网络功能虚拟化白皮书-中文版 v1.2

中国移动网络技术白皮书（2020年）目录一、网络技术发展之势 (4)二、网络技术发展之策 (6)(一)求解最大值问题（Maximization），追求极致网络 (6)1.性能提升 (6)2.能力增强 (7)(二)求解最小值问题（Minimization），追求极简网络 (9)1.简化制式 (9)2.节能降本 (9)3.降复杂度 (10)(三)求解化学方程式（Fusion），追求融合创新 (11)1.云网融合 (11)2.网智融合 (12)3.行业融通 (13)三、结束语 (16)缩略语列表 (17)一、网络技术发展之势伴随新一轮科技革命和产业变革进入爆发拐点，5G、云计算、人工智能等新一代信息技术已深度融入经济社会民生，造福于广大用户的日常生活。

加快推进5G 为代表的国家新基建战略，引领网络技术创新和网络基础设施建设，已成为支撑经济社会数字化、网络化、智能化转型的关键。

面向近中期网络技术发展，中国移动认为以下技术发展趋势值得关注：性能极致化：随着移动通信每十年一代的快速发展，产业各方共同努力不断提升通信网络速率、时延、可靠性等性能，延伸网络覆盖，提供差异化服务能力，以更好地满足万物互联多样化通信需求。

算网一体化：从云计算、边缘计算到泛在计算发展的大趋势下，通过无处不在的网络为用户提供各类个性化的算力服务。

算网一体化已经成为ICT发展趋势，云和网络正在打破彼此的界限，通过云边网端链五维协同，相互融合，形成可一键式订购和智能化调度的算网一体化服务。

平台原生化：在企业数字化转型、5G云化的浪潮下，产业融合速度加快、网络业务迭代周期缩短。

云原生理念及其相关技术提供了极致的弹性能力和故障自愈能力，获得业界认可。

未来云平台将向云原生演进，为电信网元及应用提供更加灵活、敏捷和便捷的开发和管理能力。

网络智能化：人工智能正在从感知智能向认知智能发展，其应用范围不断扩大。

人工智能的完善成熟促使其与网络的融合不再是简单的网络智能叠加，而是实现网络智能的内生化，切实提升网络运维效率和运营智能化水平，达到降本增效的实际效果。

VRRP技术白皮书VRRP技术白皮书摘要本文介绍了VRRP的产生背景和实现方式，并结合华为技术有限公司的VRP平台列举了实现VRRP功能的典型组网方式及配置。

关键词VRRP、Master、Backup、IP 地址拥有者（IP Address Owner）1 概述1.1 VRRP产生背景随着Internet的发展，人们对网络可靠性的要求越来越高。

特别是对于终端用户来说，能够时时与网络其他部分保持通信是非常重要的。

虚拟路由器冗余协议（VRRP）提供一种解决方案，能够保证终端用户与网络的联系可靠、稳定、不中断。

一般来说，主机通过设置默认网关来与外部网络联系，因为这样配置非常简单。

如图1：VRRP技术白皮书network10.100.10.1Router AEthernethost 110.100.10.1host210.100.10.1host 310.100.10.1图1 常用网关配置图网络上的主机设置了一条缺省路由（10.100.10.1），该路由的下一跳指向主机所在网段内的一个路由器RouterA，由RouterA将报文转发出去。

这样，主机发出的目的地址不在本网段的报文将被通过缺省路由发往RouterA，从而实现了主机与外部网络的通信。

然而，万一RouterA出现故障，主机将与外界失去联系，陷入孤立的境地。

遗憾的是，仅仅在网络上多加一台路由器并不能解决问题。

大多数主机只允许配置一个默认网关；同时，不管网络上存在多少个路由器，对于目标是其他网络的报文，主机只能使用已经配置好的那个默认网关。

有一种解决方案是运行动态路由协议，如RIP、OSPF，或者是ICMP路由发现协议等。

但是，要想在每一台主机上都运行动态路由协议几乎是不可能的，这涉及到管理问题、安全问题、平台对协议的支持问题等等。

VRRP的出现使解决这个问题变得简单，它不改变组网情况，不需要在主机上做任何配置，只需要在相关路由器上配置极少的几条命令，就能实现下一跳网关的备份，不会给主机带来任何负担。

