6.2.4 基于NFV技术5G网络切片编排 - hyp

基于NFV技术5G网络切片编排通过本节学习，您可以学习：基于NFV技术5G网络切片编排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的主要目的是通过实践来了解基于NFV技术开放协议将软件与硬件分离，控制与转发解耦，网络切片是虚拟化应用于5G网络控制面集中控制的主要特征，网络切片是一种虚拟网络架构，它利用了网络功能虚拟化(NFV)和软件定义网络(SDN)背后的原理。该技术允许运营商将单个物理网络划分为多个虚拟网络，其中一个切片代表一个独立的虚拟化端到端网络。虚拟网络随后被定制以满足特定应用和服务的需求。将使5G网络能够为不同的用户提供不同类型的服务。了解终端在多切片场景下如何来选择5G网络切片来为其不同业务提供服务，从而对5G网络切片有一定的基础认知，并掌握配置编排5G网络切片，并将切片应用到5G网络中的操作能力。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什么是网络切片？“网络切片”是利用虚拟化的技术，将运营商网络的物理基础设施资源根据场景需求虚拟化为多个相互独立的端到端网络。每个网络切片从设备到接入网到传输网再到核心网在逻辑上是隔离的。为使能垂直行业客户，5G业务切片实现了在一张物理网络中同时承载多种不同QoS需求的逻辑业务。3GPP协议主要定义了eMBB、uRLLC、mMTC三大业务场景，如eMBB类切片业务CloudVR、视频监控等切片，实现差异化大带宽保障。uRLLC类切片业务如机械控制、远程驾驶等；mMTC类切片业务如远程海量抄表（水电气热）等。切片业务的关键点在于不同逻辑业务并存时的差异化需求如何保障，比如时延需求、带宽需求、连接数需求等，按照协议设计，云化网元是基础要求，能实现资源的按需部署，在拓扑组网结构上最大化资源分配的灵活性，又满足差异化业务并存的需求。实验原理网络切片的组成从整体上看，网络切片应该包含一个端到端的完整的逻辑网络。也就是说，5G网络切片应该包含接入网子切片、传输网子切片和核心网子切片等部分。这样才能够实现针对不同应用需求的全网络资源的切分。网网络切片实例与网络切片标识（1）NSI（NetworkSliceinstance）网络切片实例：一组网络功能实例和所需资源（例如，计算，存储和网络资源），它们构成了已部署的网络切片。对于网络来说，如果要将资源切分为各种不同的逻辑网络，一个逻辑上的网络我们可以认为是一个网络切片的实例。（2）NSIID：NSI标识符，标识一个网络切片实例的核心网络部分。当同一个切片下部署了多个网络切片实例时，需要采用此标识在5GC中对其进行区分。实验原理网络切片实例与网络切片标识（3）S-NSSAI（SingleNetworkSliceSelectionAssistanceInformation）单个网络切片选择协助信息：当对一个网络切片进行选择或识别时，需要通过该标识来进行区分。S-NSSAI由两部分组成：1）SST（Slice/Servicetype），切片/服务类型，它指的是在功能和服务方面的预期网络切片行为。（0-127，目前取值为1：embb，2：uRLLC，3：mIoT4：V2X5-127未定义，对于混合业务场景，如eMBB+URLLC，需要推动标准定义以支持国际漫游。）2）SD（SliceDifferentiator），切片差分器，这是可选信息，补充切片/服务类型，以区分相同切片/服务类型的多个网络切片。（4）NSSAI：NSSAI是S-NSSAI的集合，由于5G终端可能由多个网络切片为其提供服务，因此当终端接入网络时，在信令消息中携带的可能为网络切片标识的一个集合，即NSSAI。在UE和网络之间的信令消息中发送的允许和请求NSSAI中最多可以有八个S-NSSAI。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“网络切片编排与应用”案例，并点击应用案例。将本实验案例加载至软件中。5G真正的价值在于赋能垂直行业，不同行业对网络的不同需求是5G发展的驱动力和真正价值所在。为保障后期5G网络对不同行业应用的需要，某地运营商在5G独立组网方案下基于NFV进行5G核心网子切片的编排测试，各网络基础设施均已建设完成，你作为网络切片方案验证工程师，需要在该网络条件下完成5G网络核心网切片的编排，并将编排好的网络应用至系统中，并实验终端在该网络切片下的应用体验。实验案例描述案例任务：根据上述描述，基于现有网络架构，在完成网络切片的编排，并将编排好的网络切片实例应用到网络中去。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-新建切片实例新建切片实例，并定义切片名称及切片识别ID；（1）新建切片实例，并填写切片实例的ID；（2）新建网络切片，并完成切片标识S-NSSAI的设置。实验步骤-核心网切片编排核心网切片编排，选择为该网络切片提供服务的AMF、SMF及NRF等网络功能。选中切片实例，勾选该切片实例下的网络功能，可勾选的AMF、NRF和SMF勾选上。实验步骤-核心网切片编排指定AMF所对应的网络切片选择服务NSSF。点击“业务开通与验证”，并双击“核心云主机”，进入AMF的服务配置界面。将NSSF信息填写至AMF相关配置内。这里默认配置好了，无需更改。实验步骤-核心网切片编排指定新建切片中SMF所关联的用户面功能UPF。SMF如何选择相应的UPF进行PDU会话的建立，是通过SMF和UPF的DNN（相当于4G中的APN）进行关联的。因此，要指定切片中SMF所关联的UPF时，只需要进行两者之间的DNN关联。（1）查看UPF的DNN配置，可进入UPF的配置界面，查看当前DNN信息。可以看到DNN名称为cmnet。（2）在SMF中添加对应UPF的DNN信息实验步骤-切片实例应用无线侧切片标识与网络标识绑定，应用切片实例。双击“DU+CU”，进入基站小区配置界面，在TAI下勾选刚刚添加的切片。实验步骤-切片实例应用核心网侧侧切片标识与网络标识绑定，应用切片实例。AMF切片实例应用。进入AMF服务配置，将切片分配到PLMN下；NSSF切片实例应用。同样，进入NSSF，将切片分配到TAI下。实验步骤-切片实例应用核心网侧侧切片标识与网络标识绑定，应用切片实例。进入SMF，将切片分配到TAI下；进入UPF，将切片分配到TAI下。实验步骤-开机测试配置终端的切片标识，使手机在入网时，网络能够根据切片标识为终端选择相应的切片提供服务。设备全部开机。使终端入网注册，并建立会话。实验步骤-流程分析当终端完成入网后，可以点击，查看具体流程。实验步骤-业务测试当终端入网并建立指定网络切片下的会话以后，终端即可进行相关业务。（1）右键5G手机，选择切换到屏幕，然后点击浏览器并搜索。（2）可以看到，手机终端打开了网页，如下图示。说明切片正常运行。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中，我们通过一个基本的网络切片的编排与应用，学习了切片设计与应用的基本操作。在此过程中，我们学习到网络切片概念、网络切片的标识及如何将切片应用到实际的网络中去。基于NFV技术5G网络切片编排：