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部署于云的SBC,支持新的IP通信业务

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部署于云的SBC,支持新的IP通信业务

  为了支持新一代的高级IP通信服务,运营商必须对其会话边界控制器(SBC)实施虚拟化,并将其部署于云上。通过部署基于云的SBC,运营商能够降低投资和运维开销,加速新业务上线,并具备了一种新的能力:按照企业和客户需求,逐步扩展业务。
  SBC的演进:从定制化平台到开放的云
  会话边界控制器是运营商网络中不可或缺的组件。部署于网络边缘,SBC提供了诸多能力,例如信令和媒体安全,SLA保障以及合法合规。这些能力可保证以运营商级的手段对语音、视频和数据通信会话进行控制、管理和保护。
  传统的会话边界控制器基于定制化平台和私有硬件而实现。大多数的这类SBC使用网络处理器和数字信号处理器 (DSPs)来支持防火墙、媒体处理和转码功能。传统SBC在扩展方面难度大且成本高。运营商按照预期的最大用户数对其进行静态配置—即使网络未必会增长到那样的规模。
  基于云的,或者说虚拟化的SBC提供与传统SBC同样的能力,却可以部署在标准的、高性能的、成熟商用的(COTS)服务器上。诸如OpenStack这样的云管理平台,使得运营商可以部署来自不同厂商的COTS服务器,并编排资源来满足不同应用的需求。这种灵活性使得运营商可以针对用户增长、用量提升或者需求变更而逐步对其SBC进行扩展和演进。
  向云迁移,实现高效运营
  SBC非常适合以云方式部署。其功能可被完全虚拟化并运行于任何网络功能虚拟化(NFV)平台上。这种从传统向虚拟化SBC的转变使运营商在几个关键方面获益。例如,使用vSBC,运营商可以:
  简化硬件需求—虚拟化的SBC不需要封闭的、定制化或私有的SBC硬件。在vSBC环境中,运营商订购硬件,可以在很短的时间内到货,并在几周时间内让其上电运行,而不必花费数月时间。现网已部署的服务器,可以快速地被重新分配任务—如果这些服务器较空闲,或者需要适应使用模式的变化。
  高效利用资源—虚拟化的SBC可随其他应用一起,部署于标准的IT硬件上。运营商不必再保留备品备件或对运维人员进行再培训—以便支持各个局址上不同的硬件平台。运营商在迁移到vSBC后,仍然可以选择保留备品备件。不同的是,可以在不同应用间共享这些备品备件。
  部署可扩展、可共享的基础设施—虚拟化的SBC使用通用、分布式的架构,具备集中化的管理、编排能力。运营商通过在多个应用间共享基础设施可实现新的规模效益。
  提升自动化能力—虚拟化的SBC支持标准的工具,可自动化进行安装、配置和网元提供。这种标准化能帮助运营商降低成本,加快新业务上线速度。
  以虚拟化提升利润
  SBC虚拟化还让运营商在重要业务方面获益。其中之一就是优化整体拥有成本的的能力:与传统SBC不同,虚拟化的SBC可在部署时完全按照云网络规模进行伸缩。运营商可在小型POP点部署SBC支持数千用户,或部署在大型局点及数据中心,支持数百万用户。
  此外,虚拟化的SBC为运营商提供了使用NFV降低成本和开拓新市场的手段。NFV独立于硬件且可灵活部署。这些能力使运营商可为更丰富的业务调整其网络。NFV还提供网络自动化和更有效的资源利用。这将使得运营商能够快速对业务进行扩张或收缩。
  若能正确地用于网络边缘,NFV就可优化并保障先进通信业务的部署。运营商需要虚拟化所有的网元以利用NFV的强大能力。在网络向云迁移过程中,虚拟化的SBC是关键,因为它处理信令和媒体流量,在所有网络资源中占据着重要位置。
  基于云的通信创造了新机遇
  对于大规模部署LTE语音(VoLTE)、基于Web的实时通信(WebRTC)和富媒体通信(RCS),运营商非常重视。他们希望通过向数百万的用户和企业拓展“新沟通体验”来提升数据业务的使用和营收,这种“新沟通体验”提供通透的语音,清晰的视频,交互式的数据会话和IP消息。
