网络功能虚拟化 (NFV)：数据中心网络架构的转型 (网络功能虚拟化属于5g无线技术吗)

文章编号：17245 / 分类：互联网资讯 / 更新时间：2024-07-09 09:27:01 / 浏览：次

网络功能虚拟化 (NFV) 正在改变数据中心网络架构的格局。这种技术使网络功能从专用硬件转移到虚拟化环境中，从而提高灵活性和成本效率。

NFV 的优势

提高灵活性和可扩展性：NFV 使组织能够根据需要快速轻松地部署和扩展网络功能。
降低成本：通过消除对专用硬件的需求，NFV 可以显着降低资本支出和运营成本。
提高敏捷性：NFV 使组织能够快速响应不断变化的业务需求，并根据需要进行创新。
提高运营效率：通过自动化网络功能，NFV 可以简化运营并释放 IT 资源，用于其他更具战略意义的任务。

NFV 的架构

NFV 架构由以下组件组成：虚拟化层：该层包含 Hypervisor 和虚拟机管理器，用于托管网络功能。网络功能虚拟化基础设施 (NFVI)：该层提供虚拟化环境所需的硬件和软件资源。网络服务管理系统：该层负责管理和编排网络服务。

NFV 的用例

NFV 可用于各种用例，包括：虚拟防火墙：NFV 可以创建和部署虚拟防火墙，为数据中心提供安全保护。虚拟负载平衡器：NFV 可用于部署虚拟负载平衡器，以优化应用程序性能并提高可靠性。虚拟网络交换机：NFV 可以用于创建虚拟网络交换机，以连接数据中心中的虚拟机。虚拟路由器：NFV 可用于部署虚拟路由器，以在数据中心和外部网络之间建立连接。

NFV 与 5G 无线技术

NFV 和 5G 无线技术是密切相关的技术，两者都旨在实现网络的虚拟化和自动化。NFV 提供了虚拟化网络功能的基础，而 5G 无线技术则为移动设备提供高速、低延迟的连接。通过将 NFV 与 5G 无线技术相结合，组织可以创建更加灵活、敏捷和高效的网络。

结论

NFV 正在改变数据中心网络架构的格局，为组织提供了提高灵活性和降低成本的新途径。通过虚拟化网络功能，NFV 使组织能够快速响应业务需求，并根据需要进行创新。随着 5G 无线技术的发展，NFV 的重要性只会不断增加，因为它提供了一个虚拟化和自动化网络的基础，以支持移动设备的下一代连接要求。

