(Tóm tắt luận văn thạc sĩ) ứng dụng điện toán đám mây cho ảo hóa sgw trong mạng di động 4g lte

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - LÊ NGỌC LÂM ỨNG DỤNG ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY CHO ẢO HOÁ SGW TRONG MẠNG DI DỘNG 4G LTE Chuyên ngành: Kỹ thuật Viễn thơng Mã số: 8.52.02.08 TĨM TẮT ĐỀ ÁN TỐT NGHIỆP THẠC SĨ HÀ NỘI - 2023 Đề án tốt nghiệp hồn thành tại: HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG Người hướng dẫn khoa học: …………………………………………………………… (Ghi rõ học hàm, học vị) Phản biện 1: …………………………………………………………………………… Phản biện 2: …………………………………………………………………………… Đề án tốt nghiệp bảo vệ trước Hội đồng chấm đề án tốt nghiệp thạc sĩ Học viện Cơng nghệ Bưu Viễn thông Vào lúc: ngày tháng năm LỜI MỞ ĐẦU Với nhà cung cấp hạ tầng máy chủ, phương thức triển khai vận hành sở hạ tầng theo cách truyền thống lạc hậu, linh hoạt nhu cầu phục vụ thay đổi Thông thường, nhà cung cấp điều chỉnh lực phục vụ hạ tầng máy chủ cách tăng/giảm số lượng tài nguyên vật lý CPU, RAM, ổ đĩa, … cho phù hợp nhu cầu thực tế Điều gây gián đoạn dịch vụ, thời gian chuyển giao hai hệ thống lớn, ảnh hưởng đến khách hàng Đặc biệt, với nhà khai thác viễn thông, điều khơng phép xảy Điện tốn đám mây Ảo hóa chức mạng – NFV (Network Function Virtualization) lên công nghệ then chốt để vượt qua thách thức mà 4G hệ thống di động phải đối mặt Trong vài năm qua, Nền tảng dạng dịch vụ PaaS (Platform as a Service) điện toán đám mây đà phát triển áp dụng rộng rãi doanh nghiệp CNTT Nó đơn giản hóa việc cung cấp ứng dụng đẩy nhanh thời gian đưa sản phẩm thị trường đồng thời giảm chi phí Các doanh nghiệp Viễn thơng tận dụng mơ hình tương tự để cung cấp 4G dịch vụ mạng cốt lõi khác cách sử dụng công nghệ NFV Do vậy, đề án với đề tài “Ứng dụng điện tốn đám mây cho ảo hóa SGW mạng di động 4G LTE” có mục tiêu tập trung nghiên cứu xây dựng giải pháp triển khai nút mạng Serving Gateway (SGW) mạng lõi 4G LTE tảng điện tốn đám mây, dựa theo mơ hình thiết kế Viện tiêu chuẩn Viễn thông châu Âu ETSI, đáp ứng việc triển khai, vận hành linh hoạt với nhu cầu thay đổi lực phục vụ không ngừng từ thuê bao 4G Nội dung đề án trình bày ba chương, bao gồm: Chương 1: Điện tốn đám mây ứng dụng, trình bày tổng quan đặc điểm, lợi ích điện tốn đám mây Trình bày mơ hình thường dùng triển khai điện toán mây Phần cuối xu hướng khai thác dịch vụ điện toán đám mây Liên hệ với nhu cầu nhà cung cấp dịch vụ viễn thông di động Chương 2: Nút mạng SGW mạng di động 4G LTE, trình bày kiến trúc mạng di động 4G LTE, vị trí, đặc điểm nút mạng SGW mạng di động 4G LTE Từ đó, đưa yêu cầu kỹ thuật nút mạng SGW đáp ứng tiêu chuẩn cung cấp dịch vụ máy chủ phạm vi nhà khai thác viễn thông Chương 3: Triển khai nút mạng SGW dựa điện tốn đám mây, đề xuất xây dựng mơ hình kiến trúc SGW dựa kiến trúc NFV-MANO, phân