近幾年來(lái)，移動(dòng)核心網(wǎng)發(fā)生了巨大的變化，越來(lái)越多的電信運營(yíng)商開(kāi)始部署云化核心網(wǎng)。

利用IT行業(yè)的最佳實(shí)踐，構建開(kāi)放、靈活、高效和低成本的云網(wǎng)絡(luò )，已成為電信運營(yíng)商的基本訴求。新網(wǎng)絡(luò )架構的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節，是將業(yè)務(wù)邏輯處理和數據存儲相互獨立。業(yè)務(wù)處理模塊能夠實(shí)施快速無(wú)損和不受限制的彈性。獨立的數據存儲，以分布式架構為基礎，采用統一的電信級可靠性機制、統一的運維模式及標準的協(xié)議接口，對外提供服務(wù)。

中興通訊CUDR(Cloud Unified Data Repository)統一云化數據層解決方案，支持2/3/4/5G/IMS平滑演進(jìn)，依據不同數據種類(lèi)特征，開(kāi)發(fā)多樣化的數據引擎，使用統一的高可靠、低時(shí)延、分布式、可擴展機制及統一的運維機制，管理網(wǎng)絡(luò )中的簽約數據、策略數據、會(huì )話(huà)數據、狀態(tài)數據等各種數據。

統一數據層的需求和挑戰

核心網(wǎng)各功能實(shí)體擁有的數據主要包括：

• -用戶(hù)簽約數據: 用戶(hù)的配置數據，如用戶(hù)身份/認證/業(yè)務(wù)配置等信息；

• -用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )數據: 用戶(hù)在使用網(wǎng)絡(luò )中產(chǎn)生的的臨時(shí)身份/狀態(tài)/位置/流量等信息；

• -網(wǎng)絡(luò )管理數據：為管理用戶(hù)網(wǎng)絡(luò )行為產(chǎn)生的數據，如KPI、QoS、報告等信息；

• -網(wǎng)絡(luò )功能實(shí)體自有數據：網(wǎng)絡(luò )功能實(shí)體在運行過(guò)程中產(chǎn)生的私有數據，如運行日志等。

3GPP UDC(用戶(hù)數據融合)思想認為，可以將用戶(hù)簽約數據、定制化的用戶(hù)數據以及部分用戶(hù)行為數據（如位置和注冊狀態(tài)）等存放到UDR（用戶(hù)數據倉庫）中，采用FE（前端應用）-BE（后端數據服務(wù)）通用型架構，通過(guò)多網(wǎng)元如HLR/HSS/AAA等融合部署，從而簡(jiǎn)化整體網(wǎng)絡(luò )結構，避免數據冗余。UDC思想主要針對結構化數據進(jìn)行管理，對于各網(wǎng)元中的本地資源數據或非共享數據，還是在各網(wǎng)元內部管理。

5G系統則更進(jìn)一步，提出了計算與存儲分離的思想，可以將各VNF(虛擬化網(wǎng)絡(luò )功能)的所有數據（用戶(hù)簽約數據、會(huì )話(huà)數據、計費數據等）獨立出來(lái)，使VNF達到無(wú)狀態(tài)的業(yè)務(wù)處理，無(wú)狀態(tài)的VNF可以被迅速地創(chuàng )建和更新，支持自動(dòng)化秒級大規模彈縮，結合電信級可靠性機制，使網(wǎng)絡(luò )更加易于管理和健壯。 

圖一 3GPP 在5G系統定義的2類(lèi)數據管理實(shí)體（UDR和UDSF）

5G系統中的數據庫管理實(shí)體UDR和UDSF可作為獨立的VNF提供服務(wù)，并遵循服務(wù)化架構，在數據管理方面進(jìn)一步標準化。作為云化可編程網(wǎng)絡(luò )的一部分，數據服務(wù)VNF也需要支持虛擬化編排和部署、彈性、自愈和遷移等特性。

實(shí)際的數據基礎設施部署，需要考慮現有系統的演進(jìn)，如LTE/IMS與5G的融合演進(jìn)、支持現有如LDAP/SOAP接口以及5G新接口。此外，還需提供數據分析引擎以便對信息進(jìn)行抽取，提供訂閱/發(fā)布機制等，以及具有支持第三方數據存儲能力。

隨著(zhù)云化網(wǎng)絡(luò )的到來(lái)以及5G的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò )功能實(shí)體需要以一種更加敏捷、靈活的機制來(lái)應對多樣化的行業(yè)需求，從而對數據的使用提出更高的要求：

• -無(wú)狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò )功能對數據獨立性提出更廣泛的要求；

