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随着移动核心网承载、控制以及业务的分离,整个网络架构变得越来越复杂:一方面,业务种类繁多,内部系统越来越庞大,机架、电力资源日趋紧张;另一方面,硬件资源并未得到充分利用,很多时段系统空闲率非常高,资源浪费情况比较严重。因此,如何简化网络架构、提高资源利用率、降低能耗成为通信行业的热点问题。
针对上述问题,本文将虚拟化引入核心网领域,利用该技术能够有效地简化复杂的网络环境,助力服务器提高资源利用率,帮助企业降低运营成本。但是,虚拟化技术需要占用一部分服务器资源,同时虚拟环境下的虚拟CPU、虚拟内存、虚拟网络等资源能否满足核心网业务的要求,成为核心网虚拟化所必须面对的挑战。
目前业界关于虚拟化的研究主要集中在IT、互联网领域,没有涉及到核心网相关业务。因此,本文以业界标准为参考,通过实验对比分析核心网业务在虚拟平台和物理平台上的性能差异,并针对虚拟化对核心网性能的劣化情况,进一步地研究核心网虚拟化的可行性。同时,本文进行了一系列提升虚拟化效率的实验,以降低虚拟化对核心网性能的劣化影响。
基于可行性实验结果,本文以虚拟化和核心网业务融合为技术切入点,提出面向核心网的虚拟资源部署机制,该机制要求核心网在负载过大时,通过快速部署新的虚拟机来均衡网络负载。本文采用新的的虚拟机部署方式和部署策略,以加快核心网业务的部署时间,同时保证整个网络的稳定性和可靠性。此外,本文针对核心网节点跨地域跨网段的特点,利用VPN将不同网段的多个网络互联成为逻辑上统一的一个网络,从而实现全域的虚拟资源共享以支撑上述部署机制。