面向NFV的网络资源信息建模研究

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随着网络功能虚拟化（NFV，Network FunctionVirtualization）发展迅猛，学术界和产业界都给予了高度关注。随着运营商离NFV商用化部署越来越近，面临的挑战也越来越多。其中，混合组网环境下的网络资源统一建模是业界研究的热点。
1.传统的资源信息模型框架
目前，国内通信业内普遍参考的是国际标准组织TM Forum的共享信息数据模型（SID，Shared InformationData/Model）。该信息模型是对现有的各种技术制式的通信网络资源的共性进行抽象，在此规范的基础上，国内运营商进行了一定本地化的改造，构建了统一的网络资源基础元模型。从网络的基本特征来看，网络资源基础元模型是涉及各个专业网络资源的特征，其是对不同专业网络资源的概括和抽象。
在网络资源元模型中，网络资源分为三大类：物理资源、逻辑资源与复合资源,顶级视图如图1所示。物理资源从物理角度描述资源信息，如物理设备、机架、板卡、端口等；逻辑资源从逻辑功能角度描述资源信息，如设备接口、协议、软件、带宽资源等；复合资源是物理资源和逻辑资源的结合，实体的描述必须包含物理特性和逻辑特性才能完整表达。例如，“基站”就是典型的复合资源，它是BTS设备、天线、铁塔等物理资源的集合，也是站址、小区、扇区、载频号、逻辑端口等空间资源或逻辑资源的集合。

</p>图1 网络资源域的顶级视图

2.未来的资源管理信息模型框架的优化和重构
NFV的引入给传统的网络资源管理带来了一系列新的挑战，首先，网络资源管理的对象发生变化；其次，混合组网需要OSS和MANO分别对物理网元和虚拟网元进行管理；此外，对资源的自动化管理过程，还需要相关策略支持，包括弹性伸缩和自动迁移等。原有的资源信息模型架构很难满足现有的需求，因此，通过引入以下三类核心资源对象，对原有的信息模型框架进行重构：

虚拟资源VirtualResource：用于建模虚拟化的管理资源（MangedResources）。网络功能NetworkFunction：从系统观点来看，它是一个功能模块，具有良好定义的输入、输出和状态，并且它的行为是由传递函数定义的。网络服务NetworkService：NetworkFunctions的组合，由它的功能和行为规范定义。

第一类：虚拟资源VirtualResource
VirtualResource继承自MangedResources，与NetworkFunction为同级的节点。VirtualResource是在ManagedResource基础上增加一个或者多个软件流程来创建一个或者多个新的ManagedResource，其资产（如内存）和服务（如网络）可以被多个可能是异构的消费者所共享。

图2 虚拟资源VirtualResource与网络功能NetworkFunction

第二类：网络功能NetworkFunction
构建NetworkFunction的新实体，如图所2示。这个实体可以被继承为VNF或者PNF。
主要包括的类如下：

NetworkFunction：一个功能模块，具有良好定义的输入、输出和状态，并且它的行为是由传递函数定义的。NetworkFunctionComposite：由一个或者多个NetworkFunction或者NetworkFunctionComposite组成的集合。NetworkFunctionAtomic：一个最小维度的NetworkFunction，不能再分解成更多的NetworkFunction的，因而可以用作单独的实体。VNF：NetworkFunction的一个实现，它提供的LogicalResources通过VirtualResources部署。VNFC(VirtualisedNetworkFunction Component)：VNF的内部组件，提供VNF功能的子集。PNF(PhysicalNetworkFunction)：NetworkFunction的一个实现，它提供的LogicalResources通过PhysicalResources直接部署。

第三类：网络服务NetworkService，该实体通过继承Service进行构建，其概念如图3所示。

图3 网络服务实体NetworkService

NetworkService：一组NetworkFunctions组成的网络服务，由一组功能和行为规范定义。NetworkServiceComposite：由一组NetworkService组合提供的服务，这里的NetworkService可以是NetworkServiceComposite，也可以是NetworkServiceAtomic。NetworkServiceAtomic：不能再分解的最低维度的NetworkService。

3.小结
本文针对现有的资源信息模型体系进行研究，并结合NFV引入后的资源管理新需求，对现有的资源模型架构进行优化和重构，提出了混合组网环境下的网络资源统一管理的技术方案。
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