• -CU分離以及MEC使跨DC分布式部署成為組網(wǎng)基本要求；

• -支持超大容量的部署以及不受限制的彈性，滿(mǎn)足無(wú)限增長(cháng)的物聯(lián)網(wǎng)需求；

• -支持結構化和非結構化數據的差異化管理，滿(mǎn)足多樣性的網(wǎng)絡(luò )功能需求；

• -支持2/3/4/5G 以及IMS統一接入，數據融合部署，支持多接入需求；

• -集成數據分析引擎，滿(mǎn)足為網(wǎng)絡(luò )開(kāi)放和網(wǎng)絡(luò )智能化調優(yōu)服務(wù)需求；

中興通訊統一云化數據層CUDR解決方案

中興通訊統一云化數據層CUDR（Cloud Unified Data Repository）解決方案，為云化核心網(wǎng)提供了統一的存儲和數據管理機制、分布式地理容災，在線(xiàn)復制/恢復等高可靠性服務(wù)，通過(guò)多租戶(hù)、加密、ACL授權機制確保系統和數據的安全性，此外，還具有非常完善的虛擬化特性。

它借鑒了業(yè)界領(lǐng)先的中興通訊USPP（通用用戶(hù)數據平臺）架構以及為全球近200家運營(yíng)商的服務(wù)經(jīng)驗，構建了新一代的面向5G網(wǎng)絡(luò )云化數據層解決方案。

中興通訊 CUDR 總體架構如圖所示：

圖二 中興通訊CUDR系統架構

中興通訊CUDR采用服務(wù)化架構，由以下部分組成：

• 接入服務(wù)：具有通用的接入網(wǎng)關(guān)，安全認證，數據訪(fǎng)問(wèn)接口，服務(wù)發(fā)現及選擇接口，負荷分發(fā)等功能；

• 受理服務(wù)：和企業(yè)運營(yíng)系統交互，統一接入網(wǎng)關(guān)對指令檢查和執行；

• 訂閱與通知服務(wù)：用于數據庫事件的訂閱，以及事件變化時(shí)的數據通知；

• 結構化數據存儲服務(wù)：針對結構化數據的存儲管理，將數據對象組織成DIT（目錄信息樹(shù)）；

• 非結構化數據存儲服務(wù)：針對非結構化數據的存儲管理，使用Key-Value 存儲模型；

• 數據維護服務(wù)：提供導出/導入，數據分析，數據轉換等數據增值功能；

• 數據管理服務(wù)：實(shí)現數據系統的狀態(tài)檢測與報告，以及自動(dòng)糾正等；

不同服務(wù)可以編排成不同特性的數據VNF，例如：

• 全部服務(wù)的組合可以形成一個(gè)VNF，提供對結構化和非結構化數據的存儲和管理；

• 排除UDR服務(wù)和部分受理服務(wù)的組合可以形成一個(gè)對非結構化數據存儲和管理的VNF；

• 排除UDSF服務(wù)的組合可以形成一個(gè)對結構化數據存儲和管理的VNF。

不同的數據VNF具有統一的生命周期管理和統一的運維管理，支持可編程核心網(wǎng)。

中興通訊 CUDR支持超大規模的彈性，滿(mǎn)足不可預測的數據增長(cháng)，支持10億級用戶(hù)數據存儲或100億級記錄存儲。具備形成信息基礎設施的多項核心能力：

• 基于分布式計算和存儲架構，具有海量存儲、高并發(fā)、極致低時(shí)延的處理性能；

• 地理分布式多維度容災保證6個(gè)9 的電信級可靠性；

• 數據安全和隱私保護構建CUDR安全生態(tài)系統；

• 基于微服務(wù)思想的軟件架構，自治自組織，提高系統敏捷性；

• 多VNF的不同組合和靈活部署滿(mǎn)足各種應用場(chǎng)景；

• 數據開(kāi)放及增值服務(wù)支持數據貨幣化，為運營(yíng)商帶來(lái)更多收益。

總結

中興通訊CUDR解決方案統一了核心網(wǎng)設備中不同數據的存儲和管理，有助于實(shí)現計算和存儲分離，簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò )架構，提升網(wǎng)絡(luò )敏捷度，有利于數據共享和數據增值；其靈活的部署模式和開(kāi)放的數據接口，加速了新業(yè)務(wù)創(chuàng )新。

中興通訊CUDR的思想是為下一代的電信云，基于低成本硬件和高效自動(dòng)化創(chuàng )建，提供一個(gè)敏捷的信息基礎設施。它采用微服務(wù)設計思想，基于3GPP對數據服務(wù)的要求，構建一個(gè)面向5G演進(jìn)的統一云化開(kāi)放數據層。

來(lái)源：C114中國通信網(wǎng)