享云后期階段：全解耦實現VNF與Hypervisor層的解耦，通過部署虛擬化資源池，構建云資源池實現對全網虛擬化資源的集中管理與維護實現VIM與硬件的解耦，通過部署通用VIM實現對多廠商硬件的集中管理實現VIM與硬件管理r的解耦，通過部署硬件管理平臺實現對跨廠商硬件的集中管理推動自主研發NFVO，實現VNFM與NFVO的解耦對特定場景推動VNFM-VNF解耦，通過部署通用VNFM實現對跨廠商、跨業務的VNF進行統一集中管理三、NFV部署需關注的問題主要內容主要內容標準與產品現狀ETSI NFV等標準規范中沒有對硬件管理的能力和接口要求廠家的VIM只具備管理虛擬資源的功能，原生態不具21、備硬件管理的功能硬件廠家提供的BIOS配置和管理接口差異性較大，沒有統一的標準和規范硬件管理資產管理對服務器資產狀況的管理和維護，讀取服務器在上電未開機情況下的資產信息，包括主機S/N號、P/N號、服務器型號和資產標簽等。配置管理對服務器進行風扇和電源等組件配置信息的管理和獲取。性能管理對服務器內部CPU、內存、硬盤和網卡的性能監控。監控告警管理對服務器整體和內部CPU、內存、硬盤、網卡、風扇、電源、主板等關鍵部件運行狀態進行監控，提供系統的健康狀態匯總和故障告警的收集。控制管理可對服務器進行遠程控制、自動化管理和部署。電信運營支撐系統電信運營支撐系統(BSSBSS/OSSOSS)VNFVNF22、VNFVNFEMEMEMEM沿用原來接口NFV新增接口Vn-NfNFVIVNFNFVONFVOVNFMVNFMVi-VnfmVe-Vnfm-vnfOr-VnfmOs-Ma-nfvoNFVNFV信息組信息組件件虛擬化資源池虛擬化資源池Ve-Vnfm-emVIMVIM通用硬件通用硬件網絡設備網絡設備存儲設備存儲設備計算設備計算設備Vi-Ha虛擬化中間件虛擬化中間件Nf-ViOr-Vi硬件管理系統硬件管理系統Pm-HaOr-PmPm-ViVIM(openstack)問題一：在虛擬資源的故障告警和性能管理等方面，原生的Openstack接口較少，廠家個性化實現較多且一般通過SNMP協議進行傳遞HPOt23、herDellVIMVNFMNFVOHypervisorVNFVNFEMSEMSOSS/BSS NFV三層部署解耦 特點：VIM與VNFM/NFVO屬于不同廠家 后續工作：1.明確范圍：為保證VNF可靠性，虛擬化層的哪些故障告警需要上報給NFVO和VNFM2.明確字段和協議 各廠家VIM對虛擬資源的FM和PM等私有接口較多，其根本原因是為保證上層VNF的可靠性，Hypervisor和VIM之間私有接口的廣泛存在VIM(openstack)版本時間產品HuaweiZTEE/NokiaHPE2017年Q1VIMMKKLK、MNFVOMKK、LLK、MVNFMMKK、LK及以后 K、M2017年Q224、VIMMMMLK、MNFVOMMMLK、MVNFMMMMK及以后 K、M 問題二：廠家VIM基于不同版本，可能造成后續多版本的維護和兼容性問題 版本兼容性問題 描述：VIM的Openstack版本與VNFM/NFVO支持的不同 后續工作：1.不同Openstack版本之間的接口和功能差異性2.不同Openstack版本差異性對廠家VNFM/NFVO部署的影響NFV集成NFV集成中傳統IT集成和分層解耦兼容性問題相互交織，涉及軟件-硬件驅動、軟件-軟件集成以及異廠家對接集成等復雜問題，定界和調試難度大解耦兼容性IT集成HTTP加密問題AZ的劃分問題大頁內存、volume問題安全組策略問題VNF與25、網卡驅動兼容openstack接口版本openstack版本問題vBRAS轉發面主要負責流量報文分類輸入，路徑查找，協議處理和快速輸出等專用硬件（NP）：將傳統BRAS的用戶管理功能進行抽離，用戶管理集中控制的vBRAS實現方案，轉發面采用傳統BRAS/交換機充當ASIC：ASIC芯片的交換機實現轉發及流量卸載，以L2/L3報文轉發為主，不具備支持vBRAS所需要的PPPOE報文處理能力，結合純軟vBRAS融合組網實現全業務承載x86服務器轉發模式：受限于x86系統結構（芯片、內存讀寫速率、I/O讀寫速率），Hypervisor處理機制以及LINUX系統內核報文處理機制等，報文轉發性能較低（包26、括路由查找、ACL.等），需采用提升轉發性能白盒轉發模式：演進的一個重要方向，由于SDN白盒主要以來傳統的L2L3芯片實現，而主流芯片對PPPOE支持不足，導致白盒無法提供PPPOE相關的有狀態處理能力轉發性能NFV對于網元的轉發性能影響較大，需要進一步評估轉發效率問題vPGW-U下沉，主要滿足物聯網數據本地疏導，減少省干傳輸迂回，降低傳輸時延需求另外可減少流量轉發對vP-GW的壓力，但需進一步評估與傳統形態移動核心網轉發設備PGW轉發面性能進行對比：針對轉發面吞吐量、設備功耗、業務時延等關鍵指標進行測試驗證NB-IOT核心網vP-GW進行控制面與轉發面分離，控制面負責會話處理等，轉發面主要負責流量報文轉發等運營商自主研發設備商生態圈開源生態圈推動建立豐富的產業鏈上下游，提高網元軟件采購主動性參與開源組織社區工作，逐步實現基礎設施開源化NFVO自主研發：掌握NFV管理核心，根據聯通業務發放和網絡管理需求定制OSS/協同層自主研發：適應NFV管理需求，擴展對NFV管理視圖的支持和接口對接，繼續深入完善聯通管理系統主導基于運營商需求的NFVO和OSS研發工作NFV軟件研發謝謝！