網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化：NFV架構(gòu)-開發(fā) 測試及應(yīng)用

第1章　NFV概述\t1
1．1　NFV概況　1
1．1．1　NFV的發(fā)展背景　1
1．1．2　NFV的優(yōu)勢　3
1．1．3　NFV組織　4
1．1．4　NFV行業(yè)發(fā)展概況　8
1．2　NFV特性　9
1．2．1　可移植性　9
1．2．2　性能　9
1．2．3　伸縮　10
1．2．4　彈性和穩(wěn)定性　10
1．2．5　安全　11
1．2．6　服務(wù)持續(xù)性　11
1．2．7　管理和編排　12
1．2．8　多廠商間的互操作性　12
1．2．9　可操作性　12
1．2．10　能源效率　12
1．2．11　兼容性　12
1．3　NFV技術(shù)基礎(chǔ)　12
1．3．1　標(biāo)準(zhǔn)服務(wù)器　12
1．3．2　虛擬化技術(shù)　13
1．3．3　云計(jì)算　14
1．3．4　軟件定義網(wǎng)絡(luò)（SDN）　15
1．3．5　開源軟件　16
1．4　NFV挑戰(zhàn)　17
1．4．1　性能問題　17
1．4．2　虛擬網(wǎng)絡(luò)功能間的連接問題　17
1．4．3　網(wǎng)絡(luò)安全問題　18
1．4．4　NFV的標(biāo)準(zhǔn)問題　18
1．4．5　系統(tǒng)集成問題　19
1．4．6　運(yùn)營商業(yè)務(wù)引入NFV問題　19
第2章　NFV體系架構(gòu)　20
2．1　NFV設(shè)計(jì)目標(biāo)　20
2．2　NFV系統(tǒng)結(jié)構(gòu)　22
2．3　NFV參考架構(gòu)　23
2．3．1　NFVI　23
2．3．2　VNF　24
2．3．3　NFV MANO　26
2．3．4　服務(wù)、VNF以及基礎(chǔ)設(shè)施描述符　29
2．3．5　EM　29
2．3．6　OSS/BSS　30
2．3．7　參考點(diǎn)　30
2．4　網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化　33
2．4．1　網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化的實(shí)現(xiàn)　33
2．4．2　VFBs映射到HFBs的功能塊方法　35
2．5　NFV域　37
2．6　NFVI域　39
2．6．1　NFVI目標(biāo)　39
2．6．2　NFVI域　40
2．7　NFVI和云計(jì)算　43
2．7．1　云計(jì)算的基本特征應(yīng)用于NFVI　43
2．7．2　云計(jì)算的服務(wù)模式應(yīng)用于NFVI　45
2．7．3　云部署模型應(yīng)用于NFVI　45
第3章　SDN與OpenDaylight　47
3．1　SDN架構(gòu)　47
3．1．1　數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)層　48
3．1．2　控制層　49
3．1．3　應(yīng)用層　50
3．2　SDN控制器　51
3．2．1　NOX/POX　51
3．2．2　Floodlight　52
3．2．3　Ryu　52
3．2．4　OpenContrail　52
3．2．5　OpenDaylight　52
3．2．6　ONOS　53
3．2．7　其他類型控制器　53
3．2．8　多控制器模型　53
3．3　SDN南北向接口　55
3．3．1　SDN北向REST接口　55
3．3．2　SDN南向接口與協(xié)議　58
3．4　OpenDaylight控制器　60
3．4．1　OpenDaylight架構(gòu)　60
3．4．2　OpenDaylight工作流程分析　61
3．4．3　OpenDaylight版本　62
3．4．4　OpenDaylight與OpenStack　63
3．5　OpenDaylight中部分重點(diǎn)項(xiàng)目　64
3．5．1　數(shù)據(jù)建模語言YANG　64
3．5．2　L2Switch項(xiàng)目　67
3．5．3　功能服務(wù)鏈項(xiàng)目　69
3．6　SDN與NFV　72
3．6．1　SDN與NFV的關(guān)系　72
3．6．2　IEEE SDN/NFV的標(biāo)準(zhǔn)化　73
3．6．3　NFV架構(gòu)中的SDN　74
第4章　云管理平臺OpenStack　76
4．1　云管理平臺　76
4．1．1　云管理平臺功能　76
4．1．2　主流的云管理平臺　77
4．2　OpenStack發(fā)展歷程　77
4．3　OpenStack架構(gòu)　79
4．4　OpenStack核心組件　80
4．4．1　計(jì)算（Nova）　82
4．4．2　網(wǎng)絡(luò)（Neutron）　84