iMaster NCE-Campus VxLAN技术白皮书文档版本01发布日期2020-07-08目录1 概述 (1)1.1 产生背景 (1)1.2 技术/方案特点 (2)1.3 关键术语解释 (2)2 关键技术介绍 (3)2.1 SDN网络架构 (3)2.1.1 SDN网络架构的三层模型 (3)2.1.2 SDN网络的优势 (4)2.2 OverLay网络技术 (4)2.3 VXLAN技术介绍 (5)2.3.1 VXLAN技术背景 (5)2.3.2 VXLAN技术原理 (7)2.4 VXLAN方案及其实现原理介绍 (10)2.4.1 分布式VXLAN方案实现原理 (11)3 华为iMaster NCE-Campus整体方案介绍 (13)3.1 整体方案关键部件 (13)3.2 iMaster NCE-Campus典型组网 (14)3.2.1 分布式VXLAN网络组网 (14)3.2.2 集中式VXLAN网络组网 (15)3.2.3 集中式VLAN组网 (16)3.2.4 用户网关在Fabric外VXLAN组网 (17)3.3 Fabric出口组网能力的多样性 (18)3.3.1 外部网络类型 (18)3.3.2 边界网关节点与外部设备的典型组网 (20)3.4 iMaster NCE-Campus典型业务流量 (24)3.4.1 访问DHCP等公共服务资源 (24)3.4.2 访问internet外部网关 (25)3.4.3 虚拟网络（VN）之间互访 (26)3.4.4 用户网关在外部网关设备 (27)3.5 用户接入典型组网 (27)3.5.1 有线用户认证 (27)3.5.2 无线用户认证 (29)3.6 iMaster NCE-Campus方案特点 (30)3.6.1 子网网段赋予业务属性 (30)3.6.2 网络按需实时交付 (32)3.6.3 有线无线深度统一 (33)1 概述1.1 产生背景1.2 技术/方案特点1.3 关键术语解释1.1 产生背景随着企业业务的快速发展和园区网络全面数字化转型的推进，企业园区网络的业务也越来越复杂。

摘要5G致力于应对2020后多样化差异化业务的巨大挑战，满足超高速率、超低时延、高速移动、高能效和超高流量与连接数密度等多维能力指标。

FuTURE论坛5G 特别兴趣组（SIG）围绕着“柔性、绿色、极速”的5G愿景，以“5+2”技术理念，重新思考5G网络的设计原则：1)香农理论再思考（Rethink Shannon）：为无线通信系统开启绿色之旅2)蜂窝再思考（Rethink Ring & Young）：蜂窝不再（no more cell）3)信令控制再思考（Rethink signaling & control）：让网络更智能4)天线再思考（Rethink antennas）：通过SmarTIle让基站隐形5)频谱空口再思考（Rethink spectrum & air interface）：让无线信号“量体裁衣”，以及6)前传再思考（Rethinking fronthaul）：通过下一代前传接口（NGFI）实现柔性无线接入网（RAN）7)协议栈再思考（Rethinking the protocol stack）：实现差异化接入点灵活配置以及BBU和远端无线系统功能优化围绕上述理念，FuTURE论坛5G SIG 在5G网络架构、RAN和空口研发方面的取得了显著进展，本白皮书对相关成果做出总结，特别介绍了用户中心网络（UCN）和软件定义空口（SDAI）两个核心概念。

UCN架构有如下四个特征：•RAN重构：为充分利用多样化的接入技术组合、提升组网效率，传统的蜂窝边界将允许动态重构调整、传统的协议栈以及基带功能将被切分并以最优的方式分布在重构的RAN网络节点和相关子系统上；•边缘提升：以支持超低的端到终端延迟（低至1ms），高效的数据分流、分发、本地移动性、各种边缘业务（包括RAN上下文开放使能的跨层优化），以及移动边缘云；•CN-RAN再划分：以支持融合多制式技术、低的端到端延迟（不超过10ms），并充分利用控制转发分离（SDN）和软硬件解耦（NFV）的优点；•网络切片即服务：支持通过SDN/ NFV实现多个垂直子平台，并能够通过一种更强大的水平平台实现多个垂直子平台的融合；对于有效地满足“互联网+”的挑战和机遇，具有重要意义。

