新型移動(dòng)業(yè)務(wù)控制網(wǎng)絡(luò)中基于虛擬化的云基礎(chǔ)架構(gòu)研究.pdf

1、目前,電信系統(tǒng)采用專用設(shè)備,運(yùn)行規(guī)模固定、資源利用率低下,利用云計(jì)算技術(shù)來降低運(yùn)維成本受到業(yè)界的普遍關(guān)注。然而,由于核心網(wǎng)處于電信網(wǎng)的核心地位,其服務(wù)質(zhì)量的要求非常嚴(yán)格,因此,核心網(wǎng)的云化工作目前仍處于探索階段。IMS(IP Multimedia Subsystem)是基于IP網(wǎng)絡(luò)的話音和多媒體業(yè)務(wù)的電信核心網(wǎng)架構(gòu),被公認(rèn)為是下一代移動(dòng)核心網(wǎng)的遠(yuǎn)景目標(biāo)。針對(duì)IMS核心網(wǎng)體系,提出采用虛擬化技術(shù)的云基礎(chǔ)架構(gòu),實(shí)現(xiàn)核心網(wǎng)規(guī)模的彈性伸縮,降低

2、運(yùn)維成本,同時(shí)保證符合電信級(jí)別的可靠性要求,具有重要的理論與實(shí)際意義。
　　實(shí)現(xiàn)IMS核心網(wǎng)云化的關(guān)鍵在于使系統(tǒng)滿足電信級(jí)別的高響應(yīng)性、負(fù)載均衡、可靠性要求。據(jù)此,對(duì)基于虛擬化技術(shù)的云基礎(chǔ)架構(gòu)進(jìn)行改進(jìn),為IMS核心網(wǎng)的提供云化支撐環(huán)境。首先,針對(duì)IMS核心網(wǎng)云化,提出了改進(jìn)的云基礎(chǔ)架構(gòu)虛擬化支撐平臺(tái)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)方案,為核心網(wǎng)的控制層提供基于虛擬化的云基礎(chǔ)架構(gòu),所有核心網(wǎng)網(wǎng)元均運(yùn)行在虛擬環(huán)境中;其次,提出基于CPU綁定策略的動(dòng)態(tài)資

3、源管理,滿足了電信系統(tǒng)對(duì)響應(yīng)時(shí)間的要求,并能夠根據(jù)負(fù)載情況動(dòng)態(tài)調(diào)整核心網(wǎng)規(guī)模;最后,提出基于向量的虛擬機(jī)和物理服務(wù)器的匹配算法與虛擬化支撐平臺(tái)的可靠性保障機(jī)制,提高了IMS核心網(wǎng)系統(tǒng)的吞吐率,滿足了電信核心網(wǎng)系統(tǒng)的可靠性要求。
　　通過在現(xiàn)網(wǎng)部署實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與R4網(wǎng)絡(luò)對(duì)接,對(duì)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行了功能和性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明虛擬化支撐平臺(tái)的端到端呼叫響應(yīng)時(shí)間滿足電信系統(tǒng)對(duì)呼叫時(shí)延的要求。通過24小時(shí)的模擬現(xiàn)網(wǎng)用戶呼叫行為測(cè)試證明,虛擬化支撐平