對SDN/NFV的核心網演進關鍵技術的探討

石宇

【摘要】 在長期實踐過程中，在核心網中引入NFV與SDN技術，與此同時，基于核心網虛擬化，深入研究分組域網關控制轉發分離和以ServiceChaining為基礎的即插即拔增值業務，還有復雜流等處理平臺，最終得出結論，應當構建以SDN/NFV為重要基礎的核心網結構。

【關鍵詞】 SDN/NFV 核心網演進 關鍵技術

NFV是網絡功能虛擬化的簡稱，而SDN是軟件定義網絡的簡稱，兩者都是IT領域中最流行的熱點技術。在這兩種技術出現并應用以來，核心網架構隨之演進，因此，必須要重視NFV與SDN技術在核心網長期架構演進方面產生的影響。

一、核心網虛擬化概述

針對虛擬化的核心網網元功能，一定要考慮兩部分影響，具體表現在網元性質與網元部署位置。而正是這兩部分，對核心網虛擬化所采用的架構形式和部署順序產生了直接的影響。在控制面功能網元方面，計算資源十分關鍵，而且絕大部分已經在x86架構當中部署完成，所以，其虛擬化的部署條件已經具備。但是，數據面的功能網元，必須要具備高轉發的能力，而當下主要應用的是以專用轉發芯片為基礎，只能夠在傳統x86通用服務器當中部署數據面虛擬化，在這種情況下，性能則無法滿足專用轉發芯片所提出的要求[1]。即便NFV白皮書中已經明確指出數據面與控制面的功能能夠實現虛擬化，然而，始終是需要區別分析的。

而對于IMS網絡而言，網元IT化的程度相對較高，而且接口也已經實現IP化。與此同時，其硬件的基礎就是刀片服務器。只有媒體轉發設備不同，必須要將其部署于地級市，而其他控制網元則可以采用集中部署的方式。為此，IMS虛擬化產品被優先推出?，F階段，以中國聯通為例，將省與大區作為基本單位，對IMS進行了集中部署，已經具備了落實虛擬化的條件。在未來發展過程中，IMS的擴容與升級也可以借鑒虛擬化手段。

二、分組域網關控制面與轉發面分離的架構

由2G/3G分組域發展至LTE分組域結構，這已經充分證明了一次控制實現了轉發分離，概括來講就是移動性管理在控制轉發方面分離。EPC是LTE分組域的簡稱，已經將其原有集中于SGSN當中的部分移動性管理功能抽取出來，并在獨立網元MME當中落實。而在EPC當中，網元MME具備處理信令面的功能，而網元SGW和網元PGW則需要對用戶面的數據庫轉發進行負責并處理。與此同時，EPC的移動性管理架構增強了分組核心網架構的清晰程度，確?？刂泼娴姆止っ鞔_性更加明顯。然而，站在網絡架構角度分析，分組域在控制轉發分離方面并不到位。因為移動數據面必須要具備移動性錨定，所以，必須要將PGW與SGW全部保留下來。然而，受移動性影響，數據在終端至出口網關整個過程，并非采用了三層路由的方式，相反則是利用了GTP隧道這一途徑，實現了逐段傳送。即便xGW中不具備移動性管理控制面的相關功能，但是卻具備了GTP控制面已經具備的功能。

三、以SDN/NFV為基礎的核心網演進解構

在現網中，核心網設備必須要根據其功能領域的不同來進行部署。其中，圖一表示了現網核心網邏輯拓撲內容。在這一邏輯拓撲當中，各增值業務處理平臺都是獨立域。而站在物理部署的角度分析，采取分散部署方式的現網核心網平面結構，具體的原因可以劃分成兩個部分[2]。

在水平面之上，網關類型的設備，其控制轉發緊耦合。而在垂直面之上，設備功能的軟件以及硬件也是緊耦合。即便控制面屬于相對概念，但是，IMS與SIP信令于業務而言卻始終屬于控制面的數據，但是相對于EPC而言，則屬于轉發面的數據?？傮w而言，控制面存在共同的樹型，也就是說，控制面網元能夠被人為是自身不存在亦或是不啟用三層路由的轉發功能，所以是產生或者是終結數據流的節點，并非是轉發的中間節點。即便網絡域存在差異，而控制面網元間也存在差異，但是卻始終能夠實現集中部署的目標。

結束語：綜上所述，文章主要針對NFV與SDN技術對核心網架構演進進行了深入地研究，并且在核心網中合理地引入這兩種技術，針對多個處理平臺予以研討，提出了以NFV與SDN技術為重要基礎的核心網演進結構。而這一架構的組建能夠有效地拓展核心網，比較典型的就是轉發面的設備部署更加靈活，能夠對網絡動態予以合理地調整。在這種情況下，核心網將逐漸向著全IP的架構發展，并且具備平滑演進的能力。由此可見，基于NFV/SDN的核心網演進具有理想的發展前景。

參 考 文 獻

[1] 薛淼，符剛，朱斌等.基于SDN/NFV的核心網演進關鍵技術研究[J].郵電設計技術，2014（3）：16-22.

[2] 李德忠，劉冰洋，王楠等.關于SDN/NFV技術在EPC演進中具體作用的討論

[3].中國通信學會信息通信網絡技術委員會2015年年會論文集.2015：190-195.