  但业务增长需要更大容量。还需要简单和快速的方式对应用进行创建、部署和伸缩。为解决这一问题,网络功能虚拟化和云日益受到关注。
  通过在云上部署IMS,运营商可简化其网络并在一定程度上减少运维工作量、按需扩展和测试新业务。运营商还可获得更多的敏捷性:云可以使通信业务部署时间从12~18个月缩减到数周,并将业务伸缩时间从数月缩短到数分钟。
  会话边界控制器是IMS中的核心组件。通过提升硬件采购、安装效率以及提升部署、配置和资源分配的便利性,SBC的云化加速业务走向成熟。运营商可通过虚拟化SBC按需添加虚拟机以支持新业务或对现有业务进行增强。例如,运营商可添加虚拟机,来满足WebRTC,VoLTE或企业移动通信业务的处理需求。或者,可以在诸如母亲节等假日临时分配虚机,支持高流量。通过在虚拟化SBC上的投入,运营商可实现对通信服务的再创新。
  虚拟化SBC适应不断变化的网络市场形势
  适应性是SBC虚拟化的一个重要优势。通过虚拟化的SBC,运营商不必预先对硬件和软件进行大量投资,而后寄希望于业务能随用户发展来充分利用这些资源。虚拟化的部署使得运营商能快速上线新业务。如果市场不明朗或仅仅是临时性需求,运营商可快速将资源分配给其他应用。
  例如,运营商可针对需求,随时、随处通过虚拟化SBC部署基于网络的防火墙或拒绝服务攻击/分布式拒绝服务攻击(DoS/DDoS)防范业务。这类业务的部署可跨越物理位置和边界,并通过NFV的“业务链化”概念,与其他虚拟化或物理网络服务相结合(例如负载均衡器)。
  虚拟化的SBC无需对信令流量(RCS流量)、分组流量(视频呼叫的比例)和媒体处理需求等规模做出准确预测。通过为各独立功能额外增加虚机,运营商可高效实现即时的业务部署。此外,有些虚拟化提供内置功能,可实现跨多个虚机的信令流量负载均衡。内置的负载均衡,让运营商可透明地扩展SBC资源,而不必为用户终端,IMS核心或分组数据网关做配置变更。
  虚拟化的SBC的适应性带来的最后一个好处是敏捷、交互和动态的虚拟化环境,该环境可基于事件和配置的变更而伸缩。这种适应性保证了业务在迁移到新的虚拟化环境中时,可继续监控和实施同样的安全控制集和合规要求。
  提升承载层性能的方案,有助于树立用户信心
  向基于云的SBC迁移,使得运营商具备更大的适应性、敏捷性和灵活性。但承载层性能依旧是企业和客户评价运营商所提供业务的标尺。要树立用户对基于云的SBC的信任,运营商必须保证其达到或超过传统SBC所具备的承载层性能。
  运营商依靠SBC承载信令和媒体流量。每一次媒体会话,SBC要完成每秒约100个包的处理工作。媒体流量的规模明显高于信令流量,对其处理有严格要求,以防止丢包并将延迟和抖动降至最低。
  通用硬件的性能已达到相当的水平,支持每个处理器8个或更多核心,以及每个板卡两个或更多处理器。今天的服务器集合了高处理能力,高内存能力和高速I/O。在基本的分组处理方面,虚拟化的SBC提供同样甚至超越基于传统硬件的SBC性能已经成为现实。媒体处理和转码功能同样可由虚拟化的SBC功能实现,但今后数年,基于DSP的实现会继续提供更好的性能。
  运营商在数据平面虚拟化过程中,可选择多种技术。最成熟的方式是将Single Root I/O Virtualization与Intel?的数据平面开发包(DPDK)相结合。这一组合实现了快速分组处理,保证虚拟化的SBC能够提供与传统SBC同样的性能。籍由Intel DPDK技术所提供的高吞吐性能,运营商可为良好的云部署打下基础,这种高吞吐性能使得在COTS硬件上提供承载层处理成为可能。
  基于云的SBC:长期演进的正确选择
  中短期来看,传统SBC对运营商仍然有价值。但是,在媒体处理应用面临成本挑战,且市场开始认识到尽早部署vSBC的益处之后,基于云的SBC方案将在未来3~5年替代传统SBC。
  对运营商而言,从长远考虑选择SBC是至关重要的。运营商现在就可以从部署于COTS服务器的传统模型开始。然后可扩展到数据中心并在NFV成熟应用时部署基于云的SBC。