5g的三大核心技术

5G的三大核心技术分别是SBA、CUPS和网络切片。什么是SBA？SBA（ServiceBasedArchitecture），即基于服务的架构。它基于云原生构架设计，借鉴了IT领域的“微服务”理念。众所周知，传统网元是一种紧耦合的黑盒设计，NFV（网络功能虚拟化）从黑盒设备中解耦出网络功能软件，但解耦后的软件依然是“大块头”的单体式构架，需进一步分解为细粒度化的模块化组件，并通过开放API接口来实现集成，以提升应用开发的整体敏捷性和弹性。为此，业界提出了基于CloudNative的设计原则。 CloudNative的使命是改变世界如何构建软件，其主要由微服务架构、DevOps和以容器为代表的敏捷基础架构几部分组成，目标是实现交付的弹性、可重复性和可靠性。微服务就是指将Monolithic（这个词太难传神翻译了，本文翻译成单体式应用程序）拆分为多个粒度更小的微服务，微服务之间通过API交互，且每个微服务独立于其他服务进行部署、升级、扩展，可在不影响客户使用的情况下频繁更新正在使用的应用。正是基于这样的设计理念，传统网元先是转换为网络功能（NF），然后NF再被分解为多个“网络功能服务”。 SBA=网络功能服务+基于服务的接口。网络功能可由多个模块化的“网络功能服务”组成，并通过“基于服务的接口”来展现其功能，因此“网络功能服务”可以被授权的NF灵活使用。其中，NRF（NFRepositoryFunction，NF贮存功能）支持网络功能服务注册登记、状态监测等，实现网络功能服务自动化管理、选择和可扩展。 CUPSCUPS（ControlandUserPlaneSeparation），即控制与用户面分离。目的是让网络用户面功能摆脱“中心化”的囚禁，使其既可灵活部署于核心网（中心数据中心），也可部署于接入网（边缘数据中心），最终实现可分布式部署。事实上，核心网一直沿着控制面和用户面分离的方向演进。比如，从R7开始，通过DirectTunnel技术将控制面和用户面分离，在3GRNC和GGSN之间建立了直连用户面隧道，用户面数据流量直接绕过SGSN在RNC和GGSN之间传输。到了R8，出现了MME这样的纯信令节点。只是到了4.5G和5G时代，这一分离的趋势更加彻底，也更加必要。其中一大原因就是，为了满足5G网络毫秒级时延的KPI。光纤传播速度为200km/ms，数据要在相距几百公里以上的终端和核心网之间来回传送，显然是无法满足5G毫秒级时延的。物理距离受限，这是硬伤。因此，需将内容下沉和分布式的部署于接入网侧（边缘数据中心），使之更接近用户，降低时延和网络回传负荷。网络切片5G服务是多样化的，包括车联网、大规模物联网、工业自动化、远程医疗、VR/AR等等。这些服务对网络的要求是不一样的，比如工业自动化要求低时延、高可靠但对数据速率要求不高；高清视频无需超低时延但要求超高速率；一些大规模物联网不需要切换，部分移动性管理对之而言是信令浪费等等，为此5G要像一把瑞士军刀一样，多功能满足差异化的网络服务。于是，我们就要把网络切成多个虚拟且相互隔离的子网络，分别应对不同的服务。当然，这么灵活的切片工作岂是传统大块头的黑盒设备能担当的，自然要虚拟化、软件化，再将网络功能进一步细粒度模块化，才能实现灵活组装业务应用。因此，3GPP就确认了由中国移动牵头26家公司提出的SBA构架为5G核心网基础构架。

5G网络发展经过发展历程5G网

1、5G的发展历程如下：2013年2月，欧盟宣布，将5000万欧元。加快5G移动技术的发展，计划到2020年推出成熟的标准。 2013年5月13日，韩国三星电子有限公司宣布，已成功开发第5代移动通信（5G）的核心技术，这一技术预计将于2020年开始推向商业化。该技术可在28GHz超高频段以每秒1Gbps以上的速度传送数据，且最长传送距离可达2公里。相比之下，当前的第四代长期演进（4GLTE）服务的传输速率仅为75Mbps。 2、而此前这一传输瓶颈被业界普遍认为是一个技术难题，而三星电子则利用64个天线单元的自适应阵列传输技术破解了这一难题。与韩国4G技术的传送速度相比，5G技术预计可提供比4G长期演进（LTE）快100倍的速度。利用这一技术，下载一部高画质（HD）电影只需十秒钟。早在2009年，华为就已经展开了相关技术的早期研究，并在之后的几年里向外界展示了5G原型机基站。 3、华为在2013年11月6日宣布将在2018年前投资6亿美元对5G的技术进行研发与创新，并预言在2020年用户会享受到20Gbps的商用5G移动网络。 2014年5月8日，日本电信营运商 NTT DoCoMo 正式宣布将与 Ericsson、Nokia、Samsung 等六家厂商共同合作，开始测试凌驾现有 4G 网络 1000 倍网络承载能力的高速 5G 网络，传输速度可望提升至 10Gbps。预计在2015年展开户外测试，并期望于 2020 年开始运作。 4、2015年3月1日，英国《每日邮报》报道，英国已成功研制5G网络，并进行100米内的传送数据测试，每秒数据传输高达125GB，是4G网络的6.5万倍，理论上1秒钟可下载30部电影，并称于2018年投入公众测试，2020年正式投入商用。 2015年3月3日，欧盟数字经济和社会委员古泽·奥廷格正式公布了欧盟的5G公司合作愿景，力求确保欧洲在下一代移动技术全球标准中的话语权。 5、奥廷格表示，5G公私合作愿景不仅涉及光纤、无线甚至卫星通信网络相互整合，还将利用软件定义网络（SDN）、网络功能虚拟化（NFV）、移动边缘计算（MEC）和雾计算(Fog Computing)等技术。在频谱领域，欧盟的5G公私合作愿景还将划定数百兆赫用于提升网络性能，60 GHz及更高频率的频段也将被纳入考虑。欧盟的5G网络将在2020年~2025年之间投入运营。 6、2018年6月13日，3GPP 5G NR标准 SA（Standalone，独立组网）方案在3GPP第80次TSG RAN全会正式完成并发布，这标志着首个真正完整意义的国际5G标准正式出炉。 2018年6月14日，3GPP全会（TSG#80）批准了第五代移动通信技术标准（5G NR）独立组网功能冻结。加之2017年12月完成的非独立组网NR标准，5G已经完成第一阶段全功能标准化工作，进入了产业全面冲刺新阶段。 2018年6月28日，中国联通公布了5G部署：将以SA为目标架构，前期聚焦eMBB，5G网络计划2020年正式商用。

