一种基于Istio技术的5G核心网系统技术方案

技术编号:26534601 阅读:25 留言:0更新日期:2020-12-01 14:22
本发明专利技术公开了一种基于Istio技术的5G核心网系统,包括:网络硬件层、Kubernetes层、网络接口层、Istio微服务层、核心网组件层和API层;网络硬件层用于进行网络资源的虚拟化以及软硬件解耦;Kubernetes层用于将不同的业务的容器进行编排、管理和调度;Istio微服务层包括Kubernetes Mixer、Kubernetes Pliot和Kuernetes Envoy;网络接口层用于进行跨网元和跨主机的通信;核心网组件层包括控制面和用户面;API层处用于提供给用户进行查询、修改和删除数据的API接口。本发明专利技术实施例能够提高服务治理、流量控制以及移动接入管理的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Istio技术的5G核心网系统
本专利技术涉及网络
,尤其是涉及一种基于Istio技术的5G核心网系统。
技术介绍
随着2019年5G商用牌照的发布,5G商用元年正式开始,也逐步拉开了国内5G建设和正式推广的序幕。一方面,相比于传统的网络建设注重网络设备之间的互联,5G网络架构更加注重的是网元功能的逻辑互联以及基于IT领域总线结构的网元协议之间的交互,而且在ETSI的5G网络架构中也首次将基础设施单独作为建设单元,单独支撑整个网络能力的资源承载。因此这就为未来5G网络能力的虚拟化和容器化提供了可能。在3GPP标准中,首次将SBA服务化架构引入到5G系统中,规定了5G系统的网元按照面向服务的方式进行部署,各网元之间实现独立部署和功能定义从而可以实现各网元的松耦合,能够灵活地实现扩缩容,由于5G核系统中首次提出的基于服务的全新网络架构以及将基础设施作为独立的资源层来进行建设,才使得未来基于虚拟机和容器化等方面来承载各网元功能成为可能。现在的5G核心网系统由于Kubernetes在服务管理上仅仅提供基本的探针机制,导致现有的5G核心网系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Istio技术的5G核心网系统,其特征在于,包括:网络硬件层、Kubernetes层、网络接口层、Istio微服务层、核心网组件层和API层;/n所述网络硬件层采用虚拟化的硬件设备与NFV/SDN结合,进行网络资源的虚拟化以及软硬件解耦;/n所述Kubernetes层用于将业务按照容器最小范围进行拆分成不同的业务,并将所述不同的业务的容器进行编排、管理和调度;/n所述Istio微服务层包括Kubernetes Mixer、Kubernetes Pliot和Kuernetes Envoy,所述Kubernetes Mixer用于与所述核心网组件的控制面和用户面的功能进行集成,提供注册...

【技术特征摘要】
1.一种基于Istio技术的5G核心网系统,其特征在于,包括:网络硬件层、Kubernetes层、网络接口层、Istio微服务层、核心网组件层和API层;
所述网络硬件层采用虚拟化的硬件设备与NFV/SDN结合,进行网络资源的虚拟化以及软硬件解耦;
所述Kubernetes层用于将业务按照容器最小范围进行拆分成不同的业务,并将所述不同的业务的容器进行编排、管理和调度;
所述Istio微服务层包括KubernetesMixer、KubernetesPliot和KuernetesEnvoy,所述KubernetesMixer用于与所述核心网组件的控制面和用户面的功能进行集成,提供注册管理、接入管理以及NAS层的加密和完整性保护;还用于进行流量控制,将网络的策略框架、规则以及遥测收集系统的细节抽象出来;所述KubernetesPliot用于将发现的服务以及用户定义的服务间的调用规则进行融合并与底层kube-Proxy的API进行适配后将规则下发;所述KuernetesEnvoy用于注入EnvoySidecar,并根据所述EnvoySidecar处理所有传入和传出的网络流量,以监控所有服务间API调用,并记录每次服务调用所需的时间以及是否完成;
所述网络接口层用于进行跨网元和跨主机的通信,并转发核心网的信令协议,还用于使用etcd库存储相关的服务配置,其中所述etcd库采用key-value的方式进行存储,并且进行服务注册和服务发现;
所述核心网组件层包括控制面和用户面,所述控制面采用所述所述Kubernetes层的节点拉远的方式对UPF进行统一管理,并通过Istio控制平面的边车通信机制实现SMF对UPF的下发的数据指令和参数;所述用户面通过所述Kubernetes层Pod部署在Envoy组件,用于实现上行和下行的流量控制、数据报文的缓冲、负载均衡、安全性检查以及分组路由和转发;
所述API层处用于提供给用户进行查询、修改和删除数据的API接口,还用于通过直接操作etcd,提供核心网的网元组件之间的数据交互通信。


2.如权利要求1所述的基于Istio技术的5G核心网系统,其特征在于,所述KubenetesPilot和KubenetesMixer为完全无状态的组件,所有状态均保存在应用程序的内存中,并且相关的控制面和用户面的配置指定存储...

【专利技术属性】
技术研发人员:王文沛李树春张华翔张小强
申请(专利权)人:广东省新一代通信与网络创新研究院
类型:发明
国别省市:广东;44

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