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1、主讲人:彭晋中国移动通信研究院,基于分布式的新产品的介绍,1,目录,分布式技术及其应用环境基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交换系统基于IT化的核心网演进思考,2,目录,分布式技术及其应用环境分布式技术的概念与实质典型的面向内容分发和媒体服务的分布式系统分布式技术在VoIP中的应用基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交换系统基于IT化的核心网演进思考,3,什么是分布式系统,分布式系统:指通过网络互连,独立计算机通过彼此协作,执行诸如网络服务、Web应用等完成统一目标的计算机程序。推动分布式系统发展的因素 自然存在,应用广 性能的提高和成本的降低 灵活性和可扩展性 容错性 高效
2、的网络通信,300KG!!,50KG X 6,4,P2P 分布式对等计算,按照P2P的拓扑结构组织,分为中心化(索引服务器)拓扑Napster/BT/PPLive/PPStream全分布式非结构化拓扑Gnutella全分布式结构化拓扑Chord/CAN/Kad半分布式KaZza,单点故障性能和带宽瓶颈,能有效克服单点故障能提高系统性能和降低带宽瓶颈,服务器/客户端模式:,Peer-to-Peer模式:对等技术,资源的“生产者”和“消费者”直接交互信息和服务,通信方式组织方式查找方式协议,区别,5,中心化(索引服务器)拓扑,Napster,存在中心化索引服务器,查询可用Peer通信分为查询可用P
3、eer和Peer间通信两部分当用户数量急剧增加时,索引服务器负荷大大增加,需要进行分布化部署(可使用后面的几种技术),6,全分布式非结构化拓扑,Gnutella,7,全分布式结构化拓扑,存储特定内容于特定位置按照特定路径查找特定内容节点处理较为复杂,使用不够广泛,Chord,8,半结构化拓扑,9,各种P2P结构的比较,10,P2P的发展史,P2P与C/S的融合(目前-未来),第四阶段,云计算等的引入使得用户侧C/S方式的通信又开始流行云计算内部大量使用P2P等分布式技术云化的CDNP2P与C/S的融合成为当下的研究热点,11,目录,分布式技术及其应用环境分布式技术的概念与实质典型的面向内容分发
4、和媒体服务的分布式系统分布式技术在VoIP中的应用基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交换系统基于IT化的核心网演进思考,12,典型的面向内容分发和媒体服务的分布式系统,基于索引服务器Tracker的架构Tracker记录PeerlistPeer之间传输(共享)分片数据实现可扩展性和实时性的大规模分布式系统并发:百万延迟:s,P2P 技术,流媒体技术,P2P分布式技术与流媒体技术的结合,基于CDN、P2P技术的流媒体分发架构,传输协议:RTSP,HTTP Streaming等,P2P流媒体技术架构,CDN边缘节点,传输协议:P2P私有协议,主流SP,主流SP,基于CDN的流媒体技术架构
5、,14,CDN 与P2P流媒体的业务发展及特点分析,P2P流媒体的技术特点,CDN的业务发展,P2P流媒体的业务发展,艾瑞咨询06年预测,2010年P2P流媒体用户占网民数量的从05年的11%升至60%,高达1.4亿。,1999至08年,CDN的市场规模以44.6%的年复合增长率增长,09到13年将以31.1%的年复合增长率增长,从08年的2500万美金增长到13年约44亿美金。服务范围从网页、应用到流媒体、网络存储、下载性能提升等。,第二轮互联网浪潮,视频应用爆发式增长,CDN高速发展,互联网泡沫破灭,CDN发展近如何停滞,工信部电信研究院09年数据分析,用户边多源下载边播放内容分片分布存储