VMware vCloud Networking and Security 概述为虚拟化计算环境提供联网和安全性白皮书vCloud Suite 这些基本的网络连接和安全功能可提高运营效益、改进敏捷性和控制力，并支持延展到合作伙伴的解决方案。

与 VMware vCenter Server™ 和 VMware vCloud Director® 实现管理集成，可降低数据中心的运营成本和复杂性。

图 1. vCloud Networking and Security 解决方案概览vCloud Networking and Security 的关键功能• 防火墙 — 有状态的检测防火墙，可在虚拟数据中心边界应用，也可在虚拟网卡 (vNIC) 级别上直接在特定工作负载前应用。

专门设计的防火墙规则表可用于实现 VMware vCenter™ 对象的易用性和自动化，以便轻松创建可靠的策略。

有状态故障切换功能则可实现关键业务应用的高可用性。

• VPN — 符合行业标准的 IPsec 和 SSL VPN 功能，可安全地延展虚拟数据中心的范围。

通过站点间 VPN 支持，用户能以较低成本链接多个虚拟数据中心并实现混合云计算。

SSL VPN 功能则通过审核者与合规监管者希望采用的堡垒主机方法，对虚拟数据中心进行远程管理。

• 负载平衡器 — 基于虚拟设备的负载平衡器可扩大应用交付规模，而无需使用专用硬件。

负载平衡器位于虚拟数据中心的边缘，支持对大量应用进行基于 Web 、SSL 和 TCP 的横向扩展。

• VXLAN — 与 VMware vSphere® Distributed Switch™ 共同使用的技术，用于在不连续集群或单元中创建第 2 层逻辑网络，而无需使用 VLAN （需要多播）。

这样，您就能将应用扩展到多个集群和单元中，从而提高计算利用率。

• 检测 — 细化的网络流量遥测，有助于快速排除故障及响应突发事件。

网络高可用性技术白皮书（一）杭州华三通信技术有限公司目录网络高可用性技术白皮书（一） (1)1. 硬件冗余 (1)1.1 主控冗余 (1)1.2 单板热插拔 (2)1.3 电源风扇冗余 (3)2. 链路捆绑技术 (3)3. 热补丁技术 (3)4. IRF智能弹性架构 (4)4.1 分布式设备管理 (5)4.2 分布式路由 (7)4.3 分布式链路聚合 (8)网络高可用性技术白皮书网络高可用性技术，基本都可以归入容错技术，即在网络出现故障（错误）时，确保网络能快速恢复。

对目前常用的高可用性技术，可以作一个简单的归类：z单个设备上的硬件冗余，如双主控、单板热插拔、电源冗余、风扇冗余等；z链路捆绑，如以太网链路聚合、MP、MFR等；z环网技术，如RPR、RRPP；z STP、Smart Link、Flex Link等二层冗余技术；z冗余网关技术，如VRRP、HSRP、GLBP；z ECMP，浮动静态路由，动态路由快速收敛（如快速hello，iSPF）；z不间断转发：NSF/SSO/GR；z MPLS 快速重路由；z快速故障检测技术，如BFD。

1. 硬件冗余这里的硬件冗余指的是单台设备上的硬件冗余，一般有主控冗余、交换网冗余、单板热插拔和电源风扇冗余等，使用冗余部件可以在单个部件可靠性一定的情况下，提高整个设备的可用性。

随着硬件技术的进步，目前很多设备交换网集成在主控板上，所以交换网冗余不单独介绍。

1.1主控冗余在设备只有单主控的情况下，如果主控板故障，重起主控板需要加载映象文件、初始化配置、重新注册业务板，然后重建控制平面和转发平面表项，整个过程在5分钟左右，这个时间实在是太长了，特别对于网络中处于单点故障的节点来说更是如此，因为业务在这个过程中将完全中断。

