NFV Architectural Framework 내용 입니다.

1. NFV Architectural Framework
2015.4.30
(주) 파이오링크
SDN 개발실 백승훈 (sh.baek@piolink.com)

2. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
목차
▪ NFV Overview
▪ NFV vs SDN
▪ NFV Framework
▪ NFV Reference Architectural Framework
▪ NFV Service
▪ Study Item
▪ Summary
▪ Reference
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3. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
NFV Overview
▪ NFV(Network Functions Virtualisation) 란?
– 네트워크 장비에서 하드웨어와 소프트웨어를 분리
– 표준 가상화 기술을 통해 네트워크 서비스를 제공
– 장비의 의존성을 없애고,네트워크 운용 비용을 절감하며 서비스 민첩성을 제공
▪ 등장 배경
– 트래픽 사용량이 증가로 운영자 네트워크의 infrastructure 확장이 필요 함
– legacy 환경에서의 새로운 서비스 확장은 높은 투자 비용이 발생하고 네트워크 관리가 어려워짐
▪ 목표
– 운영 효율성 향상
– 전력 소비량 감소
– 범용 하드웨어로 네트워크 서비스 제공
– 소프트웨어 기반의 서비스로 기술 혁신 속도 증가
– 네트워크 서비스를 소프트웨어로 제공해 유연성 향상
– 표준화 및 오픈 인터페이스를 제공해 vendor 의존성 감소
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NFV vs SDN
▪ NFV
– 표준화 기관 : ETSI
– 특징 : 하드웨어와 소프트웨어를 분리해 서비스 민첩성 증가와 투자비 감소
▪ SDN
– 표준화 기관 : ONF
– 특징 : 데이터 평면과 제어 평면을 분리해 지능적이고 프로그래밍 가능한 네트워크를 제공
▪ NFV + SDN
– NFV와 SDN의 목표는 다르지만 상호 보완적 관계로 전체 네트워크 관리 및 운영에 도움을 줌
– NFV 관점 : 프로그래밍 가능한 네트워크를 통해 민첩성과 효율성 향상, 운영 및 유지보수에 도움을 줌
– SDN 관점 : 네트워크 모니터링 및 관리, 트래픽 분석 등의 애플리케이션 제공
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5. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
NFV Framework
▪ 특징
– 하드웨어와 소프트웨어의 분리해 서로 독립적으로 동작
– 유연한 네트워크 기능 배치가 가능해 새로운 서비스 도입이 빠름
– 네트워크 서비스를 기능별로 분리해 서비스 확장에 유연성 제공
▪ 가상화에 초점을 둔 프레임워크에서 고려할 사항
– VNF에게 다른 hypervisor 및 컴퓨터 자원 그리고 물리/가상 네트워킹, 공유 자원에 대한 접근성을 제공
– 다른 관리 시스템(ex. EMS, NMS, OSS/BSS)과 NFV의 관리 및 오케스트레이션 인터페이스
– 가상화 기술을 활용해 가용성 및 신뢰성있는 네트워크 서비스를 지원
– 가상화로 발생하는 보안 위협에 대한 보증
– 가상화에 연관된 성능 문제를 해결
– 가상화와 비 가상화 네트워크 기능 간 연동에 발생하는 영향 최소화
– 기존 데이터센터 기술 활용
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6. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
NFV Framework
▪ High-Level NFV Framework
– NFVI에 동작하는 NF(Network Function)를 모두 소프트웨어로 구현할 경우
1. VNF : NFVI에서 동작하는 네트워크 기능의 소프트웨어 구현
2. NFVI : 다양한 물리 자원과 가상화 방법을 제공하고 VNF의 동작을 지원
3. NFV MANO : NFV 프레임워크에서 필요한 모든 가상화 특징의 관리를 담당
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High-level NFV framework
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7. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
NFV Reference Architectural Framework
▪NFV Architectural Framework는 운영자 네트워크의 가상화로 발생할 새로운 기능과 인터페이스에 중심을
두고 설계해야 함(기능 확장이 용이)
▪아래 그림은 NFV의 Functional block과 Reference Point를 나타내는 참고 모델임
– 가상화에 필요한 기능과 운영자 네트워크의 운영에 필요한 동작에 중점을 둠
– 점선 표시는 아직 NFV의 주요 관심이 아님
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NFV reference architectural framework