6、在各个节点中媒体以P2P方式共享,减小服务器开销与骨干网流量,适合大用户量的内容分发(无需投入,服务节点可离请求节点很近)4.用户越多,播放越流畅越稳定,用户边多单源下载边播放内容分片存储在单个边缘节点中服务节点部署在离用户较近位置,提高用户体验(部署成本与用户距离是个tradeoff),CDN模式流媒体架构的特点,15,新技术层出不穷,CDN、P2P,谁更适合未来,CDN、P2P优劣势分析,服务侧引入云技术,可提高服务器的利用率,从一定程度上降低服务投入成本,但不能减少 对用户的出口带宽量,C/S模式在服务侧引入云技术,并不能根本解决运营成本问题?,CDN与P2P结合,优势互补,辅以云技术,
7、适应未来业务发展,1.CDN技术保证长尾流媒体内容的分发质量 2.P2P技术保证热门流媒体内容的分发质量 3.服务节点引入云技术,提高服务器的利用率,16,目录,分布式技术及其应用环境分布式技术的概念与实质典型的面向内容分发和媒体服务的分布式系统分布式技术在VoIP中的应用分布式技术的其他应用基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交换系统基于IT化的核心网演进思考,17,分布式VoIP的杰出代表Skype全球最流行的分布式语音解决方案,2003年,skype推出互联网语音,以优质的语音质量和低价资费得到用户的追捧,2003年,Skype诞生:由KaZaA公司的创始人Niklas首次推出,
8、2005年,被电子商务网站eBay以41亿美元收购,成为其用户交易的通信工具,2008年,成为全球最大的跨国语音通话服务商,2011年5月微软正式宣布85亿美金收购Skype,可能会将skype植入到企业应用、个人产品、移动终端中,2011年7月Facebook联合Skype推视频通话服务,将skype的通信能力推广到7.5亿社区应用用户中,2010年底,skype用户达到6.63亿,超过了世界上任何一家电信运营商的用户数,Skype正以每季度3500万用户的数目在增长Skype同时在线人数最高突破3000万Skype成为全球最大的跨国语音通话服务商,Skype用户2010年的语音通话时长高达
9、1025亿分钟,约占全球国际通话总时长的五分之一。Skype的视频聊天服务更占用户通话量的40%,Skype业务体验,Skype提供三种通话方式:Skype-to-Skype、SkypeOut和SkypeIn,Skyep-to-Skype:Skype与Skype(PC-to-PC)之间的通话,此种模式通话完全免费,SkypeOut:Skype打到固定电话或者手机,用户需要购买Skype点卡,SkypeIn:又称Online Number,Skype用户在Skype接听来自固定电话或者手机的呼叫(中国暂无此业务),Skype登录,Skype拨号,Skype文本消息,Skype多方通信,19,Sk
10、ype分布式技术的应用,Skype基于纯软件实现,应用P2P技术确保系统可靠性和强可扩展性,网络架构:分布式混合模型,节点类型:普通节点+超级节点,结合集中式和分布式的特点,在网络的边缘节点采用集中式的网络结构,而在超级节点之间采用分布式的网络结构,形成混合模式的P2P网络模型,普通节点:安装Skype软件的客户端,可以在它上面拨打语音电话以及发送即时消息。超级节点:超级节点之间以P2P方式互连,一个超级节点下面可连接多个普通节点,用于发送用户请求以及转发用户数据,分布式P2P技术充分利用用户系统资源,减轻网络侧服务器处理和接口压力,均衡网络流量,全球只部署少量超级节点和一个全球索引服务器,采
11、用非电信级的通用服务器,降低CAPEX和OPEX,提供廉价的互联网语音服务。,Skype的技术特征,码号可采用任何全球某一的标识作为码号路由寻址:采用P2P技术,利用终端用户机器的处理能力和网络带宽进行寻址和路由,每增加一个节点,P2P网络的处理能力和带宽都相应增加。编解码算法Skype支持7种编解码,其中最核心的是使用Global IP Sound公司的iSAC/iLBC,这两个算法都结合了互联网的特点,对带宽要求较低。Skype可以根据双方的连接情况自动选则最佳的编码方式。语音通话的时候平均占用带宽大约是3-16KB/S。安全考虑所有的通讯都是以端对端的模式进行加密Skype采用了数字签名
