任务1--5G核心网NFV部署与服务管理
任务1--5G核心网NFV部署与服务管理
1.任务目的
本任务开始，我们将一起来学习5G核心网的部署，并深入了解5G核心网各网络功能的相关作用。在任务中，你将通过实践案例，完成5G核心网在NFV云主机（通用服务器及网络资源）中的部署，并了解NFV的特征与优势，理解5G核心网SBA架构下对各网络功能的统一存贮与管理。
2.考核点
1，了解NFV技术的特征与表现，并理解其应用优势；
2，了解5G核心网服务化架构特点，并理解其应用优势；
3，了解5G核心网NRF的作用，各NF服务的统一管理方法，并理解其应用优势。
3.任务简述
某地运营商为验证在通用服务器资源下的5G核心网主要功能的快速部署、开通与升级扩容过程，现基于该区域数据中心机房的云主机进行5G网络功能部署验证。部署规划图如下，在数据中心机房-1的云主机设备上部署5G核心网控制面功能AMF、SMF，在数据中心机房-2中部署5G核心网用户面功能UPF，在数据中心机房-2中部署NRF的服务，其中各机房的基础设备已建设完成，你需要根据规划图及实际部署需求，完成5GC主要功能服务的部署并实现机房中数据中心机房-1和数据中心机房-2中的服务注册与管理。
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部署规划参数如下：
AMF规划参数：
●IP地址：192.168.1.10/24
●硬件资源：
●CPU：4个
●内存：4096MB
●硬盘300GB
●出口带宽资源：与SMF共用，依据实际设备安装情况使用
SMF规划参数：
●IP地址：192.168.1.11/24
硬件资源：
●CPU：4个
●内存：4096MB
●硬盘300GB
●出口带宽资源：与AMF共用，依据实际设备安装情况使用
NRF规划参数：
●IP地址：192.168.1.12/24
●硬件资源：
●CPU：4个
●内存：4096MB
●硬盘300GB
●出口带宽资源：依据实际设备安装情况使用
UPF规划参数：
●IP地址：与控制面交互IP为192.168.1.13/24，与业务网交互IP为192.168.10.13/24
●硬件资源：
●CPU：4个
●内存：4096MB
●硬盘300GB
●出口带宽资源：
●虚拟网卡：2个
●与控制面交互数据VLAN：10
●用户业务数据VLAN：20
●出口带宽：控制数据出口依据实际设备安装情况使用，业务数据出口10Gbps
4.任务内容
（1）在“配置调试”模块中，根据实际设备安装情况、规划图及各NF的规划参数，完成规划图上的各核心网NF的硬件资源设置、软件部署，并完成各NF的网络资源配置，并根据任务报告要求，完成相关的过程记录与分析。
（2）根据任务需求，完成各NF的服务注册，实现核心网服务的统一管理，并根据任务报告要求，完成相关的过程记录与分析。。
（3）根据任务报告要求，完成核心网UPF的NF的扩容需求，并完成相关的过程记录与分析。
5.任务过程与记录
（1）打开“配置调试”模块，双击“云主机1”，在云主机1上部署AMF和SMF的软件功能虚拟机，并完成虚拟网络资源的连接，完成后，将该配置界面截图记录，并说明核心网功能基于NFV部署有何优势。
（2）分别配置AMF和SMF的虚拟机资源，并设置该虚拟机对外通信的IP地址。完成后，分别将配置界面截图记录，并说明NFV云主机有何特性。
（3）同样的操作，完成“云主机3”中的NRF的部署与IP设置。完成后将相关配置界面截图记录。
（4）双击“云主机2”，根据规划参数及实际设备的安装情况，完成UPF的软件部署、硬件资源及网络资源的设置，完成后，分别将该云主机中“虚拟机设备资源池”、“交换机配置”、“UPF虚拟机资源”的配置截图记录，并说明你的部署思路。
（5）假设在实际测试时，发现UPF的资源不足，难以支撑业务流量数据的处理，请将UPF的硬件资源及业务数据出口带宽翻倍扩容，完成后，将更改的配置项界面截图保存，并说明在进行扩容时，相比于传统网络设备，5G核心网部署方式的优势。
（6）分别进入各云主机中各个NF的服务配置，配置相关信息，完成各NF在NRF上的注册管理。完成后，将设备全部开机，分别查看各NF交互的流程，将流程图界面截图记录，并说明NRF的作用，思考其对于网络的意义。
6.实验步骤
本案例主要考察核心网NFV的部署与服务管理。通过将各功能服务分配在三个不同的机房，进行相应的物理设备安装、线缆连接、资源和IP等配置之后，使得服务功能直接可以互相访问，实现AMF、SMF等功能在NRF的成功注册。实验步骤如下：
1. 进入软件后，选择【任务管理】模块，选择“5G核心网NFV部署与服务管理”案例，点击“开始”加载案例内容；
2. 添加AMF/SMF的虚拟机。
