6.2.3 基于NFV技术5G核心网用户面下沉部署 - hyp

基于NFV技术5G核心网用户面下沉部署通过本节学习，您可以：基于NFV技术5G核心网用户面下沉部署实验介绍实验原理实验案例描述实验步骤实验总结实验介绍本任务实践的主要目的是认识基于NFV技术5GCSBA的网络架构开放性优点，各个NF之间松耦合，可以根据需要，增加或者修改NF，而不会影响其他NF；NF之间采用轻量级的服务化接口，其他NF和业务应用很容易通过该接口调用NF。转发平面包含用户面下沉的分布式网关，集成边缘内容缓存和业务流加速等功能，在集中的控制平面的统一控制下，数据转发效率和灵活性得到极大提升。了解APN/DNN等工程参数概念，理解5G网络如何建立用户与数据网络的传输通道，何时给终端分配IP，并最终实现业务数据的传输。从而使大家更进一步的了解UPF下沉带来的好处及实现方案，并掌握相关设备的操作能力。实验介绍实验原理实验案例描述实验步骤实验总结实验原理用户面的功能简单理解类似5G网络也从某种意义上看也是管道，将终端用户和互联网世界连接起来，终端用户的上网、音乐、短视频等内容与5G核心网基本没有关系，我们需要在5G网络中打开一个通道，用来将用户的外部数请求能够完整的收发，这个管道的建立和管理就是UPF网元的功能，手机UE到数据网DN之间，必须经过UPF网元。UPF是专用来处理TCP/IP上网数据的用户面核心功能，和4G中的PGW网元类似，承担着手机对外上网的出口。实验介绍实验原理实验案例描述实验步骤实验总结实验案例描述点击“实验案例库”，选择“5G用户面功能和上网体验”案例，并点击应用案例。将本实验案例加载至软件中。某地市正在开展5G网络建设的工作。你作为5G网络架构工程师，正在测试5G的控制面和用户面的两种功能和分离的方法。如下图所示，已经构建好了控制面的网络和配置，现在工程人员已经将各项设备和连接部署好，现在需要在此网络的基础上，增加用户面的功能使得手机能够上网浏览网页。实验案例描述案例任务：1)自行设计用户面的整个子网范围和VLAN，用于区分控制面。2)在接入机房的云主机上添加UPF用户面功能网元，并连接到数据机房实现打通外网3)检查现在网络中的配置，判断手机能否入网；如果不能请在后续的网络配置中完成并分析产生之前状况的因素。实验介绍实验原理实验案例描述实验步骤实验总结实验步骤-IP规划1、打开“实验案例库”板块，选择“5G用户面功能和上网体验”案例，应用到软件中。2、IP网络规划。观察拓扑图，还需要将在云主机上面的添加一个UPF，需要对UPF的IP地址进行规划，以及Internet服务器IP、手机上网分配的IP地址做规划。将设备的IP子网VLAN信息做如下设计设备IP地址子网掩码默认网关DUCU用户面上行口192.168.16.220255.255.255.0192.168.16.1Internet服务器192.168.1.100255.255.255.0192.168.1.1UPF控制面网口172.20.20.40255.255.255.0-UPF用户面网口192.168.16.100255.255.255.0192.168.16.1手机上网IP地址分配60.60.x.x255.255.0.0

用户面VLANID100--VLANIF100接口IP（PDN网关IP）192.168.16.1--实验步骤-填写IP信息根据上述的IP信息，首先将DUCU的Uplink-GE2光口上面的IP地址、Internet服务器IP信息配置上去。然后将设备全部开机，会看到如下提示：实验步骤-添加UPF网元在网络中添加UPF网元并进行配置。双击接入机房的云主机，在左侧栏中选择UPF网元单击放置到右边，放置之后，先选中UPF，然后点击上方菜单的“UPF虚拟机资源”，打开UPF虚拟机资源配置窗口，在下方的网卡中“添加网卡IP”，输入控制面的IP地址。实验步骤-添加UPF网元添加一张网卡，设置为UPF_VCard_2，并按照上面规划的IP地址进行设置。完成UPF和用户面的网络连线和VLAN划分，实现基础的网络打通。首先将UPF网元的2个网口连接到虚拟交换机上面。实验步骤-添加UPF网元将DUCU基站的用户面功能连接到接入机房。实验步骤-配置云主机在云主机内进行连线和用户面VLAN划分，将GE2口和GE6口连接到虚拟交换机上，并将三个端口（GE2基站上网数据过来的、GE6去往Internet服务器的、UPF的网卡2）都划分到的VLAN100中。实验步骤-配置UPF网元UPF网元配置。设备开机后，在云主机配置窗口中，选中UPF然后点击“服务配置”，在UPF的基本配置中，填写NRFIP地。切换到DNN列表，点击“添加”，按照规划数据填写DNN名称后，点击“保存”此配置。实验步骤-配置交换机配置三层交换机的VLAN及路由表项目。首先在交换机内新建两个VLAN100和VLAN192。并将端口划分到VLAN中。实验步骤-配置交换机添加这两个VLAN的VLANIF接口。添加手机上网的静态路由表项目。第一条静态路由的含义是手机上网的请求经过三层交换机一律发送给Internet服务器，然后第二条是网页返回给手机的，目的IP是手机下一跳是发给UPF的用户面网卡2。实验步骤-开机测试开机业务测试。在拓扑图空白处右键全部开机，然后等等一会可以看到手机正常入网的流程动画。手机入网并且获取分配的IP地址。实验步骤-业务测试手机入网之后，可以进行手机上网功能体验。右键手机选择“切换到屏幕”，打开手机屏幕后点击桌面的Safari浏览器图标。使用默认的百度网页，直接点“搜索”，将可以看到后面的手机上网的数据动画，手机等待一会也会打开百度的网页，表明手机上网功能正常，完成了此次实验的最终任务。实验介绍实验原理实验案例描述实验步骤实验总结实验总结本次实验主要学习了5G的上网业务配置，了解5G的用户面在整个网络的中的架构和体现。同学们也可以参照4G网络进行对比，来体验5G和4G的网络配置的变化。在此实验之后，同学们可以综合前几次的实验，自己独立的进行一次5G网络配置开通。本次实验需要注意的是DNN（也就是4G中的APN配置）除了在UPF网元中，其他SMF和手机终端上都有出现过，需要注意的