为了缩短这个时间，主控冗余应运而生。

主控冗余是指设备提供两块主控板，互为备份。

因为主控冗余在控制和转发分离的架构下才能发挥最大的效用，这里先介绍一下控制和转发分离的概念。

华为FusionSphere 6.5.0 虚拟化套件技术白皮书pg. i1 摘要云计算并不是一种新的技术，而是在一个新理念的驱动下产生的技术组合。

这个理念就是—敏捷IT。

在云计算之前，企业部署一套服务，需要经历组网规划，容量规划，设备选型，下单，付款，发货，运输，安装，部署，调试的整个完整过程。

这个周期在大型项目中需要以周甚至月来计算。

在引入云计算后，这整个周期缩短到以分钟来计算。

IT业有一条摩尔定律，芯片速度容量每18个月提升一倍。

同时，IT行业还有一条反摩尔定律，所有无法追随摩尔定律的厂家将被淘汰。

IT行业是快鱼吃慢鱼的行业，使用云计算可以提升IT设施供给效率，不使用则会拖慢产品或服务的扩张脚步，一步慢步步慢。

云计算当然还会带来别的好处，比如提升复用率缩减成本，降低能源消耗，缩减维护人力成本等方面的优势，但在反摩尔定律面前，已经显得不是那么重要。

业界关于云计算技术的定义，是通过虚拟化技术，将不同的基础设施标准化为相同的业务部件，然后利用这些业务部件，依据用户需求自动化组合来满足各种个性化的诉求。

云着重于虚拟化，标准化，和自动化。

FusionSphere是一款成熟的Iaas层的云计算解决方案，除满足上面所述的虚拟化，标准化和自动化诉求外，秉承华为公司二十几年电信化产品的优秀基因，向您提供开放，安全可靠的产品。

本文档向您讲述华为FusionSphere解决方案中所用到的相关技术，通过阅读本文档，您能够了解到：⚫云的虚拟化，标准化，自动化这些关键衡量标准是如何在FusionSphere解决方案中体现的；⚫FusionSphere解决方案是如何做到开放，安全可靠的；⚫FusionSphere解决方案所包含的部件，所涉及的主要技术领域，使用的主要单点技术；⚫针对FusionSphere提供的各种技术选择，您怎样使用它们来满足您的业务诉求；本书分为如下章节：第一章，就是本章，给您对云计算，云平台有一个概括性的认识，并对本文档的阅读给出指导。

V S F（虚拟交换框架）技术白皮书-V1.0关键词：VSF、拓扑收集、角色选举、高可靠性、冗余备份摘要：VSF是一种将多台设备虚拟成一台设备来管理和使用的技术。

本文将介绍VSF如何将这些设备进行虚拟化，以及在网络中的主要应用。

缩略语：缩略语英文全称中文全称VSF Virtual Switching Framework 虚拟交换框架目录1. 概述 (1)1.1 简介 (1)1.2 VSF技术优点 (1)2. VSF的技术实现 (2)2.1 基本概念 (2)2.2 组建VSF (3)2.2.1 物理连接 (3)2.2.2 收集拓扑 (4)2.2.3 角色选举 (4)2.3 VSF设备管理 (4)2.3.1 配置同步 (4)2.3.2 成员编号 (4)2.4 VSF维护 (5)2.4.1 设备加入 (5)2.4.2 设备离开 (5)2.4.3 拓扑更新 (5)2.5 成员设备软件自动升级 (5)3. VSF高可靠性 (6)4. VSF报文转发原理 (7)5. DCN实现的技术特色 (8)5.1 通用虚拟化软件架构 (8)5.2 应用成熟的系统结构 (9)5.3 丰富而稳定的功能支持 (9)5.4 1:N冗余保护 (9)5.5 框式交换机成员内的冗余保护 (9)6. 典型组网应用 (9)6.1 使用VSF扩展端口数目 (9)6.2 使用VSF扩展系统处理能力 (9)6.3 使用VSF扩展带宽 (10)6.4 使用VSF简化组网 (10)1. 概述1.1 简介VSF就是将多台设备通过VSF端口连接起来形成一台虚拟的逻辑设备。