5G技术（三）——核心网

姓名：安鑫学号学院：物理与光电工程学院引自：【嵌牛导读】核心网关键技术主要包括：网络功能虚拟化（NFV）、软件定义网络（SDN）、网络切片和多接入边缘计算（MEC）。【嵌牛提问】核心网的关键技术具体是什么？【嵌牛鼻子】核心网关键技术【嵌牛正文】 5G网络技术主要分为三类：核心网、回传和前传网络、无线接入网。本文介绍核心网技术。 1 网络功能虚拟化（NFV） NFV，就是通过IT虚拟化技术将网络功能软件化，并运行于通用硬件设备之上，以替代传统专用网络硬件设备。 NFV将网络功能以虚拟机的形式运行于通用硬件设备或白盒之上，以实现配置灵活性、可扩展性和移动性，并以此希望降低网络CAPEX和OPEX。 NFV要虚拟化的网络设备主要包括：交换机（比如Open vSwitch）、路由器、HLR（归属位置寄存器）、SGSN、GGSN、CGSN、RNC（无线网络控制器）、SGW（服务网关）、PGW（分组数据网络网关）、RGW（接入网关）、BRAS（宽带远程接入服务器）、CGNAT（运营商级网络地址转换器）、DPI（深度包检测）、PE路由器、MME（移动管理实体）等。 NFV独立于SDN，可单独使用或与SDN结合使用。 2 软件定义网络（SDN）软件定义网络（SDN），是一种将网络基础设施层（也成为数据面）与控制层（也称为控制面）分离的网络设计方案。网络基础设施层与控制层通过标准接口连接，比如OpenFLow（首个用于互连数据和控制面的开放协议）。 SDN将网络控制面解耦至通用硬件设备上，并通过软件化集中控制网络资源。控制层通常由SDN控制器实现，基础设施层通常被认为是交换机，SDN通过南向API（比如OpenFLow）连接SDN控制器和交换机，通过北向API连接SDN控制器和应用程序。 SDN可实现集中管理，提升了设计灵活性，还可引入开源工具，具备降低CAPEX和OPEX以及激发创新的优势。 3 网络切片（Network Slicing） 5G网络将面向不同的应用场景，比如，超高清视频、VR、大规模物联网、车联网等，不同的场景对网络的移动性、安全性、时延、可靠性，甚至是计费方式的要求是不一样的，因此，需要将一张物理网络分成多个虚拟网络，每个虚拟网络面向不同的应用场景需求。虚拟网络间是逻辑独立的，互不影响。只有实现NFV/SDN之后，才能实现网络切片，不同的切片依靠NFV和SDN通过共享的物理/虚拟资源池来创建。网络切片还包含MEC资源和功能。 4 多接入边缘计算（MEC）多接入边缘计算（MEC），就是位于网络边缘的、基于云的IT计算和存储环境。它使数据存储和计算能力部署于更靠近用户的边缘，从而降低了网络时延，可更好的提供低时延、高宽带应用。 MEC可通过开放生态系统引入新应用，从而帮助运营商提供更丰富的增值服务，比如数据分析、定位服务、AR和数据缓存等

