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中国移动通信面向商用核心网NFV试点案例

2017-12-14 11:11    it168网站 原创  作者: 厂商投稿 编辑: 李雪薇

  【IT168 案例】网络功能虚拟化(NFV)是未来电信网络演进的基础性技术,网络功能虚拟化是实现传统网络实体软硬件分离,网络功能软件化,部署在云计算资源池中,实现对硬件资源的共享、网络功能的快速部署和容量按需灵活分配。同时NFV将深刻改变运营商的网络架构、规划建设模式、业务运营模式、运维模式等。NFV作为电信网络演进方向已成为业界共识,国际主流运营商已着力推进NFV技术产品成熟并开展技术验证、现网试点及局部商用工作。

  中国移动从2015年8月启动核心网云化试点,联合业界14家主流CT和IT公司,在6省对虚拟化IMS(CSCF、VoLTE AS)、虚拟化物联网EPC(MME、S-GW)、虚拟化短信中心进行试点,已完成两个阶段试点测试。

  NFV的引入将改变以网元设备为中心的组网方式,在基础设施层面形成以DC/资源池为中心的分层网络,组网建设与传统网元差异较大。而中国移动为国内首先进行核心网NFV试点的运营商,国内尚无核心网NFV组网、建设案例,国际仅部分运营商进行少量VoLTE IMS和物联网专网EPC的商用,国际运营商的网络规模和复杂性都与中国移动相差甚远。因此从中国移动实际需求出发,从资源池内部组网、VNF组网、MANO部署、硬件配置和机房环境要求全方位对核心网NFV部署组网进行研究,在制定方案时同时考虑IT技术的特点和电信级的可靠性要求,以商用网络的组网要求来建设试点网络,以充分有效验证NFV组网方案,为后续商用建设打好基础。

  1 中国移动NFV商用试点方案

  1.1 NFV电信云资源池站点组网方案

  核心网NFV的流量模型与传统网元差异比较大,通过对NFV各接口流量特点、带宽需求进行分析,根据流量特点进行网络设计和配置,提出管理平面、业务平台、存储平面划分的具体方案和隔离要求;提出资源池接入层、核心层、出口层的具体组网方案和要求。NFV资源池的逻辑组网如下图所示:

中国移动通信面向商用核心网NFV试点案例

  本案例还分析了核心网NFV站点内部流量特点:

  ● 管理类流量:相比传统网元增加了NFVO、VNFM、VIM之间流量,VNFM与VNF、VNFM与EMS之间流量。根据各接口关键业务流程,基于一定的业务模型对接口带宽进行估算。

  ● 业务流量:原传统网元内部板卡之间的流量、存储流量均作为内部流量,云化之后均需要资源池共用的组网设备进行疏通,因此需要对虚拟化网元内部流量进行分析估算,提出对组网设备需求;传统网元能提供独立的物理接口对外,而云化之后不同的网元、网元的不同逻辑接口都有可能共用物理接口,因此对于信令采集需要有新的方案。

  ● 存储流量:在NFV组网场景下,存储网络带宽不是瓶颈,10GE端口带宽可满足以上存储带宽需求,但在ovs使用DPDK加速的情况下,业务流量和存储流量建议进行物理端口隔离。

  根据电信级设备的可靠性和安全要求,建议NFV资源池内分为管理平面、业务平台和存储平面,三个平面采用物理隔离,平面内部不同的逻辑接口采用VLAN进行隔离。

  其中VIM管理虚拟层的I层管理流量在服务器上设置两个独立的万兆端口,存储数据流设置两个独立万兆端口、业务流量设置两个独立的万兆端口。其它管理流量从流量属性和安全要求来说,与I层管理更接近,但对于OPENSTACK来说也属于业务流量。因此对于其他管理流量,进行了平面划分的多方案比较提出了建议方案。

  1.2 VNF部署及组网方案

  NFV引入初期,云化网元和非云化网元共存,分别分析了S-CSCF、TAS、I-CSCF、SBC云化网元和非云化网元组网的方案,如S-CSCF、TAS引入云化网元后的组网有如下两个方案:

  方案一: PNF与VNF混合组POOL

  方案二: PNF与VNF独立组网

中国移动通信面向商用核心网NFV试点案例

  从设备选型、网络架构、安全性、网络建设难度、网管维护等多角度进行分析,提出方案选择建议。由于两种方案各有适用场景,在试点中对两种方案都进行了验证。

  为保证业务可靠性,每试点省建设至少两个资源池,两个资源池选择异局址机房建设,同厂家不同业务(NB-IoT、IMS、短信中心)部署在同一资源池,并共用MANO,POOL内网元要求分布在至少两个资源池上。

中国移动通信面向商用核心网NFV试点案例

  1.3 MANO部署方案

  分软硬解耦和三层解耦两种引入方式,分别对省内MANO部署方案进行分析。提出对NFVO/OSS、OMC、VNFM、VIM、以及VNF在VIM上部署的方案。

中国移动通信面向商用核心网NFV试点案例

  1.4 NFV资源规划方案

  VIM将计算资源按Region—Availability Zone—Host Aggregate的层次结构进行划分。本方案综合考虑资源可用性和达到最大硬件利用率,根据供电系统、安全域、业务对硬件需求不同、业务对虚拟层配置等不同维度,给出AZ和HA划分原则,保证电信云资源划分的规范性。

中国移动通信面向商用核心网NFV试点案例

  2 客户价值和意义

  本案例于2015年8月起应用于中国移动6省NFV试点组网和建设,并根据试点测试发现的问题进行迭代优化,使方案更完善。

  本案例通过试点对核心网NFV组网部署关键问题进行分析,结合中国移动实际,提出具体可行的方案,可作为中国移动核心网NFV后续建设的依据和指导,对网络建设起到了推动和促进作用;可用于指导后续NFV商用建设,提高生产效率和质量。

标签: 中国移动
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