具體描述
編輯推薦
1.OPNFV與NFV測試的資料屬於第1手資料,網上相關資料比較缺乏;
2.本書介紹瞭NFV與5G、SDN、移動核心網、移動邊緣計算等熱門技術的關係和應用,並配以實例。
3.本書較為全麵地涵蓋瞭NFV架構、關鍵技術、開發平颱、測試以及應用實例等,內容豐富,受眾麵廣。 內容簡介
全書分為11章,第1章為NFV概述;第2章介紹NFV體係架構;第3,4章介紹NFV中的兩項基本技術OpenStack和OpenDayLight/SDN,以及討論與NFV的相互關係;第5章介紹開源平颱OPNFV;第6章為NFV測試;第7章為NFV應用場景一般描述;第8-11章為結閤應用的描述,包括NFV在5G以及移動核心網、移動邊緣計算(MEC)中的應用等。 作者簡介
李素遊,北京郵電大學信息與通信工程學院研究生,主要從事NFV、SDN、MEC相關技術與應用研究。
壽國礎,北京郵電大學信息與通信工程學院教授、博導,主要研究方嚮為下一代接入網與移動互聯網。 目錄
第1章 NFV概述 1
1.1 NFV概況 1
1.1.1 NFV的發展背景 1
1.1.2 NFV的優勢 3
1.1.3 NFV組織 4
1.1.4 NFV行業發展概況 8
1.2 NFV特性 9
1.2.1 可移植性 9
1.2.2 性能 9
1.2.3 伸縮 10
1.2.4 彈性和穩定性 10
1.2.5 安全 11
1.2.6 服務持續性 11
1.2.7 管理和編排 12
1.2.8 多廠商間的互操作性 12
1.2.9 可操作性 12
1.2.10 能源效率 12
1.2.11 兼容性 12
1.3 NFV技術基礎 12
1.3.1 標準服務器 12
1.3.2 虛擬化技術 13
1.3.3 雲計算 14
1.3.4 軟件定義網絡(SDN) 15
1.3.5 開源軟件 16
1.4 NFV挑戰 17
1.4.1 性能問題 17
1.4.2 虛擬網絡功能間的連接問題 17
1.4.3 網絡安全問題 18
1.4.4 NFV的標準問題 18
1.4.5 係統集成問題 19
1.4.6 運營商業務引入NFV問題 19
第2章 NFV體係架構 20
2.1 NFV設計目標 20
2.2 NFV係統結構 22
2.3 NFV參考架構 23
2.3.1 NFVI 23
2.3.2 VNF 24
2.3.3 NFV MANO 26
2.3.4 服務、VNF以及基礎設施描述符 29
2.3.5 EM 29
2.3.6 OSS/BSS 30
2.3.7 參考點 30
2.4 網絡功能虛擬化 33
2.4.1 網絡功能虛擬化的實現 33
2.4.2 VFBs映射到HFBs的功能塊方法 35
2.5 NFV域 37
2.6 NFVI域 39
2.6.1 NFVI目標 39
2.6.2 NFVI域 40
2.7 NFVI和雲計算 43
2.7.1 雲計算的基本特徵應用於NFVI 43
2.7.2 雲計算的服務模式應用於NFVI 45
2.7.3 雲部署模型應用於NFVI 45
第3章 SDN與OpenDaylight 47
3.1 SDN架構 47
3.1.1 數據轉發層 48
3.1.2 控製層 49
3.1.3 應用層 50
3.2 SDN控製器 51
3.2.1 NOX/POX 51
3.2.2 Floodlight 52
3.2.3 Ryu 52
3.2.4 OpenContrail 52
3.2.5 OpenDaylight 52
3.2.6 ONOS 53
3.2.7 其他類型控製器 53
3.2.8 多控製器模型 53
3.3 SDN南北嚮接口 55
3.3.1 SDN北嚮REST接口 55
3.3.2 SDN南嚮接口與協議 58
3.4 OpenDaylight控製器 60
3.4.1 OpenDaylight架構 60
3.4.2 OpenDaylight工作流程分析 61
3.4.3 OpenDaylight版本 62
3.4.4 OpenDaylight與OpenStack 63
3.5 OpenDaylight中部分重點項目 64
3.5.1 數據建模語言YANG 64
3.5.2 L2Switch項目 67
3.5.3 功能服務鏈項目 69
3.6 SDN與NFV 72
3.6.1 SDN與NFV的關係 72
3.6.2 IEEE SDN/NFV的標準化 73
3.6.3 NFV架構中的SDN 74
第4章 雲管理平颱OpenStack 76
4.1 雲管理平颱 76
4.1.1 雲管理平颱功能 76
4.1.2 主流的雲管理平颱 77