12、的方式,保证存储在P2P网络中的用户数据不被篡改NAT/防火墙穿越能力运用P2P技术,几乎可以在所有的防火墙或者NAT之后工作,Skype语音业务寻址,当被叫B不在A的好友列表中时,流程图如左图所示,呼叫建立流程详述如下:主叫A向其所连接的超级节点发送呼叫请求A的超级节点利用P2P的查找算法,在P2P叠加网中查找被叫B的地址,并将地址返回给AA收到B的地址,与B建立通话连接当被叫B处于A的好友列表中时,意味着A已经知道B的地址,呼叫双方无需查询流程可直接建立连接,如图中绿色实线所示,主被叫都具有公网IP和端口,主被叫一方或者双方处于私网或者UDP受限的防火墙之后,注册流程:host连接到超级节
13、点-登录到Login Server鉴权-给其他节点通告自己的信息-NAT/FW发现-发现拥有公网IP的超级节点Host Cache中保存超级节点列表及其IP地址;通过超级节点之间的泛洪、Global Index找到对端找到对端IP地址后,开始P2P的信令和媒体交互(直接交换或者选择forwarding节点交互),业务流程,呼叫流程,消息全部加密,HC listIP1:Port1IP2:Port2IP3:Port3IP4:Port4,Skype媒体面中转,物理层,服务器,PC,Relay Overlay,逻辑层,客户端,用户节点,普通节点,超级节点,客户端,客户端,利用“反三角不等式现象”优化数
14、据报文的路由,利用用户节点中转媒体数据,网络中NAT普遍存在Internet中网络层路由Triangle Inequality Violations(TIV)的普遍存在可以采用中转节点来完成媒体中转,提高质量,23,目录,分布式技术及其应用环境基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交换系统基于IT化的核心网演进思考,24,CM-IMS的业务现状,CM-IMS主要业务,多媒体电话业务,CM-IMS多媒体电话业务向个人与家庭用户提供多终端、多接入的话音业务,包含基本音、视频通话、传真、补充业务功能,多媒体彩铃业务,多媒体彩铃是一种被叫业务,可以根据被叫用户事先预设的条件向主叫用户播放相应的彩
15、铃文件,统一Centrex业务,向集团客户提供基于CM-IMS的多媒体电话,除具有普通固话和传真的所有功能外,还能提供视频通话等多媒体服务,是全方位的固定电话解决方案,CM-IMS网络目前已经在全国大面积部署,业务主要面向企业用户。,25,CM-IMS与P2P流媒体结合:优势互补,通过引入P2P流媒体技术降低服务器的带宽和存储成本;使流量本地化,降低骨干网的流量,均衡网络流量,P2P,IMS,重用IMS用户管理、计费以及安全等运营管理方面的功能重用IMS客户端,给用户提供一站式的服务 遵循IMS的业务触发机制,未来可实现业务的组合(融合通信业务等),强大的业务承载能力高可扩展性、低成本,强大的
16、业务控制能力用户管理、计费等,DSN P2P流媒体验证P2P强大的业务承载能力,现网运营数据显示(1万人并发的情况下):P2P流媒体比传统C/S模式节省90%的服务器数量和带宽大小。,理论分析,100万用户在每秒26.3个请求的模型下,P2P信令给IMS核心网带来的负载不高,注:参照PPLIVE的模型模拟,注:来自电影网数据,26,基于CM-IMS的P2P流媒体系统:业务形式及系统架构,Tracker-AS:业务注册与认证、频道与Peer List管理与查询、计费与网管数据收集与上报CIPP:频道发布、费率更新与同步,向Tracker-AS 和Portal通告频道信息Portal:用户使用流媒
17、体业务的入口,频道列表显示等SS:提供流媒体内容,格式转换等CS:缓存SS发布的内容,提供流媒体数据,可扩展成为CDN,新增设备功能介绍,系统架构,业务模式:CM-IMS P2P流媒体业务是面向个人/家庭/集团用户提供的视频直播、点播业务产品。用户通过Internet接入CM-IMS P2P流媒体系统即可使用业务。技术特点:系统利用IMS的用户管理和计费功能,使用P2P技术实现用户之间的视频共享,以降低视频源服务器的提供成本,均衡网络流量。计费模式:按影片收费,按套餐(包月年等)收费。,27,基于CM-IMS的P2P流媒体系统:产品形态及发展规划,CS,内容获取存储管理状态管理,SS,内容提供