4．4．3　對象存儲（Swift）　85
4．4．4　塊存儲（Cinder）　88
4．4．5　認(rèn)證（Keystone）　89
4．4．6　鏡像服務(wù)（Glance）　91
4．4．7　界面（Horizon）　91
4．5　OpenStack與NFV　92
第5章　OPNFV　96
5．1　OPNFV簡介　96
5．2　OPNFV與NFV產(chǎn)業(yè)　97
5．2．1　OPNFV目標(biāo)　97
5．2．2　OPNFV對NFV產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)作用　97
5．3　OPNFV架構(gòu)　98
5．3．1　OPNFV架構(gòu)　98
5．3．2　OPNFV其他組件　99
5．3．3　OPNFV模塊交互接口　102
5．3．4　Arno版本　103
5．3．5　Brahmaputra版本　104
5．3．6　Colorado版本　106
5．4　OPNFV安裝　107
5．4．1　安裝方式　107
5．4．2　安裝過程介紹　107
第6章　NFV系統(tǒng)測試　111
6．1　NFV系統(tǒng)測試原理和方法　111
6．1．1　測試需求分析　111
6．1．2　測試方法　113
6．1．3　平臺測試　114
6．1．4　業(yè)務(wù)測試　119
6．1．5　系統(tǒng)可用性測試　122
6．2　NFV系統(tǒng)測試分析　125
6．2．1　平臺測試方案　125
6．2．2　平臺測試結(jié)果分析　128
6．2．3　業(yè)務(wù)測試方案　130
6．2．4　業(yè)務(wù)測試結(jié)果分析　132
6．3　OPNFV Functest測試　134
6．3．1　Functest配置引導(dǎo)　135
6．3．2　Functest使用引導(dǎo)　139
6．3．3　執(zhí)行Functest測試　144
第7章　NFV應(yīng)用場景　146
7．1　網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化基礎(chǔ)設(shè)施即服務(wù)（NFVIaaS）　146
7．1．1　概述　147
7．1．2　虛擬化目標(biāo)　149
7．1．3　虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能的共存　150
7．2　虛擬網(wǎng)絡(luò)功能即服務(wù)（VNFaaS）　150
7．2．1　動(dòng)機(jī)　150
7．2．2　描述　151
7．2．3　vE-CPE　151
7．2．4　虛擬化目標(biāo)　152
7．3　虛擬網(wǎng)絡(luò)平臺即服務(wù)（VNPaaS）　153
7．4　VNF轉(zhuǎn)發(fā)圖（VNF-FG）　154
7．4．1　動(dòng)機(jī)　154
7．4．2　描述　155
7．4．3　虛擬化目標(biāo)　157
7．5　移動(dòng)核心網(wǎng)虛擬化　158
7．5．1　動(dòng)機(jī)　158
7．5．2　描述　159
7．5．3　虛擬化目標(biāo)　159
7．5．4　物理和虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能的共存　160
7．6　移動(dòng)基站虛擬化　162
7．6．1　動(dòng)機(jī)　162
7．6．2　描述　162
7．6．3　虛擬化目標(biāo)　163
7．6．4　物理和虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能的共存　164
7．7　家庭網(wǎng)絡(luò)虛擬化　164
7．7．1　動(dòng)機(jī)　165
7．7．2　描述　165
7．7．3　物理和虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能的共存　166
7．8　虛擬化內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)（vCDN）　168
7．8．1　動(dòng)機(jī)　169
7．8．2　描述　169
7．8．3　虛擬化目標(biāo)　170
7．8．4　物理和虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能的共存　170
7．9　固定接入網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化　171
7．9．1　動(dòng)機(jī)　171
7．9．2　描述　171
7．9．3　挑戰(zhàn)　172
7．9．4　虛擬化目標(biāo)　173
7．9．5　物理和虛擬化網(wǎng)絡(luò)功能的共存　173
第8章　5G中的NFV/SDN　175
8．1　5G發(fā)展背景　175