4.2 OpenStack發展曆程 77
4.3 OpenStack架構 79
4.4 OpenStack核心組件 80
4.4.1 計算(Nova) 82
4.4.2 網絡(Neutron) 84
4.4.3 對象存儲(Swift) 85
4.4.4 塊存儲(Cinder) 88
4.4.5 認證(Keystone) 89
4.4.6 鏡像服務(Glance) 91
4.4.7 界麵(Horizon) 91
4.5 OpenStack與NFV 92
第5章 OPNFV 96
5.1 OPNFV簡介 96
5.2 OPNFV與NFV産業 97
5.2.1 OPNFV目標 97
5.2.2 OPNFV對NFV産業的推進作用 97
5.3 OPNFV架構 98
5.3.1 OPNFV架構 98
5.3.2 OPNFV其他組件 99
5.3.3 OPNFV模塊交互接口 102
5.3.4 Arno版本 103
5.3.5 Brahmaputra版本 104
5.3.6 Colorado版本 106
5.4 OPNFV安裝 107
5.4.1 安裝方式 107
5.4.2 安裝過程介紹 107
第6章 NFV係統測試 111
6.1 NFV係統測試原理和方法 111
6.1.1 測試需求分析 111
6.1.2 測試方法 113
6.1.3 平颱測試 114
6.1.4 業務測試 119
6.1.5 係統可用性測試 122
6.2 NFV係統測試分析 125
6.2.1 平颱測試方案 125
6.2.2 平颱測試結果分析 128
6.2.3 業務測試方案 130
6.2.4 業務測試結果分析 132
6.3 OPNFV Functest測試 134
6.3.1 Functest配置引導 135
6.3.2 Functest使用引導 139
6.3.3 執行Functest測試 144
第7章 NFV應用場景 146
7.1 網絡功能虛擬化基礎設施即服務(NFVIaaS) 146
7.1.1 概述 147
7.1.2 虛擬化目標 149
7.1.3 虛擬化網絡功能的共存 150
7.2 虛擬網絡功能即服務(VNFaaS) 150
7.2.1 動機 150
7.2.2 描述 151
7.2.3 vE-CPE 151
7.2.4 虛擬化目標 152
7.3 虛擬網絡平颱即服務(VNPaaS) 153
7.4 VNF轉發圖(VNF-FG) 154
7.4.1 動機 154
7.4.2 描述 155
7.4.3 虛擬化目標 157
7.5 移動核心網虛擬化 158
7.5.1 動機 158
7.5.2 描述 159
7.5.3 虛擬化目標 159
7.5.4 物理和虛擬化網絡功能的共存 160
7.6 移動基站虛擬化 162
7.6.1 動機 162
7.6.2 描述 162
7.6.3 虛擬化目標 163
7.6.4 物理和虛擬化網絡功能的共存 164
7.7 傢庭網絡虛擬化 164
7.7.1 動機 165
7.7.2 描述 165
7.7.3 物理和虛擬化網絡功能的共存 166
7.8 虛擬化內容分發網絡(vCDN) 168
7.8.1 動機 169
7.8.2 描述 169
7.8.3 虛擬化目標 170
7.8.4 物理和虛擬化網絡功能的共存 170
7.9 固定接入網絡功能虛擬化 171
7.9.1 動機 171
7.9.2 描述 171
7.9.3 挑戰 172
7.9.4 虛擬化目標 173
7.9.5 物理和虛擬化網絡功能的共存 173
第8章 5G中的NFV/SDN 175
8.1 5G發展背景 175
8.2 5G研發進展 176
8.2.1 5G的標準組織 176
8.2.2 各國政府及組織對5G的支持 178
8.3 5G網絡的需求和挑戰 179
8.4 基於NFV/SDN的5G網絡架構設想 181
8.4.1 NFV/SDN在5G中的優勢 181
8.4.2 基於NFV/SDN的5G網絡架構設計 182
8.5 5G網絡架構 183
8.5.1 NGMN 5G網絡架構 183
8.5.2 IMT-2020 5G推進組網絡架構 184
8.5.3 移動5G網絡架構 187
8.5.4 聯通5G網絡架構 189
8.5.5 電信5G網絡架構 189
第9章 NFV與移動核心網 192
9.1 基於NFV的核心網演進 193
9.2 IMS網絡虛擬化係統架構研究(中國移動) 194
9.2.1 虛擬化IMS網絡係統架構 194
9.2.2 虛擬化IMS網絡主要接口 195
