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数据中心网络架构的问题与演进 — NFV

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NFV,即网络功能虚拟化,是一项关键的网络架构变革,它通过虚拟化技术,将传统的网络功能从硬件绑定中解放出来,转而利用标准化的IT设备和虚拟化技术实现。其核心在于软硬件解耦,使得网络服务不再受限于专用硬件,而是能灵活地在通用硬件上部署和扩展。

NFV的诞生源于通信网络的持续创新,尤其是ICT融合的推动,旨在通过云化转型,降低成本、增强业务灵活性并加速数字化进程。其目标是实现软硬件的完全解耦,使得硬件、虚拟层和上层应用能够自由组合,满足高性能和灵活性要求。

在NFV架构中,基础架构层(NFVI Hardware)利用最新商业标准的IT资源,如高性能计算、存储和网络,通过Hypervisor等虚拟化技术提供电信级网络性能。虚拟基础设施管理层(VIM)则作为基础设施即服务(IaaS)的核心,通过云操作系统进行自动化管理和部署,以OpenStack为代表的标准解决方案被广泛应用。

资源管理与业务流程编排层的NFVO(NFV Orchestrator)负责网络功能的编排和全局资源管理,是NFV运营的关键组件,它要求与不同厂商的设备和软件兼容,促进开放的生态系统发展。

在NFV生态合作中,运营商追求的是灵活选择合作伙伴和组件的能力,以满足个性化业务需求。NFV MANO架构由NFVO、VNFM和VIM构成,它们与传统EMS和OSS/BSS系统紧密集成,实现NFV与现有IT基础设施的无缝对接。

NFVI-POP(NFV Infrastructure Point of Presence)作为NFVI的基本单元,提供了承载VNF的硬件和虚拟资源,是构建层次化NFVI的关键。VIM技术要求高性能和稳定,如NUMA架构亲和、CPU绑定和大页内存优化等,以满足电信级别的需求。

对于进一步学习NFV技术,参考文章如c114和SDN Lab的链接提供了深入的教程和实践案例,包括DPDK、VPP等技术的探讨。