18、内容存储,CIPP,内容审核频道标识费率制定频道发布与删除,Tracker-AS,频道维护与删除用户权限验证频道查询与管理Peer管理,Portal,Web界面后台管理数据库,机顶盒+TV,移动终端,宽带智能终端,宽带电脑,省公司业务拓展与现有IMS业务结合,提供一站式服务性,提供用户粘性,封装业务能力,推动多业务平台的发展完善企标和标准化工作,引领产业发展,CM-IMS,服务器系列,终端系列,发展规划,视频直播,点播,高清视频,业务形式与合作,企业,领导致辞与企业培训,电影,电视,个人,家庭,热门视频,视频合作单位,目录,分布式技术及其应用环境基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交换
19、系统分布式交换的基本原理分布式交换的功能测试与性能测试厂家开发的分布式交换原型系统基于IT化的核心网演进思考,29,什么是分布式交换机,负载均衡,容量线性扩展,节点自组织维护,资源弹性调度,平滑继承现有MSS/CSCF软件功能和业务并满足运营商对“大容量,少局所”需求软件化、组件化实现,将同时支持电信设备平台和普通IT平台可平滑引入现网替换MSS/CSCF,SU,交换单元SU,SU,SU,SU,SU,SU,SU,SU,“云”特征:对外实现拓扑隐藏,使用了数据多副本容错、计算节点同构可互换等措施来保障交换功能的高可靠性“交换机”特征:对外呈现软交换交换机和IMS交换机接口、协议及功能,分布式交换
20、机架构,分布式交换机外部特征,分布式交换机内部特征,分布式交换机目标,30,Full mesh连接,技术特征分析容量线性扩展,DHT,DSN分布式交换机从节点资源备份池灵活增加节点实现容量线性增长,对外呈现单设备形态,线性大容量扩展,加入,节点资源备份池,用户增加,单板,中心协调点,单板,单板,单板,基于负载状态选择单板,单板,瓶颈,不易扩展,瓶颈,华为ATCA平台的MSS/CSCF设备在设计规格内可实现线性扩容(如MSS设计规格2个机框支持1200万用户,每个单板100万用户)当支持大容量时需采用新增MSS设备方式实现,大容量,分布式交换机可实现节点DHT方式逻辑分布,不存在瓶颈,易于容量扩
21、展;,V.S.,中兴ATCA的MSS/CSCF设备采用星状组织结构,单板间采用全连接,不易于扩展,消除扩展瓶颈,V.S.,31,技术特征分析节点自组织维护,分布式交换机允许结点自由地加入和离开;节点之间自动感知拓扑变化并实现数据自动迁移与配置,无需进行人工配置,节点灵活加入离开,离开,加入,数据迁移,位置变化,Ping,负载/故障监测,现网ATCA平台的MSS/CSCF设备支持单板硬件热插播,但是仍需要以人工命令方式或者人工配置脚本方式实现数据迁移(比如VLR用户数据),分布式交换机能够实现节点过载、故障自动并及时上报网管OAM,避免与网管之间频繁监测,单板,单板,单板,MSS设备,单板,?,
22、人工添加单板,现网ATCA平台的MSS/CSCF设备支持依靠网管设备(华为OMU、中兴OMP)对每个单板进行周期性过载或者故障监测,这种机制可能成为扩容的瓶颈,OMU/OMP,OAM,上报,节点灵活加入离开,V.S.,V.S.,32,技术特征分析负载均衡,现有负载均衡机制,局内负载均衡(集中式,中兴),局间负载均衡,分布式交换负载均衡,特点 每个节点理论最大服务用户数量与其能力成比例 多个相邻节点之间形成互备关系 效果“能者多劳”的静态平衡+“我为人人,人人为我”的全局动态平衡 局内和局间均适用,实现统一的负载均衡,且不存在Pool间无法均衡的情况,能力强的节点服务的用户数量大,采用消息/任务