5g技术与sdn\nfv技术有关联吗

未来的5G移动网络相关技术包括C-RAN、Network Slicing（网络切片）、NFV、SDN、LTE-unlicensed、LAA（LTE授权辅助接入）、Massive MIMO（规模多重输入输出）等。其中SDN、NFV软技术是业界普遍认为必不可少的关键技术。 SDN（软件定义网络）区别于传统网络，是以没有中心的控制点和通过补丁式地为网络中的新业务进行新老技术协议兼容拓展，SDN将网络设备分离为单独的控制设备及转发设备。 NFV（网络功能虚拟化）则可利用软硬件解耦及功能抽象，以虚拟化技术降低昂贵的设备成本费，根据业务需求进行自动部署、弹性伸缩、故障隔离等步骤，让运营商可通过此极速将承载各种网络功能的通用硬件与云计算虚拟化技术相结合，实现网元虚拟化和虚拟网络可编程，简化网络升级的步骤和降低购买新专用网络硬件的成本，把网络技术重点放到部署新的网络软件上。未来5G移动网络的核心网结构非常复杂，SDN/NFV技术的引入能更好地协调5G网络系统体系架构。 --【OFweek光通讯网】

5g无线接入的关键技术主要包含

5G网络技术主要分为三类：核心网、回传和前传网络、无线接入网。核心网关键技术主要包括：网络功能虚拟化（NFV）、软件定义网络（SDN）、网络切片和多接入边缘计算（MEC）。 NFV，就是通过IT虚拟化技术将网络功能软件化，并运行于通用硬件设备之上，以替代传统专用网络硬件设备。 NFV将网络功能以虚拟机的形式运行于通用硬件设备或白盒之上，以实现配置灵活性、可扩展性和移动性，并以此希望降低网络CAPEX和OPEX。 NFV要虚拟化的网络设备主要包括：交换机（比如OpenvSwitch）、路由器、HLR（归属位置寄存器）、SGSN、GGSN、CGSN、RNC（无线网络控制器）、SGW（服务网关）、PGW（分组数据网络网关）、RGW（接入网关）、BRAS（宽带远程接入服务器）、CGNAT（运营商级网络地址转换器）、DPI（深度包检测）、PE路由器、MME（移动管理实体）等。 NFV独立于SDN，可单独使用或与SDN结合使用。

【5G知识百科】电信云

揭开电信云的神秘面纱

随着虚拟化和云计算技术的革命性突破，IT行业正以前所未有的速度蓬勃发展。然而，传统的电信行业由于其专有硬件和紧密的软硬件耦合，面临着部署效率低、开发周期长、运维复杂和业务灵活性受限等诸多挑战。这时，云计算的曙光照亮了电信行业的未来——电信云应运而生，它通过云计算技术对电信网络进行深度重构，赋予其云基础设施、平台与服务架构的现代化特性，如弹性伸缩、分布式处理和自动化运维等，从而实现了Cloud Native的转型。

探索电信云的关键技术支柱

电信云的成功构建离不开一系列关键技术的支撑。首先是网络功能虚拟化（NFV），它通过软硬件解耦和功能抽象，打破了硬件的束缚，使得网络资源得以高效共享，新业务开发和部署的速度得以大幅提升。它还具备自动部署、弹性伸缩和故障隔离自愈等特性，显著提高了网络的灵活性和可靠性。

接着是软件定义网络（SDN），它将网络控制与数据处理分离，使得网络配置更加便捷，可扩展性更强，为电信云的核心网络和应用创新提供了强大的平台支持。

容器化部署作为另一种关键技术，凭借其轻量级的特性，容器在Linux内核中实现了高效的资源隔离，启动速度快捷，资源利用率显著提升，为电信云的高效运行提供了关键保障。

最后，微服务架构的引入，将系统拆分为一系列独立的微服务单元，每个微服务都能独立开发、测试和部署，提升了响应速度和整体系统的灵活性。

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5g无线关键技术

5G无线关键技术主要包括大规模天线( Massive MIMO)、高性能编码技术(下行应用业编码，上行应用信道编码)、网络切片技术、全云化架构和虚拟化技术、时频局部化技术、自组织网络(SON)技术、波束赋型和智能天线技术、网络切片以及网络切片间复用等技术。其中，大规模天线被认为是5G最关键的无线传输技术，可以显著提升频谱效率和功率密度，简化网络架构，降低运维成本。网络切片技术可以按需生成多个隔离的网络切片，提供不同特性的网络接口和功能，为5G应用场景提供不同特性的网络服务。此外，5G网络架构将采用云化、虚拟化和软件定义网络(SDN)等技术，实现网络切片、切片间复用、自动部署和快速生成网络等功能。5G无线关键技术的融合和创新将为5G的商业成功提供强大的技术支持。

