对SDN/NFV的核心网演进关键技术的探讨

石宇

【摘要】 在长期实践过程中，在核心网中引入NFV与SDN技术，与此同时，基于核心网虚拟化，深入研究分组域网关控制转发分离和以ServiceChaining为基础的即插即拔增值业务，还有复杂流等处理平台，最终得出结论，应当构建以SDN/NFV为重要基础的核心网结构。

【关键词】 SDN/NFV 核心网演进 关键技术

NFV是网络功能虚拟化的简称，而SDN是软件定义网络的简称，两者都是IT领域中最流行的热点技术。在这两种技术出现并应用以来，核心网架构随之演进，因此，必须要重视NFV与SDN技术在核心网长期架构演进方面产生的影响。

一、核心网虚拟化概述

针对虚拟化的核心网网元功能，一定要考虑两部分影响，具体表现在网元性质与网元部署位置。而正是这两部分，对核心网虚拟化所采用的架构形式和部署顺序产生了直接的影响。在控制面功能网元方面，计算资源十分关键，而且绝大部分已经在x86架构当中部署完成，所以，其虚拟化的部署条件已经具备。但是，数据面的功能网元，必须要具备高转发的能力，而当下主要应用的是以专用转发芯片为基础，只能够在传统x86通用服务器当中部署数据面虚拟化，在这种情况下，性能则无法满足专用转发芯片所提出的要求[1]。即便NFV白皮书中已经明确指出数据面与控制面的功能能够实现虚拟化，然而，始终是需要区别分析的。

而对于IMS网络而言，网元IT化的程度相对较高，而且接口也已经实现IP化。与此同时，其硬件的基础就是刀片服务器。只有媒体转发设备不同，必须要将其部署于地级市，而其他控制网元则可以采用集中部署的方式。为此，IMS虚拟化产品被优先推出。现阶段，以中国联通为例，将省与大区作为基本单位，对IMS进行了集中部署，已经具备了落实虚拟化的条件。在未来发展过程中，IMS的扩容与升级也可以借鉴虚拟化手段。

二、分组域网关控制面与转发面分离的架构

由2G/3G分组域发展至LTE分组域结构，这已经充分证明了一次控制实现了转发分离，概括来讲就是移动性管理在控制转发方面分离。EPC是LTE分组域的简称，已经将其原有集中于SGSN当中的部分移动性管理功能抽取出来，并在独立网元MME当中落实。而在EPC当中，网元MME具备处理信令面的功能，而网元SGW和网元PGW则需要对用户面的数据库转发进行负责并处理。与此同时，EPC的移动性管理架构增强了分组核心网架构的清晰程度，确保控制面的分工明确性更加明显。然而，站在网络架构角度分析，分组域在控制转发分离方面并不到位。因为移动数据面必须要具备移动性锚定，所以，必须要将PGW与SGW全部保留下来。然而，受移动性影响，数据在终端至出口网关整个过程，并非采用了三层路由的方式，相反则是利用了GTP隧道这一途径，实现了逐段传送。即便xGW中不具备移动性管理控制面的相關功能，但是却具备了GTP控制面已经具备的功能。

三、以SDN/NFV为基础的核心网演进解构

在现网中，核心网设备必须要根据其功能领域的不同来进行部署。其中，图一表示了现网核心网逻辑拓扑内容。在这一逻辑拓扑当中，各增值业务处理平台都是独立域。而站在物理部署的角度分析，采取分散部署方式的现网核心网平面结构，具体的原因可以划分成两个部分[2]。

在水平面之上，网关类型的设备，其控制转发紧耦合。而在垂直面之上，设备功能的软件以及硬件也是紧耦合。即便控制面属于相对概念，但是，IMS与SIP信令于业务而言却始终属于控制面的数据，但是相对于EPC而言，则属于转发面的数据。总体而言，控制面存在共同的树型，也就是说，控制面网元能够被人为是自身不存在亦或是不启用三层路由的转发功能，所以是产生或者是终结数据流的节点，并非是转发的中间节点。即便网络域存在差异，而控制面网元间也存在差异，但是却始终能够实现集中部署的目标。

结束语：综上所述，文章主要针对NFV与SDN技术对核心网架构演进进行了深入地研究，并且在核心网中合理地引入这两种技术，针对多个处理平台予以研讨，提出了以NFV与SDN技术为重要基础的核心网演进结构。而这一架构的组建能够有效地拓展核心网，比较典型的就是转发面的设备部署更加灵活，能够对网络动态予以合理地调整。在这种情况下，核心网将逐渐向着全IP的架构发展，并且具备平滑演进的能力。由此可见，基于NFV/SDN的核心网演进具有理想的发展前景。

参 考 文 献

[1] 薛淼，符刚，朱斌等.基于SDN/NFV的核心网演进关键技术研究[J].邮电设计技术，2014（3）：16-22.

[2] 李德忠，刘冰洋，王楠等.关于SDN/NFV技术在EPC演进中具体作用的讨论

[3].中国通信学会信息通信网络技术委员会2015年年会论文集.2015：190-195.