（1）点击【配置调试】模块，双击“云主机1”，进入云主机1的设备配置界面（注：也可单击云主机1，在弹出的功能按钮中，点击“编辑”，同样可以进入设备配置界面。这是通用的基础操作，后文不再说明）。如下图：
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（2）在左侧的设备池中，点击选中AMF，然后在右侧空白处再次点击，即可将AMF功能部署完成。同样的方法，继续部署SMF功能，部署完成之后，如下图所示：
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3. AMF/SMF虚拟机通信链路连接
（1）进行各功能虚拟机与虚拟交换机下行端口的连接。点击AMF功能上绿色的网卡，系统自动进行本端的线缆连接。如下图：
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然后移动鼠标，将线缆的另一端点击连接到虚拟交换机1的右侧1-16端口的任何一个，这样就完成了AMF功能的连接。如下图：
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同样的方法，完成SMF功能与虚拟交换机1的连接。
（2）进行虚拟交换机上行端口与云主机物理接口的连接。根据案例设计，我们知道，本案例的云主机1，是通过物理接口GE1/GE2对外连接的，如下图所示：
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所以选择虚拟交换机上联接口连接时，要选择正确对应的物理接口。连接方法跟第一步一样：点击虚拟交换机上联端口UL_1到UL_10中任意一个，再点击GE1，完成一条上联链路的连接；继续点击虚拟交换机上联端口UL_1到UL_10中任意一个，再点击GE2，完成另一条上联链路的连接。完成后如下图所示：
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4. AMF/SMF虚拟机资源配置。
在第2步中，我们完成了虚拟机通过云主机与外界通信的链路的连接，这一步要完成虚拟机资源的配置，包括硬件资源、IP地址等。
（1）AMF/SMF功能的硬件资源配置
第2步连线完成后，双击AMF功能，在弹出的界面中，点击“AMF虚拟机资源”，然后按要求修改CPU、内存和硬盘等资源的属性值，修改完成后点击保存。如下图：
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（2）AMF/SMF功能的IP地址配置
（注：这里以AMF为例，SMF同样的操作，下同，不赘述）
继续点击网卡列表中的AMF_VCard_1后的“编辑”按，然后在弹出窗口“虚拟网卡编辑”中，点击添加IP，按案例要求填入AMF功能的控制面IP地址和掩码，这里是192.168.1.10。网卡名一般默认即可。点击确定。如下图所示：
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（3）AMF/SMF功能的服务配置
继续点击“AMF/SMF服务配置”，在基本配置选项卡中，填入本例的NRF的IP地址192.168.1.12，其他默认或暂不修改，然后点击保存。如下图：
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（4）重复步骤（1）-(3)同样的操作，完成SMF的相关配置。
5. UPF配置。
Tips：注意UPF功能的特殊性（包含控制面与媒体面），在连线、资源等与AMF/SMF配置的异同。
（1）先按照配置AMF/SMF同样的方法，对UPF的控制面进行配置，这里不赘述。配置完成后，如下图所示（只展示虚拟机设备池部分）：
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（2）UPF功能媒体面虚拟网卡添加。双击UPF虚拟机，点击UPF虚拟机资源，添加第二张虚拟网卡UPF_VCard_2，点编辑、填入IP地址，点击确定。最后点击保存。
注意：这里媒体面地址是192.168.10.13，详见规划数据。
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（3）虚拟交换机配置-上联口修改。继续点击上图中“交换机配置”-上联口配置，双击上联口_7（根据个人配置不同，不一定是上联口_7）,在弹出界面中将PVID改为20（规划的VlanID，用于UPF的媒体面通信），点击确定。如下图：
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同样的，双击上联口_8，修改PVID为20。
（4）媒体面网卡连线。跟控制面连线一样，完成刚刚添加的媒体面网卡的连线，如下图：