NFVO je centrální entita pro řízení a orchestraci, která automatizuje životní cyklus síťových služeb a spravuje jejich prostředky v rámci infrastruktury NFV.

Popis

Network Functions Virtualization Orchestrator (NFVO) je mozkem architektury NFV Management and Orchestration (MANO). Jeho primární funkcí je orchestrace síťových služeb (NS) a správa prostředků NFVI napříč více doménami a lokalitami. Síťová služba je kompletní, end-to-end řetězec služeb složený z jedné nebo více Virtualized Network Functions (VNF) a virtuálních spojů, které je propojují. NFVO automatizuje celý životní cyklus těchto služeb – včetně instanciace, škálování, aktualizace, hojení a ukončení – přičemž překládá služební šablony vysoké úrovně na proveditelné příkazy pro nasazení a konfiguraci.

Architektonicky NFVO pracuje na vyšší úrovni než Virtualized Infrastructure Manager (VIM). Zatímco VIM spravuje virtuální prostředky v rámci jedné domény NFVI, NFVO má globální pohled. Komunikuje s jedním nebo více VIMy, aby rezervoval a alokoval prostředky z podkladových fondů NFVI. Také komunikuje s jedním nebo více VNF Managery (VNFM) pro zvládnutí životního cyklu jednotlivých instancí VNF. NFVO spravuje katalog síťových služeb (ukládá šablony NS) a katalog VNF (ukládá balíčky VNF), které definují šablony pro nasazení. Klíčová rozhraní zahrnují referenční bod Or-Vnfm k VNFM, Or-Vi k VIM a Os-Ma-nfvo pro integraci s OSS/BSS.

Pracovní postup NFVO začíná přijetím požadavku na službu, často z Operations Support System (OSS). Ověří žádost vůči katalogu, provede kontrolu proveditelnosti prostředků napříč cílovými body přítomnosti (PoP) NFVI a vytvoří plán nasazení. Poté koordinuje proces: dá pokyn VIMům k přípravě rezervací prostředků, nasměruje VNFM k instanciaci a konfiguraci jednotlivých VNF a nakonec podle služební šablony zřídí virtuální síťové propojení mezi nimi. Nad rámec instanciace NFVO nepřetržitě monitoruje výkon a stav služby. Může spouštět automatizované akce škálování (out/in, up/down) na základě politik, koordinovat softwarové aktualizace napříč VNF a iniciovat procedury hojení (např. re-instanciaci) v případě selhání VNF.

V kontextu 3GPP je NFVO nedílnou součástí správy síťových řezů a služeb jádra 5G. Spolupracuje s dalšími systémy správy 3GPP, jako je Network Slice Management Function (NSMF) a Communication Service Management Function (CSMF), k realizaci komplexních end-to-end síťových řezů. Automatizací těchto procesů NFVO drasticky snižuje dobu nasazení služeb z měsíců na minuty, optimalizuje využití prostředků a umožňuje dynamické, politikami řízené síťové operace, které jsou nezbytné pro podporu různorodých případů užití 5G s různými požadavky na latenci, šířku pásma a spolehlivost.

K čemu slouží

NFVO bylo vytvořeno k řešení provozní složitosti a manuální neefektivity spojené s nasazováním a správou kompozitních síťových služeb postavených z virtualizovaných funkcí. V raných nasazeních NFV vyžadovala instanciace a propojování VNF významnou manuální koordinaci mezi týmy spravujícími výpočetní, síťovou a aplikační vrstvu, což vedlo k pomalému zavádění služeb a vysoké chybovosti.

Jeho účelem je poskytnout automatizovanou, end-to-end služební orchestráci. Před NFVO mohli operátoři virtualizovat jednotlivé funkce (VNF), ale jejich spojování do fungující služby zůstávalo manuálním, náchylným k chybám procesem. NFVO toto spojování automatizuje a zachází se souborem VNF a jejich konektivitou jako s jedinou spravovatelnou entitou – síťovou službou. Tím řeší kritickou potřebu agility, která operátorům umožňuje rychle zavádět, upravovat nebo ukončovat služby v reakci na požadavky trhu.

Dále NFVO umožňuje efektivní správu prostředků v globálním měřítku. Dokáže činit optimální rozhodnutí o umístění VNF napříč distribuovanou cloudovou infrastrukturou (centrální, regionální, edge datová centra) s ohledem na omezení jako latence, dostupnost prostředků a náklady. To je klíčové pro nákladově efektivní síťové operace a pro splnění přísných požadavků na umístění vznikajících služeb, jako je mobilní edge computing a ultra-reliable low-latency communications (URLLC).

Klíčové vlastnosti

• End-to-end správa životního cyklu síťových služeb (NS)
• Orchestrace napříč více VIMy a infrastrukturními doménami
• Automatizované škálování a hojení služeb založené na politikách
• Správa katalogů pro deskriptory (šablony) NS a VNF
• Globální inventář prostředků a správa rezervací
• Integrační bod pro OSS/BSS a vyšší správce řezů

Související pojmy

• NFV – Network Functions Virtualization
• NFVI – Network Functions Virtualization Infrastructure
• MANO – Management and Orchestration

Definující specifikace

• TS 28.311 (Rel-19) — Policy Management for 4G Networks
• TS 28.500 (Rel-19) — Management of Virtualized Network Functions
• TR 28.834 (Rel-18) — Technical Report
• TS 28.890 (Rel-16) — ONAP-3GPP 5G Management Compatibility Study
• TS 32.842 (Rel-13) — Management of Virtualized 3GPP Core Networks
• TS 33.127 (Rel-19) — Lawful Interception Architecture and Functions
• TR 33.818 (Rel-17) — SECAM/SCAS for 3GPP Virtualised Network Products
• TR 33.927 (Rel-19) — Security Assurance for Virtualized Network Products

📖 Anglický originál a plná specifikace: NFVO na 3GPP Explorer