9.2.3 虛擬化IMS網絡主要設備及設備形態研究 195
9.3 EPS業務鏈虛擬化方案研究(華為) 196
9.3.1 業務鏈架構 196
9.3.2 業務鏈關鍵功能模塊與接口 197
9.4 NFV開源軟件 198
9.4.1 EPC/IMS開源軟件 198
9.4.2 虛擬路由和交換 199
9.4.3 其他開源網絡設備 200
9.5 NFV開啓現網試點 200
9.5.1 AT&T; 200
9.5.2 中國移動 200
9.5.3 中國聯通 201
9.5.4 中國電信 201
9.5.5 相關報道 202
第10章 NFV與移動邊緣計算(MEC) 203
10.1 背景 203
10.2 MEC工作原理及優勢 204
10.3 MEC關鍵技術 205
10.3.1 虛擬化技術 205
10.3.2 無綫接入技術 205
10.4 MEC特點 206
10.5 ISG MEC工作組工作 207
10.5.1 ISG MEC的基本理念與目標 207
10.5.2 MEC服務器部署方案 207
10.5.3 MEC體係架構 208
10.6 應用 210
10.6.1 應用分類 210
10.6.2 應用例 211
10.6.3 5G中的MEC應用 216
10.7 MEC與觸感互聯網 217
10.8 MEC的挑戰 218
10.8.1 安全問題 218
10.8.2 平颱管理和應用可移植性 219
10.8.3 頑健性和彈性 219
10.8.4 用戶隱私和計費挑戰 220
10.8.5 網絡整閤和服務器部署 220
10.8.6 能源效率 220
第11章 MEC應用實例——WiCloud 221
11.1 WiCloud架構 221
11.2 WiCloud應用 223
11.2.1 商鋪客流分析服務 224
11.2.2 智能客戶分析服務 226
11.2.3 個性化定製服務 227
11.2.4 公共場所人員空間分析服務 228
11.2.5 無綫網絡質量分析與優化服務 229
主要概念術語 231
參考文獻 241
《海納百川:現代信息技術融閤與創新實踐》 內容概述: 《海納百川:現代信息技術融閤與創新實踐》一書,旨在深入剖析當今信息技術領域蓬勃發展的關鍵驅動力,並聚焦於那些推動技術革新、重塑行業格局的前沿理念與實踐。本書不拘泥於單一技術點的深耕,而是以宏觀視野審視不同技術間的協同作用,以及它們如何共同構建起支撐數字經濟發展的堅實基石。全書將從基礎理論的梳理,到核心技術的演進,再到跨領域應用的落地,層層遞進,為讀者構建一個清晰、全麵且富有洞察力的信息技術知識體係。 第一部分:數字世界的基石——理論與架構的演進 本部分將從信息技術發展演變的宏觀視角齣發,迴顧過去數十年間,信息技術如何從孤立的係統走嚮互聯互通,再到如今的智能化、服務化。我們將重點探討幾個關鍵的理論框架,它們塑造瞭我們對現代信息係統的認知: 分布式係統理論的再審視: 隨著數據量爆炸式增長和計算需求的日益復雜,傳統的集中式處理方式已顯力不從心。本書將重新審視分布式係統的基本原理,包括一緻性、容錯性、可擴展性等核心概念,並探討 CAP 定理、Paxos 協議、Raft 協議等經典算法在現代分布式架構中的應用與演變。我們將分析不同分布式存儲(如 HDFS, Cassandra, MongoDB)和計算框架(如 Spark, Flink)的設計哲學,以及它們如何應對大數據處理的挑戰。 雲計算的深刻變革: 雲計算作為現代信息技術的核心驅動力之一,其架構演進曆程和商業模式創新是本書的重點。我們將深入解析 IaaS, PaaS, SaaS 三大服務模式的內涵與區彆,並重點關注雲原生(Cloud Native)架構的思想,包括微服務、容器化(Docker, Kubernetes)、服務網格(Service Mesh)、聲明式 API 等,這些技術如何幫助企業實現更敏捷的開發、部署與運維。同時,我們將探討混閤雲、多雲策略的考量與實現路徑,以及雲安全、雲成本優化等實際問題。 軟件定義的萬物(SDx): 軟件定義(Software-Defined)的理念正在滲透到信息技術的各個角落。本書將詳細闡述軟件定義網絡(SDN)、軟件定義存儲(SDS)、軟件定義數據中心(SDDC)等概念,解析它們如何通過抽象化硬件資源,實現更靈活、高效的資源管理與業務調度。我們將探討其背後的技術原理,以及如何通過軟件來動態地控製和優化基礎設施的性能與可用性。 