移動核心網聯(lián)動機制分析

時間:2022-11-26 03:28:13

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移動核心網聯(lián)動機制分析

【摘要】本文先對移動核心網聯(lián)動機制構建的必要性進行簡析,然后在SDN-NFV基礎上,從設計目標、數據平面結構以及原型系統(tǒng)等方面入手,對移動核心網聯(lián)動機制進行詳細分析。

【關鍵詞】SDN-NFV;移動;核心網聯(lián)動;機制構建

在科學技術的發(fā)展之下,網絡成為了人們生活、工作和學習中不可缺少的部分。在國民經濟不斷上漲之下,移動互聯(lián)網的用戶量也在不斷的增多。用戶的增多對移動流量的需求量也在不斷提高,這讓移動核心網所面臨的業(yè)務壓力也不斷變大。在這種情況下就可以引進SDN-NFV,在SDN-NFV基礎上建設移動核心網聯(lián)動機制,滿足更多用戶對流量的需求,在此基礎上促使行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

一、基于SDN-NFV移動核心網聯(lián)動機制的意義

隨著網絡技術的發(fā)展,人們對網絡的依賴性更強。在移動互聯(lián)網用戶量逐漸增多的情況下,網絡就存在了擁堵的現象,同時也讓運營商面臨了很大的壓力,移動網絡服務質量也在用戶數量增多之下有了一定程度的降低,很多用戶都對移動網絡速度有意見。就當前形勢來看,移動核心網中業(yè)務數量比較龐大,并且模式也十分復雜,加之固化的網絡構架,這些方面對移動網絡的性能形成了很大的影響。但是經過對SDN與NFV技術的運用,雖然可以在很大程度上確保移動網絡靈活性,但是也會存在困難。在這其中系統(tǒng)結構優(yōu)化、資源整合以及復雜性業(yè)務都是需要關注和考慮的重點。除此之外,當前的移動網絡所實施的模式有兩種,具體是用戶驅動以及業(yè)務驅動兩種。這兩種模式都有一定的實施方式,需要根據實際情況來制定不同模式。在SDN-NFV基礎上設計和構建移動核心網聯(lián)動機制,這樣能夠提高網絡靈活性與可延伸性。但是新的架構也產生了新的挑戰(zhàn),怎樣設計和構建出科學的系統(tǒng)結構,將各種資源進行整合的聯(lián)動機制,這是當前運營商急需解決的問題。怎樣制定聯(lián)動機制,把分類測量和業(yè)務鏈綜合在一起,以此實現網絡動態(tài)部署與調整也是目前所面臨的挑戰(zhàn)。

二、SDN-NFV基礎上的移動核心網聯(lián)動機制分析

1、設計目標。平臺設計的目標在于經過SDN和NFV技術的引進,以此實現網絡聯(lián)動機制,對移動核心網的復雜業(yè)務鏈進行支持,實現動態(tài)性與可延伸性。在實際設計過程中,其需要達到的目標有以下幾種:其一是對控制面資源進行整合,構建聯(lián)動機制。將SDN和NFV引入其中,可以為控制面的決策提供更多參考信息。比如NF數控分離可以讓NF控制器獲得對應數據面信息,SDN控制器得到的網絡資源信息,計算資源管理器獲得計算資源信息。要想對這些資源進行整合,實現控制面模塊的有效聯(lián)動,在此基礎上對計算資源與傳輸資源進行控制。其二是實現業(yè)務鏈基礎上的通信模式。移動核心網中,基于業(yè)務鏈通信模式是一種重要的功能。經過聯(lián)動機制能夠實現邏輯業(yè)務鏈和匹配測策略到物理轉發(fā)路徑映射,讓特定數據流通過網絡功能組建,在此基礎上提升服務質量,實現基本業(yè)務鏈通信。2、數據平面結構。和控制平面結構相比,數據平面結構相對簡單,主要功能有以下幾種:其一是網絡資源,網絡資源中具備了網絡轉發(fā)設備,網絡轉發(fā)設備能夠轉發(fā)數據,并且精準反映出網絡狀態(tài);其二是NF數據面實體,其是網絡功能中間件,有利于NF功能的充分發(fā)揮;其三是計算資源,這種功能屬于底層設備承載容器,可以為CPU提供計算資源。數據平面中網絡轉發(fā)設備與NF數據面實體一般有兩種實現方式,其一是使用虛擬化技術,其二是依靠物理硬件。還有一種是策略生成器,策略生成器是控制平面結構中的一個關鍵模塊,主要是復雜業(yè)務鏈的產生與匹配策略制定。策略生成器自身有靜態(tài)支配業(yè)務鏈和匹配策略功能,能夠進行思想設置。更加關鍵的是,經過整合控制平臺其他模塊信息,能夠進行網絡聯(lián)動機制,可以即時生成業(yè)務鏈和策略動態(tài)匹配。3、原型系統(tǒng)。依據上面所介紹的控制平面結構與數據平面結構,對當前的原型系統(tǒng)進行簡單的介紹。在整個系統(tǒng)中,SDN控制器將開源項目OpenDaylight作為主體,計算資源管理器則是由開源平臺OpenStack中管理節(jié)點來管理,策略生產器依靠OpenDaylight來開發(fā),各個NF控制器依據功能要求來單獨開發(fā)。在系統(tǒng)中有一個服務器作為OpenDaylight控制器和策略生成器,各個NF控制器也可以和OpenDaylight控制器處于一臺服務器中,也能夠在其他服務器中進行獨自啟動。數據平面整體依靠OpenDaylight來構建底層網絡。OpenStack計算節(jié)點復雜計算機資源承載與規(guī)劃,各個NF數據實例用虛擬機模式在OpenStack中運行,網絡轉發(fā)設備也能夠在OpenStack中當做OpenvSwitch虛擬化實現。在這其中每個計算節(jié)點都可以運行在一臺服務器之中。在計算機資源平臺中,將開源OpenStack系統(tǒng)中的計算節(jié)點當做主體,計算節(jié)點復雜部署虛擬機運行組件,這里包含了虛擬轉發(fā)設備OpenvSwitch。計算節(jié)點經過物理交換機進行數據傳輸,全部計算節(jié)點都接受計算資源管理器,也就是管理節(jié)點控制管理。

隨著網絡用戶的增多,引用SDN-NFV來構建移動核心網聯(lián)動機制,在設計目標、數據平面結構以及原型系統(tǒng)等相關基礎上,以此構建靈活性和延伸性的核心網聯(lián)動機制,滿足更多網絡用戶需求。

參考文獻

[1]謝凡,李勇,柳嘉強,等.基于SDN-NFV的移動核心網聯(lián)動機制研究[J].計算機工程,2017,43(2):144-149.

[2]安琪,劉艷萍,孫茜,等.基于SDN與NFV的網絡切片架構[J].電信科學,2016,32(11):119-126.

作者:路遙 許碧洲 孫道禹 單位:吉林吉大通信設計院股份有限公司