tích hướng khai thác theo dịch vụ điện tốn đám mây Từ đưa kịch triển khai tảng ảo hóa, quy trình vận hành qua mơi trường điện tốn đám mây Sau thực nghiệm triển khai đánh giá kết theo yêu cầu kỹ thuật Chương Cuối tóm tắt kết nghiên cứu đề án đưa hướng nghiên cứu Chương - ĐIỆN TOÁN ĐÁM MÂY VÀ ỨNG DỤNG 1.1 Các dịch vụ lợi ích điện tốn đám mây Điện toán đám mây (xử lý liệu đám mây) cơng nghệ xử lý liệu tài nguyên dung lượng máy tính cung cấp cho người dùng dạng dịch vụ Internet Người dùng có quyền truy cập vào liệu riêng họ, không cần quan tâm đến cấu trúc sở hạ tầng, hệ điều hành phần mềm làm việc Dựa định nghĩa thuật ngữ đám mây, sở hạ tầng cục người dùng đủ điều kiện đám mây Với đặc điểm: triển khai theo yêu cầu, truy cập mạng rộng, khả mở rộng tính linh hoạt, tập hợp tài nguyên, giám sát tài nguyên, điện toán đám mây cung cấp ba loại dịch vụ thời điểm tại: Hạ tầng dịch vụ Infrastructure-as-a-Service (IaaS – Hạ tầng dịch vụ): Cung cấp cho người dùng hạ tầng (thường hình thức máy ảo) dịch vụ Hơn hẳn máy chủ cho thuê, không gian lưu trữ tập trung hay thiết bị mạng, máy trạm thay đầu tư mua nguyên tất th đầy đủ dịch vụ bên ngồi Những dịch vụ thơng thường tính chi phí sở tính tốn chức lượng tài ngun sử dụng, từ chi phí, phản ảnh mức độ hoạt động Đây phát triển giải pháp lưu trữ web máy chủ cá nhân ảo Hình 1.1 Các dịch vụ điện toán đám mây Nền tảng dịch vụ Platform-as-a-Service (PaaS – Nền tảng dịch vụ): Cung cấp API cho phát triển ứng dụng tảng trừu tượng Nó hỗ trợ việc triển khai ứng dụng mà không quan tâm đến chi phí hay phức tạp việc trang bị quản lý lớp phần cứng phần mềm bên dưới, cung cấp tất tính cần thiết để hỗ trợ chu trình hoạt động đầy đủ việc xây dựng cung cấp ứng dụng dịch vụ web sẵn sàng Internet mà khơng cần thao tác tải hay cài đặt phần mềm cho người phát triển, quản lý tin học, hay người dùng cuối Phần mềm dịch vụ Software-as-a-Service (SaaS – Phần mềm dịch vụ): Đây mơ hình triển khai ứng dụng mà người cung cấp cho phép người dùng sử dụng dịch vụ theo yêu cầu qua phần mềm thực thi từ xa Những nhà cung cấp SaaS lưu trữ ứng dụng máy chủ họ tải ứng dụng xuống thiết bị khách hàng, vô hiệu hóa sau kết thúc thời hạn Các chức theo u cầu kiểm sốt bên để chia sẻ quyền nhà cung cấp ứng dụng thứ ba Ví dụ dịch vụ phổ biến Office 365, Facebook, Gmail, … có sẵn môi trường lưu trữ đám mây Với đặc điểm khả cung cấp loại dịch vụ trên, điện tốn đám mây đem lại nhiều lợi ích:  Hiệu cao: điện toán đám mây dựa ảo hóa, mức sử dụng cao chia sẻ tài nguyên chung, cho phép cân khối lượng cơng việc tốt nhiều ứng dụng  Tính sẵn sàng cao: ứng dụng tận dụng kiến trúc có tính sẵn sàng cao giúp giảm thiểu loại bỏ thời gian ngừng hoạt động theo kế hoạch ngồi kế hoạch, cải thiện mức độ dịch vụ người dùng tính liên tục doanh nghiệp  Khả mở rộng linh hoạt: điện tốm đám mây