随着 5G 的到来,网络运营商将面临两大挑战:第一,他们的网络必须提供足够强大的性能,以满足 5G 可能带来的庞大带宽需求;第二,还必须确保网络保持可扩展性和灵活性,让他们能够自由地开展创新,以便响应新的商业机遇。
为了满足这种对灵活性和扩展性的需求,韩国移动运营商 SK 电讯 已经实现了整个移动核心网的虚拟化。其中包括移动性管理实体(MME)、服务网关(SGW)、分组数据网络网关(PGW)。网络中的很多旧设备和新设备已迁移至虚拟网络功能(VNF),包括 IP 多媒体子系统(IMS)、增值系统(VAS)和管理系统,这些系统实现了虚拟化,并且集成到管理和编排(MANO)系统中。
但是,该公司的实施基于单根输入/输出虚拟化(SR-IOV)和 PCI 直通(PCI-PT)。这使得他们虽然能够满足性能要求,但不利之处是形成了硬件和软件依赖性,使得该解决方案只能在类似设备的部署中使用。这种方案无法提供 NFV 原本可以实现的类似云的敏捷性、可扩展性和灵活性。
虚拟化不打折
为了实现更高的云就绪敏捷性,英特尔和 SK 电讯共同进行了概念验证,研究如何在标准硬件上实施虚拟化移动演进分组核心网(vEPC)。此举旨在提供 5G 所需的性能,而不形成软件和硬件依赖性。
概念验证解决方案基于英特尔® 至强® 铂金 8180 处理器,该处理器有 28 个内核和 56 个超线程,实现了所需的性能和虚拟机密度。秘密武器是硬件辅助的网络接口卡(NIC)。为了改进性能,NIC 首次使用散列将来自特定用户设备的所有数据包都定向到处理器上的同一个 Worker 内核。
实现高性能
我们使用四种不同的流量模式来执行测试,它们具有不同级别的上传和下载活跃度。例如,一种用户流量模板有 10% 的上行链路流量和 90% 的下行链路流量,这可以代表流式播放视频或其他媒体内容的用户。另一种流量模式更为均衡,有 42.5% 的上行链路流量和 57.5% 的下行链路流量。
对于每秒 3000 万至 4200 万个数据包的数据包速率,该测试持续展示 200 Gbps 以上的吞吐量,延迟为 70 微秒。这证明我们可以使用该解决方案来达到 5G 的性能要求,而不会影响硬件独立性。
要了解更多信息,请阅读解决方案简介加速虚拟化用户平面,为 5G 做好准备,其中包含有关受测试硬件、测试执行方式和测试结果的更多详细信息。