朱進磊 中興通訊5GC系統架構師

核心網在公有云部署的可行性和收益分析

隨著企業對于業務敏捷性需求的增加、專用硬件成本的敏感性、公有云安全性信任度的增高，越來越多的企業把自己的業務遷移到公有云上。傳統的電信級核心網業務一般都部署在運營商的自建機房，核心網設備云化以后也仍然運行在運營商自建的電信私有云上。隨著公有云的普及和成熟，部分運營商出于對新業務的探索或者降成本動機，希望利用混合云的方式把一部分核心網業務部署在公有云上。

圖1  混合云部署電信業務

核心網部分網元使用公有云部署，可以為運營商帶來不少的收益。

l   減少運營商的一次性投資支出，比如機房建設、計算/網絡/存儲硬件和云化軟件的一次性購買和建設。把一次性支出，拉長為按年使用付費。

l   運營商可按需購買，話務低谷釋放資源節約開銷；

l   減少運營商基礎設施的建設周期，能充分利用現有成熟的公有云提供商，加快云化網絡的建設；

l   減少運營商運維人員的支出，使用公有云提供商的相關服務來實現基礎設施的運維管理；

l   公有云提供商的硬件產品周期有固定的、按年的。使用公有云，可以快速使用到最新最先進的硬件能力，同時公有云提供商會鼓勵使用新硬件的虛擬機，一般同等規格條件下，新硬件的VM要比老硬件的VM價格折扣更多；

l   公有云提供商，提供了較多的SaaS業務，核心網網元可以按需使用成熟的SaaS服務；

l   核心網和公有云的IoT平臺就近部署，提升客戶體驗；

中興通訊核心網VNF已經在公有云部署場景，做了很多的探索嘗試，并已經在AWS、ALIYUN等主流公有云上成功部署核心網VNF。

中興通訊核心網公有云部署實踐

中興通訊核心網面向云原生設計，使用微服務架構和容器技術，將核心網解耦為細粒度的微服務，按需編排實現網元功能。微服務使用輕量化容器技術承載，實現更高效的資源利用和更快速部署。同時各微服務容器在計算和數據分離架構的加持下，可平滑快速的實現水平彈性。

中興通訊核心網基于TECS OpenPalette（電信級容器平臺）來實現容器的編排部署，對基礎設施環境有廣泛的適配性。中興通訊核心網可以部署在電信中心云、邊緣云、公有云等多種云化資源池之上。

圖2   面向云原生的中興通訊5GC

中興通訊核心網提供混合云的解決方案，支持運營商本地電信云和公有云相結合來建設核心網的基礎設施。運營商可以把網管、轉發面、用戶數據管理等對安全和數據時延有較高要求的網元，部署在本地電信云中。同時把部分控制面核心網網元直接部署在公有云上，從而節省對應的硬件和對應的運維費用。

中興通訊核心網在AWS公有云的實踐方案如圖2所示，運營商本地電信云和AWS VPC，通過IPSec VPN隧道和直連專線兩種方式相互連通，中興通訊的MANO/EMS統一管理本地電信云網元和公有云網元。

圖3  中興通訊5GC在AWS上部署

在AWS VPC中，面向云原生的中興通訊5GC，基于多個不同規格的EC2實例完成了部署運行，并使用了VPC的IGW、NAT、Router、VPNGW等網絡服務，和電信云中部署的網元協同工作。

實踐結果表明，中興通訊5GC和公有云的計算/存儲/網絡資源可以很好契合，可跟隨話務的變化，快速完成資源和業務彈性伸縮。

核心網公有云部署挑戰與機遇并存

運營商和設備商在使用公有云大規模商用部署核心網時，仍然會面臨著一些挑戰。

l   公有云無統一標準，每家公有云提供商的服務規格、API接口和虛擬資源類型等均不相同，且跨公有云遷移成本很高，運營商和公有云運營商難以解耦；

l   公有云相對于私有電信云，面臨著更多的安全問題（攻擊面和攻擊類型不固定），尤其是0 day的meltdown和spectre這樣攻擊，在公有云這樣的開放系統中防護困難；

l   公有云是集中建設，站點數量有限，甚至于跨國跨洲建設，中間的傳輸網承載網較復雜，網絡時延對無線切換成功率會有較大影響。

核心網公有云部署挑戰與機遇是并存的，但總體機遇是大于挑戰的。利用公有云的成熟基礎設施，可以加快運營商的核心網建議部署；借助于公有云上眾多的SaaS服務，運營商的增值業務也能快速上線，讓網絡連接和業務應用就近相融。

中興通訊愿意與公有云提供商、運營商、行業伙伴一起攜手解決挑戰，緊抓機遇，探索核心網在公有云部署上的創新實踐，為未來的核心網建設提供更多選擇，使能全行業的數字化轉型。