có khả thêm bớt dung lượng tính tốn theo u cầu Đây tính hữu ích cho ứng dụng có khối lượng cơng việc thay đổi nhiều tăng trưởng khơng thể đốn trước  Khả khơi phục liệu: điện tốn đám mây hỗ trợ việc triển khai giải pháp lưu phục hồi liệu tảng điện toán đám mây Việc giúp tiết kiệm thời gian, tránh lãng phí đầu tư tăng tin tưởng bên thứ ba  Giảm chi phí đầu tư: điện toán đám mây giúp cắt giảm đáng kể khối chi phí dành cho phần cứng Người sử dụng cần chi trả cho sử dụng trải nghiệm dịch vụ hàng đầu 1.2 Các mơ hình điện tốn đám mây Mơ hình triển khai điện tốn đám mây cấu hình cụ thể thông số môi trường khả truy cập, quyền sở hữu sở hạ tầng triển khai kích thước lưu trữ Dưới kiểu mơ hình đám mây Đám mây cơng cộng - Public cloud: mơ hình điện tốn đám mây mà tài nguyên dịch vụ sở hữu vận hành bên thứ ba cụ thể nhà cung cấp dịch vụ điện toán đám mây Với mơ hình này, tất tài ngun bao gồm phần cứng, phần mềm sở hạ tầng hỗ trợ khác nhà cung cấp đám mây sở hữu quản lý Người sử dụng truy cập dịch vụ quản lý tài khoản trình duyệt web cơng cụ chuyên dụng từ xa Đám mây riêng - Private cloud: mơ hình điện tốn đám mây mà tài nguyên sở hữu riêng, thường doanh nghiệp tổ chức Một số công ty trả chi phí để thuê nhà cung cấp dịch vụ bên thứ ba để lưu trữ đám mây riêng họ Đối với mơ hình này, dịch vụ sở hạ tầng thường trì, vận hành mạng riêng Đám mây cộng đồng - Community cloud: mơ hình điện tốn đám mây sử dụng cộng đồng người dùng: doanh nghiệp, tổ chức phạm vi rộng Các doanh nghiệp hay tổ chức tương đồng với chia sẻ sử dụng tài nguyên với Đám mây cộng đồng hướng đến doanh nghiệp tổ chức có mơ hình tương tự có nhu cầu chia sẻ sở hạ tầng tài nguyên công nghệ Đám mây lai – Hybrid cloud: mơ hình kết hợp hai mơ hình đám mây công cộng đám mây riêng ràng buộc, liên kết với số công nghệ để chia sẻ liệu ứng dụng chúng Bằng cách cho phép liệu ứng dụng chia sẻ lẫn hai mơ hình, đám mây kết hợp mang lại cho doanh nghiệp linh hoạt, nhiều tùy chọn triển khai giúp tối ưu hóa sở hạ tầng, bảo mật quy trình có Xem xét tất yêu cầu kinh doanh kỹ thuật, chi tiết cụ thể mơ hình, điều kiện tiên để chuyển đổi thành công sang điện toán đám mây 1.3 Xu hướng ứng dụng điện toán đám mây khai thác viễn thông Ngày nay, nhà vận hành viễn thông đối diện với thách thức tăng trưởng số lượng người dùng gia tăng yêu cầu cho ứng dụng Thứ nhất, theo dự đoán Statista, đến năm 2025 có khoảng 18.22 triệu điện thoại giới Bên cạnh đó, Ericsson dự đốn rằng, lưu lượng truy cập di động tháng tăng gấp 3.95 lần khoảng thời gian từ 2023 đến 2027 Thứ hai, ứng dụng tạo lưu lượng truy cập đa dạng (ví dụ: video độ nét cao, Băng thông rộng di động nâng cao Internet vạn vật) nữa, chúng có yêu cầu khác Chất lượng dịch vụ (QoS) Để đối phó với thách thức nói trên, nhà khai thác viễn thông cần phát triển sở hạ tầng mạng họ (mạng truy