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NFV Architectural Framework

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NFV Architectural Framework

  1. 1. NFV Architectural Framework 2015.4.30 (주) 파이오링크 SDN 개발실 백승훈 (sh.baek@piolink.com)
  2. 2. © PIOLINK, Inc. SDN No.1 목차 ▪ NFV Overview ▪ NFV vs SDN ▪ NFV Framework ▪ NFV Reference Architectural Framework ▪ NFV Service ▪ Study Item ▪ Summary ▪ Reference 2
  3. 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 3
  4. 4. © PIOLINK, Inc. SDN No.1 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 4
  5. 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 5
  6. 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 6 High-level NFV framework 1. 2. 3.
  7. 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 7 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
  8. 8. © PIOLINK, Inc. SDN No.1 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 8 1. 2. 3. 4.
  9. 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) 9 8. 6. 5. 7.
  10. 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 10 2. 1.
  11. 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 11 3. 4. 5.
  12. 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 12 6. 7. 8.
  13. 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 13 Example of an end-to-end network service with VNFs and nested forwarding graphs
  14. 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 14
  15. 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 15
  16. 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/ 16
  17. 17. 감사합니다. ㈜파이오링크 서울시 금천구 가산디지털2로 98 (가산동 550-1) IT캐슬 1동 401호 TEL: 02-2025-6900 FAX: 02-2025-6901 www.PIOLINK.com 17

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