23、调度器的方式在 同类网元功能板间调度负载 在1000万2000万用户规模下,这种集中式的机制暂时没有构成瓶颈,说明这种负载均衡机制暂时还是有效的,软交换和IMS都可利用Pool机制执行负载均衡,但目前都是静态配置调度量比例 软交换和IMS都缺乏Pool间的负载均衡方案,调度器,MSS/CSCF Pool,33,分布式交换机系统结构与实现原理,系统结构,软交换,IMS,DSN,实现原理,会话控制(MSC/CSCF-like),资源定位(HLR/HSS-like),34,目录,分布式技术及其应用环境基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交换系统分布式交换的基本原理分布式交换的功能测试与性能测
24、试厂家开发的分布式交换原型系统基于IT化的核心网演进思考,35,基于分布式交换机的VoIP功能测试,DSN VoIP 系统架构,DSN VoIP 功能测试分项,测试目的,2010年1月2月:共60个左右功能测试,全部通过。,测试结论,测试DSN VoIP的负载均衡和容灾能力测试DSN VoIP交换系统的自组织能力测试DSN VoIP基本业务能力,36,基于分布式交换机的VoIP性能测试(2/2),2010年79月:完成了56个节点的性能测试,系统性能测试结果,性能测试分项,节点稳定时性能基本与节点数成线性增长;受仪表能力限制,当前系统可支持的最大呼叫处理能力为2600CAPS,相当于650万用
25、户,测试结论,测试目的,测试DSN VoIP分布式系统的扩展性和性能验证千万级软交换的实现可行性,37,目录,分布式技术及其应用环境基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交换系统分布式交换的基本原理分布式交换的功能测试与性能测试厂家开发的分布式交换原型系统基于IT化的核心网演进思考,38,爱立信的分布式交换MSC Blade Cluster,MSC-S,MSC-S,MSC-S Blade Cluster,MSC-S Blade Cluster,MSC-S pool,MSC-S Blade Cluster,MSC-S,MSC-S Blade Cluster,MSC-S,内部不同刀片服务器之
26、间实现交换机内部负载均衡,扩展性好,2个机柜支持690万用户容量,关键机制:刀片服务器之间采用HASH方式互联,共同组成交换机功能,VLR数据动态多备份,分布式交换机及普通交换机可共同组成MSC Pool,实现全局负载均衡,P2P SIP,Service zone1,Service zone 3,Service zone 2,Service zone 4,Geographic zone 11,Basic Service,Streaming Service,CS Network,IMS Subsystem,UE,PAPF,CSF,IIS,AuF,S-Peer,PGCF,诺西的PeaCe系统,Di
27、ameter,SIP,SIP,Diameter,SIP,Geographic zone 12,Geographic zone 13,IIS,业务域:节点均质化地理域:流量本地化,Geographic zone 11,Geographic zone 12,Geographic zone 13,VNIAL Algorithm 虚拟节点算法,保证系统负载均衡 Dispersive Replication Algorithm 分散备份机制,保障数据可靠性 PriMa Algorithm 网络抖动应对机制,提高系统的可用性,40,目录,分布式技术及其应用环境基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交
28、换系统基于IT化的核心网演进思考电信核心网IT化发展趋势共平台与动态资源调度,41,电信核心网现况从分散到集中,多种平台共存,部署格局:中国移动的软交换部署较为分散,连同IMS,尚未全面形成大区或者全国集中部署的局面;软交换正在进行集中化改造,信令面网元向省中心集中,以实现集中化运维,降低CAPEX和OPEX。,近期,MSS跨本地网进行省内集中,情况1:MSS分散部署在各本地网,情况2:MSS集中部署但服务于一个本地网,未来,不同厂家的多种核心网网元集中到同一个机房,CPCI设备,ATCA设备,刀片服务器,小型机,现状,设备形态:现网中存在多种电信级平台,核心网网元功能与平台是“紧耦合”的。,