cập lõi) để tìm cách tăng dung lượng, hỗ trợ loại lưu lượng khác nhau, đảm bảo mức QoS khác tăng tốc thời gian tiếp cận khách hàng Mạng truy cập mạng lõi mạng di động hệ thứ (4G) đề cập đến Hệ thống gói phát triển (EPS – Evolved Packet System) Trong đó, phần lõi tương ứng với Evolved Packet Core (EPC) chịu trách nhiệm xử lý điều khiển lưu lượng liệu thiết bị di động Giải pháp truyền thống để mở rộng quy mô EPC thay thực thể thực thể có cơng suất cao hơn.Vì giải pháp làm tăng chi phí đầu tư chi phí hoạt động, nhà khai thác ln tìm kiếm giải pháp thay cơng nghệ để mở rộng quy mô EPC Một giải pháp thay để phát triển EPC Ảo hoá chức mạng (NFV) Các mạng di động phổ biến với nhiều thiết bị phần cứng độc quyền Ảo hóa chức mạng đưa lên điện toán đám mây nhằm mục đích giảm độ phức tạp mạng vấn đề vận hành liên quan cách tận dụng cơng nghệ ảo hóa cơng nghệ thơng tin tiêu chuẩn để hợp loại thiết bị mạng khác vào máy chủ, chuyển mạch lưu trữ Việc hợp phần cứng dự kiến làm giảm tổng chi phí sở hữu Phân bổ linh hoạt Chức mạng nhóm tài nguyên phần cứng cải thiện đáng kể hiệu sử dụng mạng hoạt động mạng hàng ngày Điều giúp đáp ứng nhu cầu ngày tăng dịch vụ cụ thể (ví dụ: thoại) Những lợi có việc ảo hóa mạng lõi di động bao gồm:  Giảm tổng chi phí  Cải thiện hiệu sử dụng mạng phân bổ linh hoạt Chức mạng khác nhóm tài nguyên phần cứng  Tính sẵn sàng khả phục hồi dịch vụ cao cung cấp cho người dùng/khách hàng cuối cấu hình lại mạng vốn có cơng nghệ ảo hóa  Tính linh hoạt: dung lượng dành riêng cho chức mạng thay đổi linh hoạt theo tải thực tế mạng, tăng khả mở rộng 1.4 Kết luận chương Chương trình bày đặc điểm, lợi ích điện tốn đám mây tình hình Tiếp theo, Chương trình bày ba loại dịch vụ cung cấp IaaS, PaaS, SaaS; bốn mơ hình sử dụng: đám mây cơng cộng, đám mây riêng tư, đám mây cộng đồng, đám mây lai Những loại hình cung cấp đầy đủ nhu cầu cá nhân, doanh nghiệp Từ đó, phân tích xu hướng nhu cầu ứng dụng điện toán đám mây doanh nghiệp Viễn thông Tạo tiền đề giúp học viên xác định hướng nghiên cứu thực đề án trình bày chương Chương - NÚT MẠNG SGW TRONG MẠNG DI ĐỘNG 4G LTE 2.1 Đặc điểm nút mạng SGW Hình 2.2 Kiến trúc tổng quan mạng di động 4G LTE Hình 2.1 cho thấy kiến trúc tổng quan mạng di động 4G LTE bao gồm phần tử mạng giao diện chuẩn SGW nút mạng kết nối mạng truy nhập vô tuyến (radio) với mạng lõi EPC, quản lý chuyển mạch gói tin từ người dùng đến mạng lõi ngược lại SGW quản lý tập trung nơi khai thác SGW có vai trị thứ yếu chức điều khiển Nó chịu trách nhiệm cho tài nguyên ấn định chúng dựa yêu cầu từ MME, hay PGW Nếu yêu cầu nhận từ PGW, SGW chuyển tiếp lệnh đến MME để MME điều khiển đường truyền đến eNodeB Tương tự yêu cầu khởi xướng từ MME, SGW thơng báo cho PGW Trong q trình di động eNodeB, SGW hoạt động điểm neo di động MME lệnh cho SGW cung cấp tài nguyên