移動核心網聯動機制分析

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【摘要】本文先對移動核心網聯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等方面入手，對移動核心網聯動機制進行詳細分析。

【關鍵詞】SDN-NFV;移動;核心網聯動;機制構建

在科學技術的發展之下，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動機制，滿足更多用戶對流量的需求，在此基礎上促使行業的穩定發展。

一、基于SDN-NFV移動核心網聯動機制的意義

隨著網絡技術的發展，人們對網絡的依賴性更強。在移動互聯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。在這其中系統結構優化、資源整合以及復雜性業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，怎樣設計和構建出科學的系統結構，將各種資源進行整合的聯動機制，這是當前運營商急需解決的問題。怎樣制定聯動機制，把分類測量和業務鏈綜合在一起，以此實現網絡動態部署與調整也是目前所面臨的挑戰。

二、SDN-NFV基礎上的移動核心網聯動機制分析

1、設計目標。平臺設計的目標在于經過SDN和NFV技術的引進，以此實現網絡聯動機制，對移動核心網的復雜業務鏈進行支持，實現動態性與可延伸性。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。其二是實現業務鏈基礎上的通信模式。移動核心網中，基于業務鏈通信模式是一種重要的功能。經過聯動機制能夠實現邏輯業務鏈和匹配測策略到物理轉發路徑映射，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設備，網絡轉發設備能夠轉發數據，并且精準反映出網絡狀態；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，主要是復雜業務鏈的產生與匹配策略制定。策略生成器自身有靜態支配業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，能夠進行網絡聯動機制，可以即時生成業務鏈和策略動態匹配。3、原型系統。依據上面所介紹的控制平面結構與數據平面結構，對當前的原型系統進行簡單的介紹。在整個系統中，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中管理節點來管理，策略生產器依靠OpenDaylight來開發，各個NF控制器依據功能要求來單獨開發。在系統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計算節點復雜計算機資源承載與規劃，各個NF數據實例用虛擬機模式在OpenStack中運行，網絡轉發設備也能夠在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系統中的計算節點當做主體，計算節點復雜部署虛擬機運行組件，這里包含了虛擬轉發設備OpenvSwitch。計算節點經過物理交換機進行數據傳輸，全部計算節點都接受計算資源管理器，也就是管理節點控制管理。

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