29、思考:如何在一个机房内高效地运维运行在多种平台上的各种核心网网元?,42,当前主要网元形态,网元两年内的演进计划,各主要设备厂商已经或将要采用ATCA或Blade Server平台(x86)用于核心网。,核心网主要网元平台向ATCA和Blade Server演进,思考:x86平台搭载核心网网元已经成为趋势,意味着应用现有多种IT技术的可能性,包括虚拟化技术,43,IT基础技术持续发展,交换功能集成度不断提升,CPU处理器硬件:提高制程:130nm-90nm-65nm-45nm-32nm-21nm?多核心:2003年单核-双核-4核-2008年6核-2010年12核-x核?,CPU发展规律:摩尔
30、定律每18个月,同一面积芯片上可以集成晶体管数量将翻一番,而价格下降一半,2006年,从基础技术角度:芯片向多核、多层的体系发展,摩尔定律持续有效,从电信应用角度:交换设备容量不断增加,以某电信设备商软交换系统的演进为例,以每MBHCA占地面积为指标:,2009年,2010年,2011年,目前一个机框完成的功能,将来能否在一块单板中实现?全网的控制功能过多久就能实现在一个数据中心内?,20?年,0.8平米,0.16平米,0.048平米,0.04平米,0.032平米,计划2012年,IT技术发展驱动平台发展,CPCI,ATCA,单板功率限制从80W到200W.单板空间限制从6U到12U是对IT技
31、术集成化程度和性能提升的适应。,思考:IT技术的持续发展将支撑在同一设备上同时实现越来越多的核心网功能,44,核心网网元共平台,增强资源共享,细粒度服务器资源和周边设备/网络资源动态共享 网络快速部署 面向业务的统一的策略和QoS保障 集中运维,促成“烟囱式”部署模式向虚拟化的数据中心方式转变可提升资源利用率和自动化程度,传统的“烟囱式”的网络部署模式,资源独立分配,利用不充分 新核心网功能部署实现慢 整体扩展性差 管理复杂,多次工程,机框,安全,路由/交换,传输,配电,软交换,IMS,其它,虚拟化的数据中心方式,核心网网元共平台、集中化将较大幅度降低TCO,45,目录,分布式技术及其应用环境
32、基于IMS的P2P流媒体系统基于分布式技术的交换系统基于IT化的核心网演进思考核心网IT化发展趋势核心网虚拟化技术探讨,46,动态资源调度实现资源分配与功能需求紧密匹配,推动节能减排,ICT领域的碳排放量和能耗总量巨大,ICT 行业所产生的CO2排放总量相当于全球排放量的2%-2.5%,与全球航空运输业务相当,预计2020年将上升到约3%,其增长率是全球排放增长率的5.5倍。以数据中心为例,其耗电量占全球总量的1%。2010年,美国数据中心的耗电量已达1000亿度,占总耗电量的2.5%,中国也达到了2.4%。,ICT 产业电力消费&二氧化碳排放量增长趋势,电信网的话务量具有明显的潮汐效应,需要
33、上层网元功能与底层硬件更加灵活的适配,资源按需分配:为实现节能减排,当多台物理设备中业务量下降时,将网元迁移集中到少数物理设备中,“彻底”关停部分物理设备达到节能的目的。,节约维护成本:网元可实时或者准实时的在不同物理设备上互换,硬件需要维护时可动态迁移网元,降低人工操作,提高维护效率。,47,核心网IT化:应用与资源分离,一次新的变革,IT化:设备功能实现软件与硬件的分离,提升硬件资源对软件化功能支持的灵活性,软交换实现控制与承载的分离,IMS实现业务与控制的分离,IT化实现应用与资源的分离,对于核心网IT化,“虚拟化”即使不是全部,也是一个关键,48,全网计算、存储资源向少数中央数据中心集
34、中为分布化的功能分配分散的资源,置于区域小型机房或集装箱机房中央数据中心之间以及中央数据中心和区域机房之间实现高速连接,以满足上层应用需求不同的中央数据中心之间可实现负载均衡及容灾备份,在确保业务质量的前提下,通过集中计算、集中存储,集中建设/维护,降低机房投入、设备投入、人工维护投入和功耗。,计算和存储资源的集中化、单点服务全网和高效的数据传输是电信核心网IT化部署的主要特征,中央数据中心,区域机房,核心网信令面功能及数据存储和处理功能尽量设置在中央处理中心,要求配置中心内高速网络连接和高速出口带宽。,MSS/STP,P*/I/S-CSCF,HSS/HLR,IMS AS,MRFC/MRFP*