đường truyền để chuyển hướng số liệu có nhu cầu chuyển hướng số liệu từ eNodeB đến eNodeB đích q trình chuyển giao Kịch di động bao gồm việc thay đổi từ SGW đến SGW khác MME điều khiển thay đổi cách lọai bỏ đường truyền SGW cũ thiết lập đường truyền SGW Đối với tất luồng số liệu thuộc UE chế độ kết nối, SGW chuyển tiếp số liệu eNodeB PGW Tuy nhiên UE chế độ rỗi, tài nguyên eNodeB giải phóng, tuyến số liệu kết cuối SGW Nếu SGW nhận gói từ PGW đường truyền bất kỳ, nhớ đệm gói đường truyền nối lại gói nhớ đệm chuyển SGW giám sát số liệu đường truyền thu thập số liệu cần thiết cho tốn tính cước Nút mạng SGW gồm phân hệ SGW-CP SGW-U Trong SGW-CP thực việc nhận gửi tin tín hiệu mặt phẳng điều khiển SGW-CP tạo thơng tin điều khiển tín hiệu định danh đường truyền, thông tin phiên làm việc người dùng liên quan mạng lõi, SGW tạo thu thập thông tin tính cước Phân hệ SGW-U thực việc giám sát cung cấp tài nguyên liệu cho thuê bao thông qua điều khiển lưu lượng sử dụng người dùng vào thông tin nhận từ SGW-CP PGW Giữa SGW-CP SGW-U thực trao đổi thông tin thông qua giao thức PFCP Các kết nối với nút mạng khác biểu diễn hình 2.2 12 cung cấp chế quản lý vòng đời Hệ thống mạng (NS) Chức mạng ảo (VNF) Quản lý vòng đời đề cập đến chức cần thiết cho việc triển khai, quản lý chấm dứt VNF Nó dựa kiến trúc dựa NFV SGW, SGW phân tách thành VNF với độ chi tiết tốt so với biết đến Kiến trúc cho phép giao diện khác SGW triển khai mở rộng cách độc lập SGWaaS phải đáp ứng yêu cầu sau:  Dựa vào Cơ sở hạ tầng NFV phân tán (NFVI) trải rộng vị trí phân tán địa lý  Hỗ trợ quản lý NFV phân tán, mở rộng linh hoạt  SGWaaS phải tự động hố việc quản lý vịng đời NS VNF  Hỗ trợ mơ hình triển khai kết hợp VNF triển khai tài nguyên vật lý nguồn tài nguyên ảo (ví dụ máy ảo) 3.1.2 Nguyên tắc kiến trúc Nguyên tắc kiến trúc quan trọng chia nhỏ NFVI thành phân vùng hợp lý; quản lý NS VNF triển khai biên giới logic Nguyên tắc thứ hai sử dụng phối hợp dựa mẫu, góp phần tự động hóa việc quản lý vòng đời Kiến trúc sử dụng Đặc tả cấu trúc liên kết phối hợp cho ứng dụng điện tốn đám mây (TOSCA) để mơ tả NS VNF TOSCA tiêu chuẩn OASIS để mô tả ứng dụng đám mây mẫu dịch vụ kế hoạch quản lý, cho phép cơng cụ điều phối TOSCA (cịn gọi điều phối TOSCA) tự động hóa việc triển khai quản lý ứng dụng đám mây Hình 3.2 mơ tả đồ thị ánh xạ mối quan hệ 13 Hình 3.5 NFV ánh xạ tới TOSCA 3.1.3 Các lớp thành phần chức Hình 3.3 mơ tả kiến trúc đề xuất SGWaaS Nó cho thấy thành phần kiến trúc Các thành phần khác quản lý ghi nhật ký tồn PaaS CNTT thông thường phần thiếu kiến trúc đề xuất Tuy nhiên, học viên không nêu chi tiết chúng báo để tập trung vào thành phần liên quan đến đóng góp Kiến trúc gồm bốn lớp: Dịch vụ lõi: Lớp chứa dịch vụ SGWaaS lưu trữ quản lý Việc cung cấp vùng chứa dịch vụ phân tán để cung cấp lập lịch biểu cho