第二部分:驅動未來的核心技術——創新與突破 在奠定理論基礎之後,本書將聚焦於當前以及未來一段時間內將持續驅動信息技術發展的幾項核心創新技術,並深入剖析其技術原理、發展現狀與潛在應用: 人工智能(AI)與機器學習(ML)的融閤應用: AI 和 ML 已經不再是科幻概念,而是滲透到各行各業的強大工具。我們將從基礎的監督學習、無監督學習、強化學習講起,介紹常見的算法模型(如神經網絡、決策樹、支持嚮量機),並重點探討深度學習(Deep Learning)在圖像識彆、自然語言處理、語音識彆等領域的突破性進展。本書還將關注 AI 在不同行業(如醫療、金融、製造、零售)的具體應用案例,以及 AI 倫理、可解釋性 AI 等前沿議題。 大數據分析與智能洞察: 海量數據的價值挖掘是數字經濟的核心競爭力。本書將介紹大數據處理的整個生命周期,從數據采集、清洗、存儲,到數據挖掘、分析、可視化。我們將探討批處理與流處理技術的區彆與應用場景,介紹 Hadoop 生態係統的關鍵組件(HDFS, MapReduce, Hive, Pig),以及實時數據處理框架(如 Kafka, Spark Streaming, Flink)的優勢。本書還將側重於如何從海量數據中提煉齣有價值的洞察,為企業決策提供支撐。 物聯網(IoT)與邊緣計算的協同: 物聯網技術的普及使得物理世界與數字世界的連接日益緊密。本書將深入探討物聯網的架構,包括感知層、網絡層、平颱層和應用層,以及各種傳感器、通信協議(如 MQTT, CoAP)和連接技術。同時,我們將重點介紹邊緣計算(Edge Computing)的概念,闡述其如何將計算能力推嚮數據源頭,以降低延遲、節省帶寬,並提升數據處理的實時性。我們將分析 IoT 與邊緣計算的協同如何賦能智慧城市、智能製造、智慧農業等場景。 區塊鏈技術的顛覆性潛力: 區塊鏈作為一種去中心化的分布式賬本技術,正在為數字信任和價值傳遞帶來革命性的改變。本書將深入淺齣地解釋區塊鏈的核心原理,包括分布式共識機製(如 PoW, PoS)、加密技術、智能閤約等,並探討其在金融(數字貨幣、DeFi)、供應鏈管理、版權保護、身份認證等領域的潛在應用。我們將分析不同區塊鏈平颱(如 Bitcoin, Ethereum, Hyperledger)的特點與優勢,並探討其發展麵臨的挑戰與機遇。 第三部分:跨界融閤與創新實踐 信息技術的價值最終體現在其與各行各業的深度融閤,以及由此催生的創新實踐。本部分將通過一係列典型的案例研究,展示現代信息技術如何在實際業務場景中發揮作用,解決復雜問題,並創造新的商業價值: 數字孿生(Digital Twin)在工業領域的應用: 數字孿生通過構建物理對象的虛擬模型,實現對物理世界的實時監測、分析、模擬和預測。本書將深入探討數字孿生的構建流程、關鍵技術(如 IoT、AI、仿真技術),以及其在産品設計、生産製造、設備運維、智慧城市等領域的應用。我們將分析數字孿生如何幫助企業提升生産效率、優化資源配置、降低運營成本。 5G與賦能新業務: 作為新一代移動通信技術,5G 的高速率、低時延、大連接特性正在為眾多新興應用打開大門。本書將探討 5G 的關鍵技術(如 mmWave, Massive MIMO),並重點分析其如何賦能增強現實(AR)、虛擬現實(VR)、自動駕駛、遠程醫療、工業互聯網等高帶寬、低時延的應用場景。我們將分析 5G 對基礎設施和應用生態的深遠影響。 DevOps與敏捷開發的實踐: 在快速變化的市場環境中,傳統的軟件開發與運維模式已難以滿足需求。本書將聚焦 DevOps 的理念與實踐,包括持續集成(CI)、持續交付(CD)、自動化測試、基礎設施即代碼(IaC)等,闡述如何通過文化、流程和工具的整閤,實現軟件開發與運維的高效協同,縮短産品上市時間,提升交付質量。 信息安全與隱私保護的挑戰與對策: 隨著信息技術的廣泛應用,網絡安全和數據隱私的重要性日益凸顯。本書將探討當前信息安全麵臨的主要威脅,包括網絡攻擊、數據泄露、身份盜竊等,並介紹相應的防禦技術與策略,如加密技術、身份認證、訪問控製、安全審計、零信任架構等。同時,我們將關注個人隱私保護的相關法規與技術,以及如何在技術發展的同時保障用戶權益。 結論: 《海納百川:現代信息技術融閤與創新實踐》一書,並非對單一技術概念的淺嘗輒止,而是緻力於為讀者提供一個理解當前及未來信息技術發展脈絡的係統性視角。通過對理論框架的梳理、核心技術的剖析,以及跨領域創新實踐的探討,本書旨在幫助讀者建立起堅實的技術基礎,洞察技術發展的趨勢,並激發他們在自身領域進行技術創新與應用實踐的靈感。我們相信,隻有真正理解瞭信息技術如何相互作用、如何驅動變革,纔能在這個日新月異的數字時代乘風破浪,開創屬於自己的輝煌。