▪ Functional Block
• VNF
• EM
• NFVI
• Virtualised Infrastructure Manager(s)
• NFV Orchestrator
• VNF Manager(s)
• Service, VNF and Infrastructure Description
• OSS/BSS
▪ Reference Point
• Vl-Ha
• Vn-Nf
• Or-Vnfm
• Vi-Vnfm
• Or-Vi
• Nf-Vi
• Os-Ma
• Ve-Vnfm

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NFV Reference Architectural Framework(Functional Block)
1. NFVI(NFV Infrastructure)
– VNF를 배치, 관리, 실행하기 위한 모든 하드웨어와 소프트웨어 요소
– VNF 관점에서는 물리 또는 가상 자원 모두 가상화된 자원을 제공하는 하나의 개체임
– 컴포넌트
•하드웨어 자원
– 가상화 계층을 통해 VNF에 제공되는 컴퓨팅, 스토리지, 네트워크를 포함한 물리적 자원
•가상화 계층 및 가상화된 자원
– 가상화 계층을 통해 물리 자원을 추상화시키고 하드웨어로부터 VNF 소프트웨어를 분리해줌(ex, hypervisor)
2. VNF(Virtualised Network Function)
– 가상화된 네트워크 기능(ex. DHCP, Firewall 등)
– 물리적 네트워크 기능의 특성과 외부 동작 인터페이스는 동일
3. EM(Element Management)
– VNF 설정, 모니터링 및 logging
(결함 감지, 보안, 성능 측정, 설정 등)
4. OSS/BSS
– 네트워크 사업자의 서비스 운영 및 사업 지원 시스템
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9. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
NFV Reference Architectural Framework(Functional Block)
5. VIM(Virtualised Infrastructure Manager)
– VNF가 사용하는 컴퓨팅, 스토리지, 네트워크 자원을 관리 및 제어
•자원 관리
: 가상/물리 자원 관리 및 분배
•운영
: NFVI 관리 및 가시화, NFVI로부터 결함 정보 및 자원 상태 정보 수집
6. VNFM(VNF Manager)
– VNF 라이프사이클을 관리
– VNF간 상호 운용 관리 및 제어
7. NFVO(NFV Orchestrator)
– 자원과 서비스 오케스트레이션으로 구분
– 서비스 오케스트레이션
: 서비스 자동화 관리, 서비스 라이프사이클 관리 등
– 자원 오케스트레이션
: VNF 관련 자원 사용 정보 수집 등.
8. Service, VNF and Infrastructure Description
– NFV 관리 및 오케스트레이션을 위해 사용되는 정보를 저장
(네트워크 서비스, VNF, VNF-FG 등의 정보)
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10. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
NFV Reference Architectural Framework(Reference Point)
1. Vl-Ha(Virtualisation Layer - Hardware Resources)
– 가상화 계층과 하드웨어 자원 간의 인터페이스
– VNF를 위한 자원을 제공
– VNF를 하드웨어 의존성 없이 관리하기 위한 하드웨어 상태 정보를 수집
2. Vn-Nf(VNF - NFV Infrastructure)
– NFVI가 VNF에게 자원을 제공하기 위한 인터페이스
– 특정 프로토콜로 정의하지 않음
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11. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
NFV Reference Architectural Framework(Reference Point)
3. Or-Vnfm(NFV Orchestrator - VNF Manager)
– VNFM이 NFVO에게 자원에 관련된 요청을 함(사용자 인증, 유효성, 예약, 할당)
– NFVO가 VNFM에게 설정 정보를 보냄(VNF-FG)
– 네트워크 서비스 라이프사이클 관리를 위한 VNF 정보를 수집
4. Vi-Vnfm(Virtualised Infrastructure Manager - VNF Manager)
– VNFM이 VIM에게 자원 할당 요청
– 가상화된 하드웨어 자원 설정 및 상태정보 교환
5. Or-Vi(NFV Orchestrator - Virtualised Infrastructure Manager)
– NFVO가 VIM에게 자원 예약/할당 요청
– 가상화된 하드웨어 자원 설정 및 상태정보 교환
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12. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
NFV Reference Architectural Framework(Reference Point)