máy ảo Nó sử dụng để triển khai VNF đóng gói dạng máy ảo container GTPv1 GTPv2 giao thức báo hiệu thiết yếu mạng di động 3GPP Do đó, nhiều VNF tiềm hỗ trợ giao diện GTPv1/v2, SGWaaS bao gồm cổng dịch vụ GTPv1/v2 Các dịch vụ phân phối lưu lượng báo hiệu nhiều phiên VNF phép khả mở rộng theo chiều ngang Quản lý điều phối dịch vụ: Lớp cung cấp khả quản lý NFV phân tán Nó bao gồm Bộ điều phối - Orchestrator, Đại lý điều phối – Orchestrator Agent, công cụ Khám phá VNF – VNF Discovery Kho lưu trữ Bộ điều phối chịu trách nhiệm quản lý tài nguyên tổng thế, NS đầu cuối vùng điều phối 14 Vùng điều phối phân vùng hợp lý NFVI mà SGWaaS chạy Trên thực tế, điều phối chia NFVI thành nhiều vùng điều phối; quản lý đại lý điều phối Đại lý điều phối công cụ điều phối TOSCA triển khai quản lý NS VNF vùng mơ tả mẫu dịch vụ TOSCA, theo hướng dẫn điều phối Bộ điều phối sử dụng tiêu chí khác để tạo quản lý vùng điều phối Tuy nhiên, điều quan trọng vị trí địa lý để đại lý điều phối đặt gần với phiên NS VNF Bộ điều phối đại lý điều phối sử dụng ba loại kho lưu trữ để hỗ trợ chức tương ứng Danh mục NS & VNF (VNF catalog) chứa thông tin NS VNF NS & VNF Instance mô tả thực thể NS VNF Kho lưu trữ tài nguyên SGWaaS NFVI lưu giữ thông tin (ví dụ: mơ tả vị trí) nguồn tài ngun dành riêng có sẵn Cơng cụ API: Lớp bao gồm công cụ giao diện lập trình ứng dụng khác để truy cập chức SGWaaS Quản lý SGWaaS: Lớp tương tác đồng thời với lớp trước Nó bao gồm thành phần chịu trách nhiệm chức quản lý liên quan đến SGWaaS Một ví dụ thành phần giám sát, chịu trách nhiệm giám sát mức tiêu thụ tài nguyên, tình trạng KPI thành phần SGWaaS 15 Hình 3.6 Kiến trúc tổng thể SGWaaS 3.2 Kịch triển khai SGW dựa điện toán đám mây 3.2.1 Công cụ triển khai dịch vụ điện tốn đám mây Học viên sử dụng OpenStack làm cơng cụ triển khai dịch vụ điện toán đám mây Đây phần mềm cung cấp sở hạ tầng dạng triển khai đám mây dịch vụ cho đám mây công cộng riêng tư Được tổ chức bao gồm ba thành phần điện tốn đám mây: tính tốn, lưu trữ kết nối mạng 3.2.2 Cơng cụ điều phối quản lý MANO NFV MANO yếu tố kiến trúc ảo hố chức mạng (NFV) ETSI Đây khung kiến trúc ETSI xác định để quản lý điều phối tất tài nguyên trung tâm liệu ảo hóa bao gồm tài ngun điện tốn, kết nối mạng, lưu trữ máy ảo Được xây dựng để giao tiếp với OpenStack lập lịch, khởi tạo, giám sát, quản lý kết thúc VNF, MANO có hệ thống sở liệu lưu thơng tin NS NFV mô tả tệp CSAR Người vận hành thao tác MANO qua giao diện quản trị web Hình 3.4 cho thấy vịng đời VNF mô tả giai đoạn cách chúng quản lý 3.2.3 Nền tảng máy ảo Trong đề án này, học viên sử dụng máy ảo chạy tảng hệ điều hành Red Hat Enterprise Linux 7.2, kernel 3.10.0-327, 16 core CPU, dung lượng RAM 32 GB, dung lượng ổ đĩa HDD 100 GB để thực thi chức nút mạng SGW (hình 3.5) Đây cấu hình tiêu chuẩn, để chạy mơ-đun theo