用户对这台虚拟设备进行管理，来实现对虚拟设备中所有物理设备的管理。

传统的园区和数据中心网络是使用多层网络拓扑结构设计的，如图1-1所示。

这些网络类型有以下缺点：z网络和服务器复杂，从而导致运营效率低、运营开支高。

z无状态的网络级故障切换会延长应用恢复时间和业务中断时间。

z使用率低下的资源降低了投资回报（ROI），提高了资本开支。

功能/优势可扩展性vSCG是云架构部署的虚拟WLAN控制器，可以轻松地支持网络中数以万计的接入点和数十万的用户。

灵活性vSCG可以运行在公有云中提供托管的WLAN服务，可支持几乎无限多的客户，也可在私有云中支持单一网络的部署。

托管的WLAN服务和多租户vSCG的多租户功能使许多客户共同分享vSCG的单个实例，或者每个托管服务的客户可以有vSCG 自己的虚拟实例。

高可用性vSCG支持跨越多个数据中心的主动/主动群集，具有极高可用性。

高性价比客户只需为需要得到支持的接入点购买许可，此后需要增加额外的许可证可以按随收随付随发展模式来添加新的数量。

HotSpot 2.0漫游支持该vSCG支持Wi-Fi联盟HotSpot 2.0版本1规范，它使移动设备可以自动发现并选择接入点。

定位能力vSCG可以启用基于位置的服务。

这些服务需要另外的Ruckus智能定位技术（SPoT），此技术也可以云架构部署。

大数据分析和报告大规模的W i -F i网络产生大量的网络性能数据。

vSCG可以上传网络统计到SmartCell Insight （SCI）平台(有关SCI平台的介绍，参见相关产品)。

Virtual SmartCell Gateway (vSCG ™)数据表虚拟SmartCell ™网关电信级WLAN云控制器虚拟SmartCell网关（vSCG）是一个可扩展和灵活的基于云架构的WLAN 控制器。

它消除了运营商建设和管理非常大规模的WLAN网络的困难，特别适合于实现一个托管WLAN服务产品。

通过移动SCG功能到云中，就可以提供具有巨大的可扩展性的平台。

这包括对Ruckus接入点和每个虚拟实例的数十万用户数的支持。

该vSCG提供了所有的控制平面功能，与数据平面流量直接路由从接入点到一个单独的WLAN网关。

这种做法符合软件定义网络（SDN）的将控制平面与数据平面分离的行业发展趋势走向。

vSCG可以部署为私有云来支持一个特定的网络部署，或在公共云中，可以支持数以千计的托管WLAN网络。

华为FusionSphere 技术白皮书目录1 摘要 (1)2 FusionSphere产品概述 (3)2.1 本章摘要 (3)2.2 产品组合及功能 (3)2.3 FusionSphere技术地图 (4)3 云平台提供的标准化原子能力 (6)3.1 FusionCompute提供的标准化原子能力 (6)3.1.1 虚拟机 (6)3.1.2 虚拟存储 (7)3.1.3 虚拟网络 (7)3.1.4 虚拟DHCP (7)3.1.5 虚拟网关服务 (8)3.1.6 虚拟负载均衡服务 (8)3.2 FusionManager提供的标准化原子能力 (9)3.2.1 虚拟防火墙 (9)3.2.2 虚拟VPN (9)3.2.3 虚拟负载均衡 (9)3.2.4 虚拟数据中心 (10)3.2.5 虚拟私有云 (10)3.2.6 虚拟应用 (11)3.3 FusionStorage提供的原子能力 (12)3.3.1 虚拟存储 (12)3.4 UltraVR提供的原子能力 (12)3.4.1 虚拟主机容灾 (12)3.5 其他原子能力 (13)3.5.1 备份 (13)4 自动化能力 (15)4.1 概述 (15)4.2 基础设施管理 (15)4.3 标准化部件发放及使用 (16)4.4 质量保证 (16)4.4.1 主动管理 (16)4.4.2 被动管理 (18)4.4.3 计量 (18)4.5 小结 (19)5 标准化和自动化背后的关键技术 (20)5.1 计算虚拟化 (20)5.2 存储虚拟化 (20)5.3 分布式虚拟交换机 (21)5.4 Anywhere USB (21)5.5 备份方案 (22)5.6 容灾方案 (22)5.7 虚拟数据中心 (23)5.8 虚拟应用 (24)6 开放性，安全可靠 (26)6.1 开放性 (26)6.1.1 开放API (26)6.1.2 基础设施 (26)6.1.3 虚拟化平台 (26)6.1.4 云存储平台 (26)6.1.5 负载均衡器 (27)6.2 安全性 (27)6.3 可靠性 (28)6.3.1 架构可靠性 (28)6.3.2 FusionCompute可靠性 (29)6.3.3 FusionStorage可靠性 (29)6.3.4 FusionManager可靠性 (30)6.3.5 网络可靠性 (30)6.4 硬件可靠性 (31)7 总结 (33)8 缩略语/Acronyms and Abbreviations (34)1 摘要云计算并不是一种新的技术，而是在一个新理念的驱动下产生的技术组合。

