将5G实验基础设施集成至多站点NFV生态系统

本方案旨在整合远程站点和垂直基础设施，即使这些资源位于其他城市或国家，也可将其纳入统一的网络功能虚拟化（NFV）生态系统中。该方案的主要优势在于能够促进协作式实验活动的开展，从而稳步扩充我们在NFV生态系统中的合法资源组合。该方案已成功支持了多项实验活动，应用于涉及5TONIC及垂直基础设施的研究项目，覆盖西班牙、欧洲以及巴西等地。

现在可以准备实施即将开展的试验。为了生成一个VPN凭证，以便新基础设施在获取适当的IP地址范围后，能够与VPN服务器建立安全连接，从而将该站点集成到NFV生态系统中，请在VPN服务器上执行以下命令，并从提示的列表中选择“添加新客户端”选项。输入将与该凭证关联的名称，以生成包含VPN凭证的文件。按照所示命令对VPN凭证进行加密，以便通过安全可靠的渠道将该VPN凭证文件提供给外部站点的技术人员。

设置加密密钥，并为加密文件命名，文件中包含 VPN 凭据。在新站点配置环境，以建立与 NFV 生态系统的连接，并允许远程 NFV 基础设施接入中心站点的 OSM 堆栈。在 VPN 端点中启用 IP 转发，以支持网络路由功能，输入命令以修改并加载更新后的系统配置。

使用命令和加密密钥解密VPN凭据文件，并使用解密后的凭据文件启动OpenVPN软件。VPN终端将向VPN服务器进行身份验证，并自动获取相应的VPN配置参数和网络路由。要创建一个OpenStack项目，以指定将集成到NFV生态系统中的外部站点的计算资源集，请使用管理员凭据登录OpenStack系统的图形用户界面，点击“+ 创建项目”按钮以创建项目，填写屏幕上显示的表单中的请求信息；在“用户”选项卡中，点击“+ 创建用户”按钮，并在显示的表单的必填字段中输入适当的信息。

选择新创建的项目作为主项目，并选择管理员角色，以创建一个有效的用户，该用户将管理上一步中创建的项目。为了修改安全规则，允许在新站点中进行VNF通信，请使用相应的登录信息访问OpenStack图形用户界面，然后依次选择项目、网络、安全组、管理规则，以及添加规则按钮。在规则下拉菜单中，选择SSH和所有ICMP选项。

要在 OpenStack 中创建提供者网络，请单击管理员、网络、网络，然后单击加号创建网络。输入新网络的详细信息，并使用先前选定的 IP 地址范围。要创建第二个提供者网络，请单击管理员、网络、网络、加号创建网络，然后填写新网络的详细信息，并使用指定的地址范围。

在与中心站点的技术人员共享VIN相关的信息后，使用OSM提供的命令行接口，将外部NFV基础设施连接到中心站点的OSM软件栈。为了验证NFV多站点平台，采用本图所示的真实垂直业务，首先从公共仓库下载智慧农业网络服务的VNF镜像；然后将其上传至对应站点的VIN，访问OSM命令行接口，并使用命令将各个构成该网络服务的VNF的VNF描述符接入OSM软件栈。

然后，使用命令将网络服务描述符接入 OSM 堆栈。要部署智能农业网络服务，请通过 OSM 命令行接口运行命令，并指定用于托管每个 VNF 的 VIM。随后，使用命令检查网络服务是否已成功部署。

按照指示在 OSM 命令行界面中输入命令，以获取每个 VNF 的 IP 地址信息。使用获取到的 IP 信息输入命令，访问 IOT 服务器 VNF，并按所示进行检查，确认该接口已配置为使用 MQTT 标准与 MQTT 网关 VNF 通信。输入命令以访问 MQTT 网关 VNF，并按指示运行命令，初始化 MQTT 网关 VNF，该网关将通过 MQTT 标准接收传感器生成的数据，并通过相同标准将这些数据传输至 IOT 服务器 VNF。

通过将气象传感器连接到单板计算机上，并使其具备向 PMQTT 网关 VNF 传输传感器读数的收发能力，来准备一台单板计算机。使用小型无人驾驶航空器的移动应用程序，起飞搭载接入点 VNF 的航空器，并将其定位，以向带有传感器的单板计算机提供无线覆盖；将负责读取传感器所收集数据的单板计算机连接至接入点 VNF 提供的 Wi-Fi/无线接入点。成功连接后，将建立一条从传感器到 MQTT 网关 VNF 的无线网络路径。

按照指示使用命令启动感知数据的传输，然后使用该命令和URL访问由物联网服务器VNF提供的Web图形用户界面。接着点击传感器的数据采集按钮，并验证仪表盘中图表的实时更新情况，以确认数据接收正常。等待适当的时间段，以获取智能农业服务执行的代表性结果。

如本图所示，在打开的VPN监控工具中，可以观察到新站点已连接至VPN服务，从而实现其数据交换通信，并将新站点正确集成到NFV生态系统中。该网络服务支持将位于远程基础设施中的传感器信息传输至位于中心站点的服务器。此处展示了通过OSM网页图形用户界面成功部署网络服务的过程，表明实验可通过位于中心站点的nano stack，在新的远程基础设施中被正确实例化。

在本图中，从传感器收集的温度、湿度和压力数据显示，该平台在引入新基础设施后，能够部署实用的网络服务，并正确实现站点之间的通信。该协议已用于支持智慧农业、汽车和公共安全等实际应用的实验，并为智慧城市、制造业或电子健康等其他众多应用奠定了基础。