通过OPENFLOW数据平面在云计算机中实现EPC制造技术

一种用于在云计算系统中实现第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)网络的演进分组核心(EPC)的控制平面的方法，包括初始化控制器内EPC的多个控制平面模块，多个控制平面模块中的每个控制平面模块由云管理器初始化为单独的虚拟机；监视每个控制平面模块的资源利用和由每个控制平面模块处理的控制平面业务；检测到用于EPC的多个控制平面模块的一个控制平面模块的资源利用或业务负载的阈值级别；以及响应检测到阈值级别，由云管理器将新控制平面模块初始化为单独的虚拟机，新控制平面模块分担多个控制平面模块的该一个控制平面模块的负载。

Implementing EPC through a OPENFLOW data plane in a cloud computer

In a cloud computing system in the third generation partnership project (3GPP) long term evolution (LTE) evolved packet core network (EPC) method of control plane, including a plurality of control plane in EPC controller initialization module, a control module of each plane control plane in the module by the cloud manager the initialization for a separate virtual machine monitor; each module control plane resources and by each control plane service plane processing module; threshold level detected for a number of EPC control plane module a control plane module resource use or service load; and in response to the detected threshold level, by the cloud manager the new control plane module initialization for the virtual machine alone, the new control module to share multiple plane control plane module the module load a control plane.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过OPENFLOW数据平面在云计算机中实现EPC
本专利技术的实施例涉及用于在云计算机系统中实现演进分组核心的控制平面的方法和系统。具体而言，本专利技术的实施例涉及使用OpenFlow协议实现由在云计算机系统中执行的控制平面控制数据平面。
技术介绍
通用分组无线电系统(GPRS)是用于在诸如蜂窝电话等用户装置与因特网之间传送因特网协议分组的系统。GPRS系统包括GPRS核心网络，该网络是全球移动通信系统(GSM)的组成部分。这些系统由蜂窝电话网络提供商广泛用于在大区域内实现蜂窝电话服务。GPRS隧穿协议(GTP)是在GPRS核心网络内利用的重要通信协议。GTP允许GSM网络中的用户装置(例如，蜂窝电话)在不同位置之间移动的同时继续连接到因特网。最终用户装置通过网关GPRS支持节点(GGSN)连接到其它装置。GGSN跟踪来自在处理源于最终用户装置的会话的最终用户装置的服务GPRS支持节点(GGSN)的最终用户装置的数据。这些形式的GTP由GPRS核心网络使用。GTP-U用于在每个分组数据协议(I3DP)上下文的单独隧道中用户数据的转移。GTP-C用于控制，包括PDP上下文的设置和删除、GGSN和SGSN可达性的验证及更新。最终用户装置从一个SGSN移到另一 SGSN时，GTP-C用于影响此转移。GTP’用于计费数据从GSM到计费网关功能(CGF)的转移，这向记帐系统提供了必需的最终用户装置使用信息。
技术实现思路
