5G NRF (Network Repository Function)

아래는 **5G NRF (Network Repository Function)**에 대한 기능, 구조, 인터페이스, 진화, 벤더별 구현 특성을 실무 관점에서 정리한 내용입니다.

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■ 5G NRF란?

**NRF (Network Repository Function)**는 5G Core Network의 SBA(Service-Based Architecture) 구조에서
모든 NF(Network Function)의 **등록(Discovery), 상태관리(Availability), 기능 조회(Function Profile)**를 담당하는 중앙 카탈로그 NF입니다.

즉, 5GC의 DNS+Load Balancer 역할을 수행합니다.

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1. NRF 주요 기능

기능	설명
NF 등록 관리 (NF Registration)	각 NF(AMF, SMF, UDM 등)가 NRF에 스스로 등록
NF 탐색 (NF Discovery)	NF 간 통신 시, 목적지 NF를 찾아줌
NF 상태 추적 (NF Heartbeat)	NF 상태 변화 감지 (운영/비활성 등)
NF Profile 관리	NF 기능, Slice 지원 정보, IP, URI, Load 등 보관
Policy 기반 매칭	기능별, 위치별, Slice별 NF 선택 제공

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2. NRF 연동 구조 요약

+-----------+       +------+
|   AMF     |──────▶|      |
|   SMF     |──────▶|      |
|   PCF     |──────▶| NRF  |
|   UDM     |──────▶|      |
|   AUSF    |──────▶|      |
+-----------+       +------+
       ▲                │
       │                ▼
NF Discovery ←────────── External NF (e.g., NEF)

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3. 인터페이스 정리

인터페이스	기능	설명
Nnrf_NFRegister	NF 등록	NF가 자신의 정보를 등록
Nnrf_NFDiscovery	NF 탐색	다른 NF를 찾기 위한 쿼리 요청
Nnrf_NFDeregistration	등록 해제	NF가 서비스 종료 시
Nnrf_NFStatusSubscribe/Notify	상태 변화 감시	HA, Failover 대응
REST API (HTTP/2)	SBA 구조 통신	모든 통신은 JSON/HTTP 기반

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4. NRF Profile 구조 예시

{
  "nfInstanceId": "abcd-1234-5678",
  "nfType": "SMF",
  "nfStatus": "REGISTERED",
  "ipv4Addresses": ["10.1.2.3"],
  "nfServices": [{
    "serviceName": "Nsmf_PDUSession",
    "versions": [{"apiVersionInUri": "v1"}],
    "scheme": "https",
    "nfServiceStatus": "REGISTERED"
  }],
  "sNssais": [{"sst": 1, "sd": "010203"}]
}

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5. Rel-15~18 진화

Release	주요 진화 내용
Rel-15	기본 NF 등록/탐색 구조 완성
Rel-16	NF 상태 추적 기능 강화 (Subscribe/Notify)
Rel-17	NF 그룹관리, Proxy-NRF 구성 가능
Rel-18	Cross-Slice Discovery, Load-Based NF 선택 기능 도입

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6. NRF와 DNS의 차이

항목	NRF	DNS
기반 구조	REST API + JSON (HTTP/2)	UDP 기반 질의응답
정보 수준	NF 기능, Slice, 상태, URI 포함	IP 주소만 제공
검색 조건	NF Type, Service Type, Load 등 세분화	도메인명 기반 단일 검색
지능형 라우팅	가능 (Rel-18 기준 Load 기반)	불가 (단순 IP 전달)

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7. 벤더별 NRF 특성 비교

벤더	특징
Samsung	AWS 기반 SaaS형 NRF 운영 가능, AMF/SMF 연동 최적화
Ericsson	자체 NEF/PCF/NSSF와 tightly-coupled 구조, SLA 기반 우선 매칭 지원
Huawei	FusionSphere 기반 자체 NF Directory 구조 포함
Mavenir	O-RAN/Private망용 경량 NRF 구현, K8s-native 컨테이너 단독 운영 가능

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✅ 정리 요약

항목	설명
NRF의 역할	5GC 전체 NF들의 주소록 + DNS + 상태관리자
연동 방식	REST API 기반 Nnrf 인터페이스 사용
진화 방향	Slice-aware/Load-aware Intelligent NF Selection
중요성	5G SBA 구조에서 최초 필수 NF 중 하나로, 모든 NF 통신의 출발점