35、,为均衡网络流量,核心网部分功能(尤其是媒体面处理设备)仍需分散部署,MGW,P-CSCF*,MRFP*,SGSN,CacheServer,中央数据中心,区域机房,SBC,电信核心网IT化的网络部署愿景,MME/PCRF/DRA,GGSN/PDN GW,49,IT化的电信核心网机房内部,采用统一的资源管理系统管理不同厂家的虚拟化系统,实现对不同厂家设备的核心网网元快速部署和厂家设备内部的动态资源调度逐渐统一硬件平台(x86架构),并同时考虑在厂家云平台上基于虚拟化技术移植核心网功能,基于虚拟化技术,多厂家、多网元的统一的资源管理,打开各厂家虚拟化平台的资源管理接口并标准化该接口及镜像格式统一资
36、源管理界面和操作,“End to End”IT化之路,目标:优化全网功能与资源的匹配关系,提升资源和能源利用率,接入网,核心网,业务平台,支撑系统,功能层面,平台层面,主要特征:软硬分离、硬件趋同、资源共享、部署集中,面向电信核心网的基于虚拟化的资源管理系统,基于虚拟化的核心网演进理念,通过原型系统搭建验证可行性,灵活的策略机制,面向电信业务需求的部署机制,丰富的虚拟资源管理方法,人性的管理界面,虚拟机动态迁移,虚拟机资源流动,基于时间的动态整合,通过配置界面可灵活的配置系统的部署、调度、整合等策略的详细参数,通过虚拟资源管理系统对异构跨域的物理资源实现统一的管理以形成统一资源池 在解耦合上层
37、核心网能力层对底层物理资源的强绑定基础之上,通过灵活的虚拟资源部署和调度机制有效提高资源利用率和系统鲁棒性推动电信核心网向高性价比、高可靠性和容量可弹性伸缩方向演进,推动电信网IT化的进程,多种应用如分布式核心网、流媒体业务系统、C-RAN无线计算模块可基于虚拟化技术承载于统一平台之上,实现资源共享和统一管理,虚拟资源管理系统,扩展OVF字段体现业务个性需求以优化部署效率和性能,52,核心网虚拟化在ATCA设备中的实现,ATCA平台,新增单板应用类型(VMM单板),物理单板既可灵活配置成普通类型也可配成VMM类型。配成VMM类型的单板从OMU加载虚拟机镜像文件,启动后,该虚拟机相当于一块新的单
38、板,在逻辑上与物理单板相同。虚拟单板的网卡配备与宿主物理单板的网卡配备对应,存在Base接口与Fabric接口,是否存在外出网卡则与宿主物理单板一致。,基于ATCA的核心网虚拟化方案与现网实现方式兼容,满足平滑演进需求,VMM,Hardware,Guest OS,Guest OS,AMU,VMU,IMU,AMU,IMU,RMU,AMU,IMU,OMU板,普通业务板,交换板,虚拟化业务板,虚拟化业务板的软件配置,Base1,Base2,Fabric1,Fabric2,Base1,Fabric1,Base2,Fabric2,Base1,Fabric1,Base2,Fabric2,Eth1,Eth1
39、,Eth1,虚拟化业务板的网络配置,虚拟化业务板从OMU下载虚拟机软件,53,DSN分布式核心网与C-RAN系统集成,构造新型移动通信基础设施,实现用户通过GSM/TD-SCDMA,C-RAN原型及接入DSN分布式交换网,完成语音通话功能。共平台。,DSN分布式交换系统与C-RAN原型机基于虚拟化实现共平台,补充周日展示现场照片,54,一些仍需认真考虑的关键性问题,加强联合研发,促进产业融合,传统产业链,芯片,设备,运营商,变化一:新角色加入产业链 传统模式下,运营商软硬件一起采购,即“软带硬”新模式下,运营商可以采购核心网功能软件,运行在通用的硬件平台上,即“软硬分离”变化二:产业链中传统角色转变 传统设备制造商可能转型为软件提供商 在运营商统一建设模式下,运营商将可能定制设备、芯片、虚拟资源管理系统和核心网应用软件,新的产业链,芯片,整体方案提供商,运营商,核心网软件,虚拟化产品,设备,核心团队,技术合作,交流共享,目前已与多家公司和研究机构展开联合研发,56,彭晋:,谢 谢!,57,
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