一、前言
随着移动互联网技术的发展，在2024年会出现更加发达的移动互联
网技术，为消费者提供更优质的服务。

移动互联网可以满足消费者的需求，让他们随时随地想要什么就可以获得什么，更好地满足他们的日常需求，
从而增强用户体验。

本白皮书将详细介绍移动互联网在2024年发展的趋势。

二、移动互联网技术
1、5G无线网络
2024年，5G无线网络将成为移动互联网发展的重要基础，提供更大
的带宽、更快的网络速度、更安全的信息传输以及更低的延迟等功能。

2、智能语音技术
智能语音识别技术可以让用户更轻松的与智能设备进行交流，具有中
文语音识别、国际语音识别等功能，以及更友好的用户体验，处理复杂的
任务，可以为智能家居、智能安全和社交、电子商务等提供更优质的服务。

3、虚拟现实技术
2024年，虚拟现实技术将得到进一步发展，可以为消费者提供更多
有趣的体验。

它支持多种形式的虚拟现实体验，更好地满足移动互联网的
消费者需求，可以更加有效地推动消费者行为，提高消费者的购买满意度。

4、跨屏技术
2024年，跨屏技术将获得进一步发展。

航天云宏CNware虚拟化解决方案白皮书目录一、面临的挑战 (3)二、解决方案 (4)三、客户价值 (7)四、方案优势 (9)五、公司简介 (10)一、面临的挑战在经济全球化一体化、信息技术高速发展的背景下，越来越多的企业日益认识到信息化对提高企业经营管理水平和竞争力的作用，因而不断加大对信息化建设的投入。

企业基于传统方式建设的IT基础架构，面对越来越多的信息系统和越来越复杂的应用环境，如何提升IT服务支撑和规划能力，如何提高资源利用率，如何降低日益增长的运维成本，在这些方面企业都面临巨大的挑战。

◆IT基础架构资源利用率低下在传统企业环境中，服务器的平均工作负载普遍只占到服务器容量的5%~30%之间，如何进一步提高资源利用率、降低管理和基础架构建设成本，如何实现软件、应用、数据和硬件资源的共享成为新的挑战。

◆IT基础架构灵活度需与业务发展相匹配在有效控制成本的同时，如何融合异构资源的统一管理，提高自动化和智能化程度、加快部署周期、灵活应对快速变化的业务需求、降低管理复杂度，有效支撑业务发展。

◆性能瓶颈直接影响客户满意度业务高峰时业务系统负荷增加，容易出现性能瓶颈，传统的IT架构不能及时响应用户请求，导致用户满意度下降。

◆IT采购模式需与时俱进以往项目需求采购设备、部署基础架构的方法已经不能满足业务变化的要求，新的采购模式应该以有规划的、整体的基础架构升级来适应不断增加的新应用。

二、解决方案CNware服务器虚拟化软件是用以提供虚拟化IT基础架构的整体解决方案，其中包括虚拟化引擎（WinServer），云引擎（WCE）和虚拟化资源管理平台（WinCenter）。

CNware服务器虚拟化软件的架构如下图所示：图 1 CNware虚拟化平台总体架构针对当前众多行业客户所面临的挑战，云宏CNware虚拟化解决方案如下：虚拟化数据中心（WinCenter）WinCenter对虚拟化数据中心的所有资源,包括服务器、存储、网络、虚拟机、镜像资源进行统一管理,实现硬件资源的弹性伸缩。

