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CUDR,为网络切片而生的数据层

2019年2月21日 12:53  CCTIME飞象网  

中兴通讯核心网规划总监: 曹炜  

5G未来,5G已来。5G相对4G将是一次颠覆性的技术创新,将是整个社会数字化转型的基石。在5G时代,单一的物理网络已经无法满足各种垂直行业的SLA(Service-Level Agreement服务等级协议)需求,其个性化、差异化的业务需求催生了5G网络切片技术的产生。运营商可以将其运营的网络划分为多个切片,每个切片是一个完整的逻辑网络。各个切片可以提供给不同的用户来使用,切片之间是完全隔离的,互不影响。

如下图所示,网络切片可以将网络资源灵活分配,网络能力灵活组合,基于一张5G网络虚拟出多个具备不同特性的逻辑子网络,提供面向不同场景的按需定制网络服务。

图1:网络切片架构图

为了适应新的变化,支持网络切片,同时满足将来5G网络的多样化需求,5G核心网架构也发生了创新性的转变。

5G核心网引入有利于垂直行业对接的服务化架构,以服务化的接口代替传统的点对点接口,并且实现了控制面和用户面的分离;同时5G核心网将数据管理功能独立,采用独立的数据层实现应用与数据分离架构,通过应用的无状态设计思路,以达到快速弹性、高可靠性的网络要求。

为了实现统一的数据层,3GPP定义了两个NF(Network Function网络功能),分别为UDR(Unified Data Repository结构化数据存储)和UDSF(Unstructured Data Storage Function非结构化数据存储)。UDR用于存储用户的签约数据、静态签约策略数据、以及NEF(Network Exposure Function网络能力开放功能)的能力开放数据等。UDSF用于存储5G核心网内各网络功能所产生的用户会话信息、状态信息、链路信息等,为特定NF或者NF组使用。

网络切片为了满足5G网络多样化需求,要求统一的数据层能够提供差异化的服务。为了使统一数据层达到以不变应万变的要求,中兴通讯推出了统一云化数据层CUDR(Cloud Unified Data Repository)解决方案。

中兴通讯统一云化数据层CUDR解决方案

中兴通讯统一云化数据层CUDR解决方案旨在通过成本经济的硬件和高效自动化创建,为下一代电信云提供敏捷的信息基础设施。该方案在基于业界领先的USPP(统一用户配置平台)架构上,借鉴了服务全球近200家运营商的经验,采用微服务设计理念,满足3GPP对数据服务的要求,构建面向5G、云化的融合开放数据层。

中兴通讯统一云化数据层CUDR解决方案,既支持3GPP标准所定义的5G网络的UDR和UDSF功能,又完全兼容2/3/4G网络的UDC功能,灵活满足运营商不同的部署需求。在传统4G时代,中兴通讯的UDC产品采用了先进的分布式架构,支持原子级应用融合技术,支持多级保护以及分层存储等技术,同时与虚拟化云化技术相结合,已经处于行业领先地位。此次中兴通讯推出的CUDR产品采用了先进的服务化设计思路,同时支持结构化数据和非结构化数据两种数据引擎,可以灵活的进行服务编排部署,提供可靠的安全机制,完美应用于网络切片场景,最终达到助力运营商实现网络转型,打造更加智能、更加灵活的高稳定性电信网络。

中兴通讯CUDR解决方案的主要亮点包括灵活的部署模式、高可靠和安全、高性能,超大容量、丰富的数据分析和挖掘、智能运维等几个方面。在灵活的部署模式和数据安全两方面,该方案与网络切片关系密切。

CUDR可实现灵活部署

一方面,在CUDR中,结构化数据和非结构化数据引擎采用了两种不同的数据引擎服务,两种服务可以实现按需灵活部署。CUDR既可服务于单NF,也可同时服务于多个NF;既可服务于多个同类型NF(UDR或UDSF),也可服务于不同类型NF(UDR+UDSF);另一方面,CUDR基于分布式的架构机制,网络编排中心可以根据不同网络切片的需求,将CUDR实例节点灵活的进行部署。基于应用场景,CUDR既可以集中部署,也可以与NF就近部署以满足URLLC场景。如将CUDR实例部署在网络的中心节点,实现大容量的用户数据集中管理,或者将CUDR实例部署在网络的接入节点,配合其他网络功能完成数据快速存取,减少网络时延,提升用户体验。

CUDR可实现切片的安全隔离

为了满足切片的安全隔离需求,CUDR可以通过数据库多实例或者多租户的机制来进行数据隔离。

一方面, CUDR可以创建多个分布在不同节点上的数据库实例,不同的实例服务于不同的网络切片;另一方面,CUDR可以作为公共NF服务于多个切片,在同一数据库实例下,CUDR可以创建多个租户,每个租户具有不同的权限,相互之间逻辑资源隔离,不同的网络切片间或同一切片内的不同网络功能NF可以使用不同的租户进行数据组织和访问。CUDR可实现数据存储隔离,数据访问隔离;操作维护隔离,数据升级互不影响;单独生命周期管理,弹缩互不影响。并且CUDR内部可以根据数据的类型,服务要求等自动规划、部署数据实例的节点分布、容量信息、负载均衡等等,从而保证数据的隔离性、可靠性、完整性等等。

图2:CUDR架构图

中兴通讯CUDR解决方案,面向5G未来,专为网络切片打造独立的数据层,可胜任未来千差万别的行业应用需求,助力推动运营商网络革新。

编 辑:章芳
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