thiết kế phần mềm SGW Các máy ảo gọi SGW flavor Hình 3.7 Vịng đời VNF MANO 16 Hình 3.8 SGW flavor SGW gồm cổng kết nối mạng giao diện:  S11/S4 giao tiếp với MME/SGSN  S5/S8 giao tiếp với PGW  Sxa giao tiếp SGW-CP với SGW-U theo mô hình CUPS [4]  S1U giao tiếp eNodeB với SGW-U  S5/S8-U giao tiếp SGW-U với PGW-U  Ga giao tiếp với CG NFVI đảm bảo sẵn sàng dải mạng này, OpenStack cung cấp 17 Mặt phẳng liệu yêu cầu thông lượng cao để xử lý lưu lượng liệu người dùng Do vậy, học viên sử dụng Bộ công cụ phát triển mặt phẳng liệu (DPDK – Data Plane Development Kit) Hình 3.6 mơ tả ngun lý hoạt động DPDK Các chức thư viện DPDK giúp cải Hình 3.9 Nguyên lý hoạt động DPDK thiện hiệu suất xử lý gói tin máy chủ cách sử dụng đệm vịng để truyền gói tin NIC vật lý ứng dụng Bên cạnh đó, DPDK sử dụng chế thăm dị định kỳ kernel thăm dị gói theo định kỳ, thay cho việc xử lý ngắt CPU theo ngăn xếp kernel truyền thống Với khả quản lý đệm hiệu quả, gián đoạn CPU giảm thiểu tối ưu hóa cải tiến khác, DPDK chứng minh đạt hiệu suất gần nguyên 3.2.4 Quy trình vận hành Để cung cấp SGW dịch vụ, chức mạng SGW nên triển khai dạng VNF Xem xét mức độ chi tiết SGW, khối cổng giao tiếp, gọi Gateway khối xử lý nghiệp vụ gọi Business triển khai dạng VNF Gateway VNF bao gồm tất giao diện S4/S12, S11, S5S8, Sxa, Ga, S1u Các giao diện triển khai mở rộng Trên thực tế, chúng khơng có tương tác trực tiếp với Do đó, học viên đề xuất phân tách chức Gateway VNF triển khai chúng thành VNF nhỏ độc lập để giao diện triển khai VNF riêng biệt Tình minh hoạ: 18 Trong trường hợp này, học viên giả định SGWaaS hỗ trợ giao diện S11/S4, S5/S8, Ga, S1U Hình 3.7 hiển thị mẫu cấu trúc liên kết tổng thể, bao gồm VNF: SGWCP, SGWDP, S11/S4, S5/ S8, Ga, S1U Các VNF kết nối với TOSCA triển khai máy ảo Việc triển khai nút mối quan hệ đảm bảo Đại lý điều phối xuất thơng tin Hình 3.10 Kiến trúc tổng thể SGW-as-a-Service phiên VNF cách tạo ghi cho phiên VNF Discovery Học viên giả định có hai vùng điều phối, khu vực có dịch vụ cung cấp máy ảo (hình 3.8) SGW-CP, S11/S4, S5/S8, Sxa Ga triển khai vùng SGW-DP yêu cầu lực xử lý liệu tốc độ cao triển khai vùng Hình 3.11 Kiến trúc dịch vụ SGW-as-a-Service Hình 3.19 cho thấy sơ đồ trình tự cấp cao để triển khai SGWaaS mô tả Đầu tiên, Bộ điều phối phân tách theo vùng điều phối thành hai dịch vụ Sau đó, thêm hoạt động xuất bản/khám phá vào mẫu dịch vụ (bước 2) Các dịch vụ mơ tả hình 3.9 Dịch vụ bao gồm VNF SGW-CP, S11/S4, S5/S8, Sxa Ga (tức VNF triển khai vùng SGWCP) Các VNF kết nối với TOSCA, hay gọi Bản ghi VNF, đảm bảo Đại lý điều phối xuất thông tin phiên VNF cách tạo ghi cho phiên công cụ Khám phá VNF Trong mẫu dịch vụ 2, SGW-U S1U VNF kết nối với nút TOSCA mới, nút cung cấp chế độ xem phiên SGW-CP VNF triển khai khu vực khác Việc triển khai nút đảm bảo Đại lý điều phối truy vấn