移动核心网联动机制分析

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【摘要】本文先对移动核心网联动机制构建的必要性进行简析，然后在SDN-NFV基础上，从设计目标、数据平面结构以及原型系统等方面入手，对移动核心网联动机制进行详细分析。

【关键词】SDN-NFV;移动;核心网联动;机制构建

在科学技术的发展之下，网络成为了人们生活、工作和学习中不可缺少的部分。在国民经济不断上涨之下，移动互联网的用户量也在不断的增多。用户的增多对移动流量的需求量也在不断提高，这让移动核心网所面临的业务压力也不断变大。在这种情况下就可以引进SDN-NFV，在SDN-NFV基础上建设移动核心网联动机制，满足更多用户对流量的需求，在此基础上促使行业的稳定发展。

一、基于SDN-NFV移动核心网联动机制的意义

随着网络技术的发展，人们对网络的依赖性更强。在移动互联网用户量逐渐增多的情况下，网络就存在了拥堵的现象，同时也让运营商面临了很大的压力，移动网络服务质量也在用户数量增多之下有了一定程度的降低，很多用户都对移动网络速度有意见。就当前形势来看，移动核心网中业务数量比较庞大，并且模式也十分复杂，加之固化的网络构架，这些方面对移动网络的性能形成了很大的影响。但是经过对SDN与NFV技术的运用，虽然可以在很大程度上确保移动网络灵活性，但是也会存在困难。在这其中系统结构优化、资源整合以及复杂性业务都是需要关注和考虑的重点。除此之外，当前的移动网络所实施的模式有两种，具体是用户驱动以及业务驱动两种。这两种模式都有一定的实施方式，需要根据实际情况来制定不同模式。在SDN-NFV基础上设计和构建移动核心网联动机制，这样能够提高网络灵活性与可延伸性。但是新的架构也产生了新的挑战，怎样设计和构建出科学的系统结构，将各种资源进行整合的联动机制，这是当前运营商急需解决的问题。怎样制定联动机制，把分类测量和业务链综合在一起，以此实现网络动态部署与调整也是目前所面临的挑战。

二、SDN-NFV基础上的移动核心网联动机制分析

1、设计目标。平台设计的目标在于经过SDN和NFV技术的引进，以此实现网络联动机制，对移动核心网的复杂业务链进行支持，实现动态性与可延伸性。在实际设计过程中，其需要达到的目标有以下几种：其一是对控制面资源进行整合，构建联动机制。将SDN和NFV引入其中，可以为控制面的决策提供更多参考信息。比如NF数控分离可以让NF控制器获得对应数据面信息，SDN控制器得到的网络资源信息，计算资源管理器获得计算资源信息。要想对这些资源进行整合，实现控制面模块的有效联动，在此基础上对计算资源与传输资源进行控制。其二是实现业务链基础上的通信模式。移动核心网中，基于业务链通信模式是一种重要的功能。经过联动机制能够实现逻辑业务链和匹配测策略到物理转发路径映射，让特定数据流通过网络功能组建，在此基础上提升服务质量，实现基本业务链通信。2、数据平面结构。和控制平面结构相比，数据平面结构相对简单，主要功能有以下几种：其一是网络资源，网络资源中具备了网络转发设备，网络转发设备能够转发数据，并且精准反映出网络状态；其二是NF数据面实体，其是网络功能中间件，有利于NF功能的充分发挥；其三是计算资源，这种功能属于底层设备承载容器，可以为CPU提供计算资源。数据平面中网络转发设备与NF数据面实体一般有两种实现方式，其一是使用虚拟化技术，其二是依靠物理硬件。还有一种是策略生成器，策略生成器是控制平面结构中的一个关键模块，主要是复杂业务链的产生与匹配策略制定。策略生成器自身有静态支配业务链和匹配策略功能，能够进行思想设置。更加关键的是，经过整合控制平台其他模块信息，能够进行网络联动机制，可以即时生成业务链和策略动态匹配。3、原型系统。依据上面所介绍的控制平面结构与数据平面结构，对当前的原型系统进行简单的介绍。在整个系统中，SDN控制器将开源项目OpenDaylight作为主体，计算资源管理器则是由开源平台OpenStack中管理节点来管理，策略生产器依靠OpenDaylight来开发，各个NF控制器依据功能要求来单独开发。在系统中有一个服务器作为OpenDaylight控制器和策略生成器，各个NF控制器也可以和OpenDaylight控制器处于一台服务器中，也能够在其他服务器中进行独自启动。数据平面整体依靠OpenDaylight来构建底层网络。OpenStack计算节点复杂计算机资源承载与规划，各个NF数据实例用虚拟机模式在OpenStack中运行，网络转发设备也能够在OpenStack中当做OpenvSwitch虚拟化实现。在这其中每个计算节点都可以运行在一台服务器之中。在计算机资源平台中，将开源OpenStack系统中的计算节点当做主体，计算节点复杂部署虚拟机运行组件，这里包含了虚拟转发设备OpenvSwitch。计算节点经过物理交换机进行数据传输，全部计算节点都接受计算资源管理器，也就是管理节点控制管理。

随着网络用户的增多，引用SDN-NFV来构建移动核心网联动机制，在设计目标、数据平面结构以及原型系统等相关基础上，以此构建灵活性和延伸性的核心网联动机制，满足更多网络用户需求。

参考文献

[1]谢凡,李勇,柳嘉强,等.基于SDN-NFV的移动核心网联动机制研究[J].计算机工程,2017,43(2):144-149.

[2]安琪,刘艳萍,孙茜,等.基于SDN与NFV的网络切片架构[J].电信科学,2016,32(11):119-126.

作者:路遥 许碧洲 孙道禹 单位:吉林吉大通信设计院股份有限公司