NFV(網絡功能虛擬化)是5G網絡中最重要的技術之一,將傳統網元基礎設施的軟件化,即再通用的架構服務器上部署VNF(虛擬網絡功能)來實現傳統網元功能,實現的軟件與硬件設備的解耦合的目的.通過NFV使得網絡設備功能不再依賴於專用網絡硬件,極大的降低了運營商得設備投資成本.
整個NFV架構分爲幾個部分,
NFVI(NFV基礎設施)包括物理資源\虛擬化層及其上的虛擬資源,其中物理資源包括計算\存儲\和網絡三個部分硬件;虛擬化層及其上得虛擬資源,即利用虛擬化技術將硬件通過軟件的形式聯合在一起統一調配管理.
VNF(虛擬網絡功能,也可以稱爲虛擬網元)其中多個VNF鏈接在一起形成一個功能功能服務鏈.稱爲一種服務(service).VNF主要部署在虛擬機上,爲了保持通用性和兼容性,其功能和接口和非虛擬化時保持一致.
EM(element management,網元管理)主要功能同傳統網元管理功能一致及虛擬化環境下得新增管理功能.
MANO(NFV Management and Orchestration，NFV管理和編排器)包括NFVO(NFV Orchestrator,網絡功能虛擬化編排器)、VNFM(VNFManager，虛擬化網絡功能管理器)與VIM(Virtualize Infrastructure Management，虛擬化基礎設置管理系統)。
- NFVO負責網絡業務、VNF與資源的總體管理，是整個NFV架構的控制核心。
- VNFM主要負責VNF的資源及生命週期等相關管理，如網元的實例化、擴容與縮容等功能。
虛擬網元實例化過程中重要的幾個步驟:1明確要實例化哪種VNF;2獲取VNF名稱,VNF軟件的URL;3VNFM根據URL到指定位置下載VNF軟件(相當於到應用商店下載軟件);4分析實例化這個軟件需要的虛擬資源包括虛擬機規格和虛擬機數量;5向虛擬機中安裝VNF(和手機安裝軟件一樣);6更新整個網絡中虛擬資源數量;
虛擬網元擴容主要完成虛擬網元對應虛擬基礎資源的增刪.網元當前所承載業務量對動態反應到虛擬機的負載情況,達到閾值後會觸發網元擴容流程.
- VIM的主要功能是實現對整個基礎設施層資源(包含硬件資源和虛擬資源)的管理和監控。此外還有OSS/BSS網元，該網元除支持傳統網絡管理功能外，還支持在虛擬化環境下與Orchestrator交互，完成維護與管理功能。在NFV網絡中，虛擬網元的生成、配置管理、監控、終結等將基本實現全自動化，虛擬網元的自動創建需要依賴NFVO、VNFM和VIM之間的信息交互和API的調用來完成。
其中,虛擬機的自動創建、監控和擴縮容支持兩種模式：直接模式和間接模式。
- 直接模式由VNFM直接與VIM相連執行VM建立的資源分配，VNFM需要與VIM有直接的連接建立。間接模式由NFVO與VIM相連執行VM建立的資源分配，VNFM不需要與VIM有直接的連接建立。直接模式由VNFM調用VIM的資源，對於NFVO來說資源的調用都是通過VNFM獲取，本身無法獲得資源調用的原始信息。
- 間接模式則是由NFVO來調用VIM的資源，NFVO能夠直接獲得資源的調用信息並全局掌控資源的分配，對於運營商網絡的NFV來說，間接模式更適合部署的要求。當採用間接模式時，由於NFVO對比VNFM來說，部署的位置更高，可能會出現NFVO與VIM之間的網絡故障或者接口調用失敗等問題。如果NFVO與VIM間的連接異常或者其調用的VIM相關API接口失敗，就會導致建立VM的資源分配失敗而使VM無法自動創建成功。