一种用于在云计算系统中实现第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)网络的演进分组核心(EPC)的控制平面的方法，云计算系统包括云管理器和控制器，控制器执行多个控制平面模块，控制平面通过控制协议与3GPP LTE网络的多个网络单元中实现的EPC的数据平面进行通信，控制平面在云计算系统中实现的EPC比控制平面在3GPP LTE网络的多个网络单元中实现的体系结构更有效地利用资源，方法包括以下步骤:初始化控制器内EPC的多个控制平面模块，多个控制平面模块中的每个控制平面模块由云管理器初始化为单独的虚拟机，每个控制平面模块提供用于管理所述数据平面的控制平面功能集；由云管理器监视每个控制平面模块的资源利用和由每个控制平面模块处理的控制平面业务；由云管理器检测到用于EPC的多个控制平面模块的一个控制平面模块的资源利用或业务负载的阈值级别；以及响应检测到阈值级别，由云管理器将新控制平面模块初始化为单独的虚拟机，新控制平面模块分担多个控制平面模块的该一个控制平面模块的负载。一种用于实现第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)网络的演进分组核心(EPC)的控制平面的云计算系统，控制平面通过控制协议与3GPP LTE网络的多个网络单元中实现的EPC的数据平面进行通信，控制平面在云计算系统中实现的EPC比控制平面在3GPP LTE网络的多个网络单元中实现的体系结构更有效地利用资源，云计算系统包括:控制器，适用于执行EPC的多个控制平面模块，每个控制平面模块提供用于管理数据平面的控制平面功能集；以及云管理器，适用于将控制器内多个控制平面模块的每个控制平面模块初始化为单独的虚拟机，监视每个控制平面模块的资源利用和由每个控制平面模块处理的所述控制平面业务，检测EPC的多个控制平面模块的任何控制平面模块是否已达到资源利用或业务负载的阈值级别，以及响应检测到阈值级别，将新控制平面模块初始化为单独的虚拟机，新控制平面模块分担超过阈值级别的多个控制平面模块的该一个控制平面模块的负载。【附图说明】本专利技术通过示例方式而不是限制的方式在附图的图形中示出，图中相似的标号表示类似的单元。应注意，在此公开中对“一”或“一个”实施例的不同引用不一定是指相同的实施例，并且此类引用是指至少一个。此外，在结合实某个施例描述某个特定特征、结构或特性时，认为结合无论是否明确描述的其它实施例来实现此类特征、结构或特性是在本领域技术人员的认知之内。图1是带有OpenFlow交换机的示例网络的一个实施例的图。图2是示出流表条目的内容的一个实施例的图。图3示出实现OpenFlow的另一示例体系结构。图4示出分组通过OpenFlow交换机分组处理流水线的处理的一个实施例。图5是OpenFlow规则匹配过程的一个实施例的流程图。图6是匹配过程能够用于识别要应用到分组的规则的字段的图。图7A和7B是用于OpenFlow报头处理的过程的一个实施例的流程图。图8是演进分组核心(EPC)的一个实施例的图。图9是在EPC中承载的高端布置的一个实施例的图。图10是在主GTP-U封装报头中报头字段的一个实施例的图。图11是服务于客户端集的云计算系统的一个实施例的图。图12是示出添加新服务实例到客户端的VPC的过程的云计算系统的另一实施例的图。图13是云计算系统中实现的EPC的一个实施例的图。图14是云计算系统中的EPC如何允许被管理服务公司管理在单个数据中心外的多个运营商网络的一个实施例的图。图16是用于专门服务处理的EPC对等和差分路由选择的过程的一个实施例的图。图17是用于GTP TEID路由选择的OpenFlow流表修改的一个实施例的图。图18是流表行的结构的图。图19是用于创建会话请求过程的OpenFlow消息流的一个实施例的图。图20是用于修改承载请求过程的OpenFlow消息序列的一个实施例的图。图21是用于删除会话请求过程的OpenFlow消息序列的一个实施例的图。【具体实施方式】在下面的描述中，陈述了许多特定细节。然而，要理解的是，实践本专利技术的实施例可无需这些特定细节。在其它情况下，公知的电路、结构和技术未详细显示以免混淆对此描述的理解。然而，本领域的技术人员将领会到，可无需此类特定细节而实践本专利技术。通过包括的描述，本领域技术人员将能够在不进行不当实验的情况下实现适当的功能性。现在将参照图7、14、19和21的示范实施例，描述流程图的操作。然而，应理解的是，流程图的操作能够根据参照图1-6、8-13、15-8和20所述实施例外的本专利技术的其它实施例执行，并且参照图1-6、8-13、15-8和20所述实施例能够执行与参照图7、14、19和21的流程图所述那些实施例不同的操作。所述图中所示技术可使用一个或多个电子装置(例如，终端站、网络单元等)上存储和执行的代码和/或数据来实现。此类电子装置使用非暂时性机器可读或计算机可读媒体存储和传递(在内部和/或通过网络与其它电子装置)代码和数据，如非暂时性机器可读或计算机可读存储媒体(例如，磁盘、光盘、随机存取存储器、只读存储器、闪存装置及相变存储器)。另外，此类电子装置一般情况下包括耦合到诸如一个或多个存储装置、用户输入/输出装置(例如，键盘、触摸屏和/或显示器)和网络连接等一个或多个其它组件的一个或多个处理器的集合。处理器的集合与其它组件的耦合一般情况下是通过一个或多个总线和桥接器(也称为总线控制器)。存储装置表示一个或多个非暂时性机器可读或计算机可读存储媒体和非暂时性机器可读或计算机可读通信媒体。因此，给定电子装置的存储装置一般情况下存储代码和/或数据以便在该电子装置的一个或多个处理器的集合上执行。