上海貝爾：部署基于云的會(huì)話邊界控制器，就在當(dāng)下！

摘要

基于云的SBC可提供與傳統(tǒng)SBC相同的能力，不同的是，它可以部署在COTS服務(wù)器上

虛擬化的SBC幫助運(yùn)營商降低TCO，加速業(yè)務(wù)上線并快速擴(kuò)展業(yè)務(wù)

運(yùn)營商通過使用虛擬化的SBC，可遷移至NFV，并對(duì)其通信服務(wù)進(jìn)行再創(chuàng)新

為了支持新一代的高級(jí)IP通信服務(wù)，運(yùn)營商必須對(duì)其會(huì)話邊界控制器（SBC）實(shí)施虛擬化，并將其部署于云上。通過部署基于云的SBC，運(yùn)營商能夠降低投資和運(yùn)維開銷，加速新業(yè)務(wù)上線，并具備了一種新的能力：按照企業(yè)和客戶需求，逐步擴(kuò)展業(yè)務(wù)。

SBC的演進(jìn)：從定制化平臺(tái)到開放的云

會(huì)話邊界控制器是運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)中不可或缺的組件。部署于網(wǎng)絡(luò)邊緣，SBC提供了諸多能力，例如信令和媒體安全，SLA保障以及合法合規(guī)。這些能力可保證以運(yùn)營商級(jí)的手段對(duì)語音、視頻和數(shù)據(jù)通信會(huì)話進(jìn)行控制、管理和保護(hù)。

傳統(tǒng)的會(huì)話邊界控制器基于定制化平臺(tái)和私有硬件而實(shí)現(xiàn)。大多數(shù)的這類SBC使用網(wǎng)絡(luò)處理器和數(shù)字信號(hào)處理器 (DSPs)來支持防火墻、媒體處理和轉(zhuǎn)碼功能。傳統(tǒng)SBC在擴(kuò)展方面難度大且成本高。運(yùn)營商按照預(yù)期的最大用戶數(shù)對(duì)其進(jìn)行靜態(tài)配置—即使網(wǎng)絡(luò)未必會(huì)增長到那樣的規(guī)模。

基于云的，或者說虛擬化的SBC提供與傳統(tǒng)SBC同樣的能力，卻可以部署在標(biāo)準(zhǔn)的、高性能的、成熟商用的（COTS）服務(wù)器上。諸如OpenStack這樣的云管理平臺(tái)，使得運(yùn)營商可以部署來自不同廠商的COTS服務(wù)器，并編排資源來滿足不同應(yīng)用的需求。這種靈活性使得運(yùn)營商可以針對(duì)用戶增長、用量提升或者需求變更而逐步對(duì)其SBC進(jìn)行擴(kuò)展和演進(jìn)。

向云遷移，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)營

SBC非常適合以云方式部署。其功能可被完全虛擬化并運(yùn)行于任何網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化（NFV）平臺(tái)上。這種從傳統(tǒng)向虛擬化SBC的轉(zhuǎn)變使運(yùn)營商在幾個(gè)關(guān)鍵方面獲益。例如，使用vSBC，運(yùn)營商可以：

簡化硬件需求—虛擬化的SBC不需要封閉的、定制化或私有的SBC硬件。在vSBC環(huán)境中，運(yùn)營商訂購硬件，可以在很短的時(shí)間內(nèi)到貨，并在幾周時(shí)間內(nèi)讓其上電運(yùn)行，而不必花費(fèi)數(shù)月時(shí)間。現(xiàn)網(wǎng)已部署的服務(wù)器，可以快速地被重新分配任務(wù)—如果這些服務(wù)器較空閑，或者需要適應(yīng)使用模式的變化。

高效利用資源—虛擬化的SBC可隨其他應(yīng)用一起，部署于標(biāo)準(zhǔn)的IT硬件上。運(yùn)營商不必再保留備品備件或?qū)�運(yùn)維人員進(jìn)行再培訓(xùn)—以便支持各個(gè)局址上不同的硬件平臺(tái)。運(yùn)營商在遷移到vSBC后，仍然可以選擇保留備品備件。不同的是，可以在不同應(yīng)用間共享這些備品備件。

部署可擴(kuò)展、可共享的基礎(chǔ)設(shè)施—虛擬化的SBC使用通用、分布式的架構(gòu)，具備集中化的管理、編排能力。運(yùn)營商通過在多個(gè)應(yīng)用間共享基礎(chǔ)設(shè)施可實(shí)現(xiàn)新的規(guī)模效益。