8．2　5G研發(fā)進(jìn)展　176
8．2．1　5G的標(biāo)準(zhǔn)組織　176
8．2．2　各國政府及組織對5G的支持　178
8．3　5G網(wǎng)絡(luò)的需求和挑戰(zhàn)　179
8．4　基于NFV/SDN的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)想　181
8．4．1　NFV/SDN在5G中的優(yōu)勢　181
8．4．2　基于NFV/SDN的5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)　182
8．5　5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　183
8．5．1　NGMN 5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　183
8．5．2　IMT-2020 5G推進(jìn)組網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　184
8．5．3　移動(dòng)5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　187
8．5．4　聯(lián)通5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　189
8．5．5　電信5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)　189
第9章　NFV與移動(dòng)核心網(wǎng)　192
9．1　基于NFV的核心網(wǎng)演進(jìn)　193
9．2　IMS網(wǎng)絡(luò)虛擬化系統(tǒng)架構(gòu)研究（中國移動(dòng)）　194
9．2．1　虛擬化IMS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)　194
9．2．2　虛擬化IMS網(wǎng)絡(luò)主要接口　195
9．2．3　虛擬化IMS網(wǎng)絡(luò)主要設(shè)備及設(shè)備形態(tài)研究　195
9．3　EPS業(yè)務(wù)鏈虛擬化方案研究（華為）　196
9．3．1　業(yè)務(wù)鏈架構(gòu)　196
9．3．2　業(yè)務(wù)鏈關(guān)鍵功能模塊與接口　197
9．4　NFV開源軟件　198
9．4．1　EPC/IMS開源軟件　198
9．4．2　虛擬路由和交換　199
9．4．3　其他開源網(wǎng)絡(luò)設(shè)備　200
9．5　NFV開啟現(xiàn)網(wǎng)試點(diǎn)　200
9．5．1　AT&T　200
9．5．2　中國移動(dòng)　200
9．5．3　中國聯(lián)通　201
9．5．4　中國電信　201
9．5．5　相關(guān)報(bào)道　202
第10章　NFV與移動(dòng)邊緣計(jì)算（MEC）　203
10．1　背景　203
10．2　MEC工作原理及優(yōu)勢　204
10．3　MEC關(guān)鍵技術(shù)　205
10．3．1　虛擬化技術(shù)　205
10．3．2　無線接入技術(shù)　205
10．4　MEC特點(diǎn)　206
10．5　ISG MEC工作組工作　207
10．5．1　ISG MEC的基本理念與目標(biāo)　207
10．5．2　MEC服務(wù)器部署方案　207
10．5．3　MEC體系架構(gòu)　208
10．6　應(yīng)用　210
10．6．1　應(yīng)用分類　210
10．6．2　應(yīng)用例　211
10．6．3　5G中的MEC應(yīng)用　216
10．7　MEC與觸感互聯(lián)網(wǎng)　217
10．8　MEC的挑戰(zhàn)　218
10．8．1　安全問題　218
10．8．2　平臺管理和應(yīng)用可移植性　219
10．8．3　頑健性和彈性　219
10．8．4　用戶隱私和計(jì)費(fèi)挑戰(zhàn)　220
10．8．5　網(wǎng)絡(luò)整合和服務(wù)器部署　220
10．8．6　能源效率　220
第11章　MEC應(yīng)用實(shí)例——WiCloud　221
11．1　WiCloud架構(gòu)　221
11．2　WiCloud應(yīng)用　223
11．2．1　商鋪客流分析服務(wù)　224
11．2．2　智能客戶分析服務(wù)　226
11．2．3　個(gè)性化定制服務(wù)　227
11．2．4　公共場所人員空間分析服務(wù)　228
11．2．5　無線網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量分析與優(yōu)化服務(wù)　229
主要概念術(shù)語　231
參考文獻(xiàn)　241