6. Nf-Vi(NFVI - Virtualised Infrastructure Manager)
– 자원 할당 요청에 응답
– 자원 상태정보 전달
– 하드웨어 자원 설정
7. Ve-Vnfm(VNF/EM - VNF Manager)
– VNF 라이프사이클 관리에 관련된 요청
– 설정 및 이벤트 관련 정보 전달
– 네트워크 서비스 라이프사이클 관리를 위한 상태정보 교환
8. Os-Ma(OSS/BSS - NFV Management and Orchestration)
– 네트워크 서비스 라이프사이클 관리에 관련된 요청
– VNF 라이프사이클 관리에 관련된 요청
– NFV에 관련된 상태정보를 전달
– 관리 정책 전달
– 데이터 분석 교환
– NFV에 관련된 과금 및 사용량 기록 전달
– NFVI 기능 및 재고 관련 정보 교환
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13. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
NFV Service
▪ 네트워크 서비스는 구성되는 기능들(PNF, VNF, VNF-FG 등)의 조합임
– PNF : 비 가상화 네트워크 기능
– VNF : 가상화 네트워크 기능
– VNF-FG : VNF간 연결이 지정된 경우
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Example of an end-to-end network service with VNFs and nested forwarding graphs

14. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
Study Item
▪ 가상화 계층 및 NFVI 지원
– 운영자 네트워크에서 다양한 네트워크 기능을 지원하고 성능 및 비용의 효율성을 제공하기 위한
가상화 계층 설계 및 VNF 배치를 위한 기술 조사
▪ VNF 소프트웨어 구조
– 가상화로써 가져오는 유연성을 제공하기 위해 VNF/EM과 VNF Manager의 관계 분석
▪ NFV 오케스트레이션 및 관리
– 가상화에 특화된 새로운 관리 방법(ex. VNF에 하드웨어 자원 분배, 적절한 위치에 서비스 배치)
▪ 성능
– NFVI에서 VNF를 동작시킬 때 성능 저하를 최소화시키는 방법
▪ 신뢰성
– 비용의 효율성 향상과 동시에 legacy 네트워크와 동등한 신뢰성(결함 감지, 복구 등)이 보장하는 방법
▪ 보안
– NFV는 여러 vendor에 의해 서비스가 제공되므로 새롭게 발생한 보안 이슈의 대처 방법
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15. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
Summary
▪ NFV란?
– 네트워크 장비에서 하드웨어와 소프트웨어를 분리하고, 표준 가상화 기술을 통해 네트워크 서비스를 제공
– 장비의 의존성을 없애고, 네트워크 운용 비용을 절감하며 서비스 민첩성을 제공함
▪ NFV와 SDN의 목표는 다르지만 상호 보완적 관계로 전체 네트워크 관리 및 운영에 도움을 줌
▪ NFV 프레임워크 특징
– 하드웨어와 소프트웨어가 서로 독립적으로 동작
– 유연한 네트워크 기능 배치와 서비스 도입
– 서비스 확장에 용이
▪ NFV 컴포넌트
– VNF : NFVI에서 동작하는 네트워크 기능의 소프트웨어 구현
– NFVI : 다양한 물리 자원과 가상화 방법을 제공하며, VNF의 동작을 지원
– NFV MANO : NFV 프레임워크에서 필요한 모든 가상화 특징의 관리를 담당
▪ NFV 서비스는 기능(PNF, VNF, VNF-FG 등)의 조합임
▪ NFV Study Item
– 운영자 네트워크 서비스 지원 방법
– 네트워크 유연성 제공 방법
– 가상화에 특화된 네트워크 관리 방법
– 가상화 환경에서의 성능 향상 방법
– 가상화 환경에서의 신뢰성 보장 방법
– 가상화 환경에서 발생할 보안 위협 대처 방법
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16. © PIOLINK, Inc. SDN No.1
Reference
▪ gs_NFV002v010201p - Architectural Framework
▪ http://www.etsi.org/technologies-clusters/technologies/nfv
▪ http://www.ietf.org/proceedings/88/slides/slides-88-opsawg-6.pdf
▪ https://www.sdxcentral.com/nfv-sdn-companies-directory/
▪ https://www.sdxcentral.com/articles/announcements/nfv-report-submission-form-2015-
available-now/2015/02/
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17. 감사합니다.
㈜파이오링크
서울시 금천구 가산디지털2로 98
(가산동 550-1) IT캐슬 1동 401호
TEL: 02-2025-6900
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