提升自動(dòng)化能力—虛擬化的SBC支持標(biāo)準(zhǔn)的工具，可自動(dòng)化進(jìn)行安裝、配置和網(wǎng)元提供。這種標(biāo)準(zhǔn)化能幫助運(yùn)營商降低成本，加快新業(yè)務(wù)上線速度。

以虛擬化提升利潤

SBC虛擬化還讓運(yùn)營商在重要業(yè)務(wù)方面獲益。其中之一就是優(yōu)化整體擁有成本的的能力：與傳統(tǒng)SBC不同，虛擬化的SBC可在部署時(shí)完全按照云網(wǎng)絡(luò)規(guī)模進(jìn)行伸縮。運(yùn)營商可在小型POP點(diǎn)部署SBC支持?jǐn)?shù)千用戶，或部署在大型局點(diǎn)及數(shù)據(jù)中心，支持?jǐn)?shù)百萬用戶。

此外，虛擬化的SBC為運(yùn)營商提供了使用NFV降低成本和開拓新市場的手段。NFV獨(dú)立于硬件且可靈活部署。這些能力使運(yùn)營商可為更豐富的業(yè)務(wù)調(diào)整其網(wǎng)絡(luò)。NFV還提供網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化和更有效的資源利用。這將使得運(yùn)營商能夠快速對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行擴(kuò)張或收縮。

若能正確地用于網(wǎng)絡(luò)邊緣，NFV就可優(yōu)化并保障先進(jìn)通信業(yè)務(wù)的部署。運(yùn)營商需要虛擬化所有的網(wǎng)元以利用NFV的強(qiáng)大能力。在網(wǎng)絡(luò)向云遷移過程中，虛擬化的SBC是關(guān)鍵，因?yàn)樗�處理信令和媒體流量，在所有網(wǎng)絡(luò)資源中占據(jù)著重要位置。

基于云的通信創(chuàng)造了新機(jī)遇

對(duì)于大規(guī)模部署LTE語音（VoLTE）、基于Web的實(shí)時(shí)通信（WebRTC）和富媒體通信（RCS），運(yùn)營商非常重視。他們希望通過向數(shù)百萬的用戶和企業(yè)拓展“新溝通體驗(yàn)”來提升數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的使用和營收，這種“新溝通體驗(yàn)”提供通透的語音，清晰的視頻，交互式的數(shù)據(jù)會(huì)話和IP消息。

但業(yè)務(wù)增長需要更大容量。還需要簡單和快速的方式對(duì)應(yīng)用進(jìn)行創(chuàng)建、部署和伸縮。為解決這一問題，網(wǎng)絡(luò)功能虛擬化和云日益受到關(guān)注。

通過在云上部署IMS，運(yùn)營商可簡化其網(wǎng)絡(luò)并在一定程度上減少運(yùn)維工作量、按需擴(kuò)展和測試新業(yè)務(wù)。運(yùn)營商還可獲得更多的敏捷性：云可以使通信業(yè)務(wù)部署時(shí)間從12~18個(gè)月縮減到數(shù)周，并將業(yè)務(wù)伸縮時(shí)間從數(shù)月縮短到數(shù)分鐘。

會(huì)話邊界控制器是IMS中的核心組件。通過提升硬件采購、安裝效率以及提升部署、配置和資源分配的便利性，SBC的云化加速業(yè)務(wù)走向成熟。運(yùn)營商可通過虛擬化SBC按需添加虛擬機(jī)以支持新業(yè)務(wù)或?qū)ΜF(xiàn)有業(yè)務(wù)進(jìn)行增強(qiáng)。例如，運(yùn)營商可添加虛擬機(jī)，來滿足WebRTC，VoLTE或企業(yè)移動(dòng)通信業(yè)務(wù)的處理需求。或者，可以在諸如母親節(jié)等假日臨時(shí)分配虛機(jī)，支持高流量。通過在虛擬化SBC上的投入，運(yùn)營商可實(shí)現(xiàn)對(duì)通信服務(wù)的再創(chuàng)新。

虛擬化SBC適應(yīng)不斷變化的網(wǎng)絡(luò)市場形勢

適應(yīng)性是SBC虛擬化的一個(gè)重要優(yōu)勢。通過虛擬化的SBC，運(yùn)營商不必預(yù)先對(duì)硬件和軟件進(jìn)行大量投資，而后寄希望于業(yè)務(wù)能隨用戶發(fā)展來充分利用這些資源。虛擬化的部署使得運(yùn)營商能快速上線新業(yè)務(wù)。如果市場不明朗或僅僅是臨時(shí)性需求，運(yùn)營商可快速將資源分配給其他應(yīng)用。