当然，本专利技术的实施例的一个或多个部分可使用软件、固件和/或硬件的不同组合来实现。在本文中使用时，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在云计算系统中实现第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)网络的演进分组核心(EPC)的控制平面的方法，所述云计算系统包括云管理器和控制器，所述控制器执行多个控制平面模块，所述控制平面通过控制协议与所述3GPP?LTE网络的多个网络单元中实现的所述EPC的数据平面进行通信，所述控制平面在所述云计算系统中实现的所述EPC比所述控制平面在所述3GPP?LTE网络的所述多个网络单元中实现的体系结构更有效地利用资源，所述方法包括以下步骤：初始化所述控制器内所述EPC的所述多个控制平面模块，所述多个控制平面模块中的每个控制平面模块由所述云管理器初始化为单独的虚拟机，每个控制平面模块提供用于管理所述数据平面的控制平面功能集；由所述云管理器监视每个控制平面模块的资源利用和由每个控制平面模块处理的控制平面业务；由所述云管理器检测到用于所述EPC的所述多个控制平面模块的一个控制平面模块的资源利用或业务负载的阈值级别；以及响应检测到所述阈值级别，由所述云管理器将新控制平面模块初始化为单独的虚拟机，所述新控制平面模块分担所述多个控制平面模块的所述一个控制平面模块的所述负载。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.05.23 US 13/113,7271.一种用于在云计算系统中实现第三代合作伙伴项目(3GPP)长期演进(LTE)网络的演进分组核心(EPC)的控制平面的方法，所述云计算系统包括云管理器和控制器，所述控制器执行多个控制平面模块，所述控制平面通过控制协议与所述3GPP LTE网络的多个网络单元中实现的所述EPC的数据平面进行通信，所述控制平面在所述云计算系统中实现的所述EPC比所述控制平面在所述3GPP LTE网络的所述多个网络单元中实现的体系结构更有效地利用资源，所述方法包括以下步骤: 初始化所述控制器内所述EPC的所述多个控制平面模块，所述多个控制平面模块中的每个控制平面模块由所述云管理器初始化为单独的虚拟机，每个控制平面模块提供用于管理所述数据平面的控制平面功能集； 由所述云管理器监视每个控制平面模块的资源利用和由每个控制平面模块处理的控制平面业务； 由所述云管理器检测到用于所述EPC的所述多个控制平面模块的一个控制平面模块的资源利用或业务负载的阈值级别；以及 响应检测到所述阈值级别，由所述云管理器将新控制平面模块初始化为单独的虚拟机，所述新控制平面模块分担所述多个控制平面模块的所述一个控制平面模块的所述负载。2.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤: 由所述云管理器检测到所述多个控制平面模块的所述一个控制平面模块的故障；以及 响应检测到所述故障，由所述云管理器重新启动所述多个控制平面模块的所述一个控制平面模块。3.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤: 使用所述控制协议，使用信号指示所述数据平面中所述多个网络单元建立流规则和动作，以在所述数据平面中建立流的差分路由选择，其中所述控制协议是OpenFlow协议。4.如权利要求3所述的方法，其中所述EPC是第一运营商的固定移动网络的一部分，以及其中所述信令与第二固定移动网络的第二运营商建立对等点。5.如权利要求3所述的方法，其中所述信令建立从由最终用户装置请求的外部来源到所述云计算系统中处理模块的数据的路由选择，所述处理模块处理来自所述外部来源的所述数据，之后将所述处理的数据转发到所述最终用户装置。6.如权利要求3所述的方法，还包括: 通过使用OpenFlow协议的扩展，使用信号指示每个网络单元在所述多个网络单元中转发通用分组无线电服务(GPRS)隧穿协议(GTP)会话，由所述控制器响应来自最终用户装置的会话请求，跨所述EPC建立所述GTP会话。7.如权利要求6所述的方法，还包括: 通过使用OpenFlow协议的扩展，使用信号指示当前在转发所述GTP会话的每个所述网络单元和在用于所述GTP会话的新路由上的每个所述网络单元，由所述控制器跨所述EPC修改所述GTP会话的路由。8.如权利要求1所述的方法，还包括: 由所述控制器配置所述多个网络单元中的每个网络单元扩展OpenFlow表以包括通用分组无线电服务(GPRS)隧穿协议(GTP)报头和GTP隧道端点标识符以支持GTP会话流的转发。9.如权利要求1所述的方法，还包括: 由所述控制器配置所述多个网络单元中的网络单元以提供用于封装或解封装的虚拟端口到通用分组无线电服务(G...

【专利技术属性】
技术研发人员：J肯普夫，H吕宁，TK尼尔松，BE约翰松，S彼得松，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：
国别省市：