5g采用什么技术可以让运营商在一个硬件基础

5G采用了网络功能虚拟化（NFV）和软件定义网络（SDN）技术，使得运营商可以在一个硬件基础上实现多种网络服务。网络功能虚拟化（NFV）是一种架构概念，它通过使用虚拟化技术，将传统网络设备的功能转化为软件实现，这些软件可以运行在通用的服务器上。在5G网络中，NFV技术被广泛应用，它使得运营商可以在同一套硬件设备上，通过部署不同的软件，实现多种网络功能。这不仅可以降低运营商的硬件成本，还有利于网络的灵活性和可扩展性。例如，运营商可以在一台服务器上同时运行防火墙、路由器、负载均衡器等多种网络功能，而这在以前需要购买和部署多台专用的硬件设备。软件定义网络（SDN）是一种新型的网络架构，它实现了网络控制和数据转发的分离。在SDN架构中，网络的控制平面和数据平面是分离的，控制平面负责网络的策略制定和管理，而数据平面负责数据的转发。这种分离使得网络的控制更加灵活，可以根据需要实时调整网络的策略。在5G网络中，SDN技术被用来实现网络的切片，即在同一套硬件基础上，根据不同的业务需求，动态地创建和管理不同的网络切片。每个网络切片可以具有不同的网络性能，如带宽、时延、可靠性等，以满足各种业务的需求。总的来说，5G通过采用NFV和SDN技术，使得运营商可以在一个硬件基础上实现多种网络服务，这大大降低了运营商的硬件成本，提高了网络的灵活性和可扩展性。同时，这种架构也有利于5G网络的演进和发展，因为新的网络功能和服务可以通过软件升级的方式来实现，而无需更换硬件设备。这对于推动5G网络的快速发展和创新具有重要的意义。

什么是NFV（网络功能虚拟化）

探索未来网络新趋势：深入理解NFV（网络功能虚拟化）

在通信技术的革新浪潮中，NFV（Network Functions Virtualization）无疑是近年来运营商和科技领域热议的焦点，它为5G时代带来了革命性的变革。让我们一起揭开NFV神秘的面纱，探索其背后的深意与架构。

一、NFV：虚拟化的网络革命

NFV，全称Network Functions Virtualization，实质上是将传统的网络服务从专用硬件转移到云平台，实现了软硬件的解耦。这一技术将网络功能（如防火墙、负载均衡等）作为软件模块，部署在虚拟机（VM）上，从而极大地提高了灵活性和可扩展性。

二、ETSI标准架构：构建NFV的基石

根据欧洲电信标准 institute (ETSI) 的框架，NFV主要由五个关键组件组成：

通过这些组件的协同工作，NFV不仅降低了成本，还提高了网络的灵活性、可靠性和可扩展性，为5G时代的网络创新打开了无限可能。

5g承载网的关键技术

5g承载网的关键技术分为三类：核心网、回传和前传网络、无线接入网。 1、核心网。核心网关键技术主要包括：网络功能虚拟化（NFV）、软件定义网络（SDN）、网络切片和多接入边缘计算（MEC）。 2、回传和前传网络。回传（Backhaul）指无线接入网连接到核心网的部分，光纤是回传网络的理想选择，但在光纤难以部署或部署成本过高的环境下，无线回传是替代方案，比如点对点微波、毫米波回传等。前传指BBU池连接拉远RRU部分，如C-RAN章节所述。前传链路容量主要取决于无线空口速率和MIMO天线数量，4G前传链路采用CPRI（通用公共无线接口）协议。 3、无线接入网。为了提升容量、频谱效率，降低时延，提升能效，以满足5G关键KPI，5G无线接入网包含的关键技术包括：C-RAN、SDR（软件定义无线电）、CR（认知无线电）、SmallCells、自组织网络、D2D通信、MassiveMIMO、毫米波、高级调制和接入技术、带内全双工、载波聚合、低时延和低功耗技术等。

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