例如，運(yùn)營商可針對(duì)需求，隨時(shí)、隨處通過虛擬化SBC部署基于網(wǎng)絡(luò)的防火墻或拒絕服務(wù)攻擊/分布式拒絕服務(wù)攻擊（DoS/DDoS）防范業(yè)務(wù)。這類業(yè)務(wù)的部署可跨越物理位置和邊界，并通過NFV的“業(yè)務(wù)鏈化”概念，與其他虛擬化或物理網(wǎng)絡(luò)服務(wù)相結(jié)合（例如負(fù)載均衡器）。

虛擬化的SBC無需對(duì)信令流量（RCS流量）、分組流量（視頻呼叫的比例）和媒體處理需求等規(guī)模做出準(zhǔn)確預(yù)測。通過為各獨(dú)立功能額外增加虛機(jī)，運(yùn)營商可高效實(shí)現(xiàn)即時(shí)的業(yè)務(wù)部署。此外，有些虛擬化提供內(nèi)置功能，可實(shí)現(xiàn)跨多個(gè)虛機(jī)的信令流量負(fù)載均衡。內(nèi)置的負(fù)載均衡，讓運(yùn)營商可透明地?cái)U(kuò)展SBC資源，而不必為用戶終端，IMS核心或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)做配置變更。

虛擬化的SBC的適應(yīng)性帶來的最后一個(gè)好處是敏捷、交互和動(dòng)態(tài)的虛擬化環(huán)境，該環(huán)境可基于事件和配置的變更而伸縮。這種適應(yīng)性保證了業(yè)務(wù)在遷移到新的虛擬化環(huán)境中時(shí)，可繼續(xù)監(jiān)控和實(shí)施同樣的安全控制集和合規(guī)要求。

提升承載層性能的方案，有助于樹立用戶信心

向基于云的SBC遷移，使得運(yùn)營商具備更大的適應(yīng)性、敏捷性和靈活性。但承載層性能依舊是企業(yè)和客戶評(píng)價(jià)運(yùn)營商所提供業(yè)務(wù)的標(biāo)尺。要樹立用戶對(duì)基于云的SBC的信任，運(yùn)營商必須保證其達(dá)到或超過傳統(tǒng)SBC所具備的承載層性能。

運(yùn)營商依靠SBC承載信令和媒體流量。每一次媒體會(huì)話，SBC要完成每秒約100個(gè)包的處理工作。媒體流量的規(guī)模明顯高于信令流量，對(duì)其處理有嚴(yán)格要求，以防止丟包并將延遲和抖動(dòng)降至最低。

通用硬件的性能已達(dá)到相當(dāng)?shù)乃�平，支持每個(gè)處理器8個(gè)或更多核心，以及每個(gè)板卡兩個(gè)或更多處理器。今天的服務(wù)器集合了高處理能力，高內(nèi)存能力和高速I/O。在基本的分組處理方面，虛擬化的SBC提供同樣甚至超越基于傳統(tǒng)硬件的SBC性能已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。媒體處理和轉(zhuǎn)碼功能同樣可由虛擬化的SBC功能實(shí)現(xiàn)，但今后數(shù)年，基于DSP的實(shí)現(xiàn)會(huì)繼續(xù)提供更好的性能。

運(yùn)營商在數(shù)據(jù)平面虛擬化過程中，可選擇多種技術(shù)。最成熟的方式是將Single Root I/O Virtualization與Intel®的數(shù)據(jù)平面開發(fā)包（DPDK）相結(jié)合。這一組合實(shí)現(xiàn)了快速分組處理，保證虛擬化的SBC能夠提供與傳統(tǒng)SBC同樣的性能。籍由Intel DPDK技術(shù)所提供的高吞吐性能，運(yùn)營商可為良好的云部署打下基礎(chǔ)，這種高吞吐性能使得在COTS硬件上提供承載層處理成為可能。

基于云的SBC：長期演進(jìn)的正確選擇

中短期來看，傳統(tǒng)SBC對(duì)運(yùn)營商仍然有價(jià)值。但是，在媒體處理應(yīng)用面臨成本挑戰(zhàn)，且市場開始認(rèn)識(shí)到盡早部署vSBC的益處之后，基于云的SBC方案將在未來3~5年替代傳統(tǒng)SBC。

對(duì)運(yùn)營商而言，從長遠(yuǎn)考慮選擇SBC是至關(guān)重要的。運(yùn)營商現(xiàn)在就可以從部署于COTS服務(wù)器的傳統(tǒng)模型開始。然后可擴(kuò)展到數(shù)據(jù)中心并在NFV成熟應(yīng)用時(shí)部署基于云的SBC。