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无线接入网络中网络功能虚拟化研究综述贾海宇;陈佳;王铭鑫【摘要】网络功能虚拟化(NFV)技术是近年兴起的网络技术,通过将具有特定网络功能的软件搭载在通用硬件服务器上,实现软件与硬件解耦.将网络功能虚拟化技术应用到无线接入网络中,将其部分网络功能虚拟化,可以有效地降低网络运营成本和硬件设备制造成本,提高网络部署的灵活性,满足移动用户的质量体验(QoE)需求.为了深入了解NFV在无线接入网络中的发展现状与趋势,从3个角度对现有研究进行综述,包括无线接入网络中网络功能虚拟化的相关标准研究现状、无线网络功能虚拟化技术的体系架构以及无线接入网络中网络虚拟化资源分配的问题,并提出了网络功能虚拟化在无线网络中应用存在的挑战.【期刊名称】《电信科学》【年(卷),期】2019(035)001【总页数】16页(P97-112)【关键词】网络功能虚拟化;资源分配;无线接入网络【作者】贾海宇;陈佳;王铭鑫【作者单位】北京交通大学电子信息工程学院,北京100044;北京交通大学电子信息工程学院,北京100044;北京交通大学电子信息工程学院,北京100044【正文语种】中文【中图分类】TP393随着计算机网络的发展，各种新型技术日新月异，如云计算[1]、雾计算[2]、物联网[3]等，随之需要新的硬件设备作为支撑。

然而，传统模式下不同的硬件设备具有单一的网络功能，当新技术出现时，需要制造新的网络设备替换旧的网络设备。

然而，现有的硬件设备都是专有硬件设备，硬件的研发周期很长，新技术的迭代速度快于硬件的迭代速度，增加了新技术的应用更新周期，这势必会制约新技术的发展，增加硬件设备的制造成本。

此外，由于新技术的革新而废弃的旧设备的处理，也会增加环境的负担，这与现在倡导的绿色网络[4]不符。

尤其是在无线网络中，各种专用设备种类繁多，上述问题更加严重。

面对这类问题，网络功能虚拟化（NFV）[5]技术应运而生，即在通用硬件设备平台上通过虚拟化技术实现不同的网络功能，如防火墙功能、深度分组检测（DPI）功能、服务网关（SGW）功能等。

软件定义网络：网络新规范内容表2摘要3新的网络架构的需求4当前网络技术的局限性7引入软件定义网络8 OpenFlow内部10基于OpenFlow的软件定义网络的好处12结论摘要传统的网络体系结构已经不适应当今企业、运营商和终端用户的需求。

由于行业的广泛努力，开放网络基金会（ONF）带头，软件网络（SDN）正在改变网络架构。

在SDN架构中，控制平面和数据平面解耦，网络智能和状态逻辑上集中，底层网络基础设施从应用中抽象出来。

因此，企业和运营商获得前所未有的可编程性，自动化和网络控制，使他们能够建立高度可扩展的、灵活的网络，迅速适应不断变化的业务需求。

ONF是一个非营利性的行业协会，引领SDN的发展和规范SDN架构的关键要素如OpenFlow™协议，它支持的网络设备的控制和数据层之间结构通信。

OpenFlow是专为SDN 设计的第一标准接口，提供高性能、颗粒流量控制通过多个厂商的网络设备。

基于OpenFlow的SDN目前正在推出各种网络设备和软件，为企业和运营商提供大量的好处，包括：●集中管理和控制多个供应商的网络设备；●改进的自动化和管理，通过使用通用的API，从业务流程和配置系统和应用程序中抽象基本网络细节；●通过提供新的网络功能和服务，而不需要配置单个设备或等待供应商发布的能力快速创新；●可编程性通过运营商、企业，独立软件供应商，和用户（不只是设备制造商）使用常见的编程环境，为各方提供推动收入和分化的新机会；●由于网络设备的集中和自动化管理，统一的政策执行，以及较少的配置错误，增加了网络的可靠性和安全性；●在会话、用户、设备和应用程序级别上应用全面和广泛的政策的能力实现更细粒度的网络控制；●有更好的终端用户体验，作为应用程序利用集中的网络状态信息无缝地适应网络行为满足用户需求。

SDN是一个动态的、灵活的网络结构，保护现有投资，未来的网络。

使用SDN，今天的静态网络可以演变成一个能够快速响应不断变化的业务，最终用户，与市场需求的可扩展的服务交付平台。