5G NFVI虛擬化平台技術

技術簡介

隨著Container虛擬化技術的成熟，Network-Function Virtualization (NFV)技術逐漸邁向Container Network Functions (CNF)發展。第五代行動通訊(5G)的關鍵核心，如vEPC，也從以虛擬機為基礎的NFV改以容器化架構實現。除了5G核心元件的架構革命，當前應用服務也逐漸改以Cloud Native(雲原生)的概念實作。

為了提供雲原生服務所需的虛擬化容器平台，以及5G核心功能所要求的高頻寬低延遲，C/U分離等需求。我們在原生Kubernetes上加入了Multus CNI以及SRIOV plugin，使Pod得以同時使用多張高頻寬網卡。直接透過SRIOV從硬體層面做C/U分離，甚至可以使用P4 SmartNIC加速核網元件的封包運算。為了讓核心網路CNF能夠提供穩定可靠的服務，我們也在Kubernetes平台上加入了CPU Management for Kubernetes(CMK) plugin，CMK能讓CNF綁定在指定的CPU上，不受content switch影響。

除此之外，針對平台上運行的5G核網元件以及應用服務，我們會開發一套效能監控/最佳化軟體。針對5G CNF和各種應用服務的運作特性，監控其網路、CPU、記憶體、Session等資訊。當發生異常行為時會自動示警且自動分析效能瓶頸，調教系統參數，自動優化整體服務效能。

技術特色

• 原生Kubernetes平台，支援所有Kubernetes服務。擴充彈性高。
• Node Feature Discovery(NFD)，解析伺服器資源。提高Kubernetes資源分配能力。
• 支援Pod同時調用SRIOV、P4 SmartNIC多網卡。高頻寬低延遲，C/U分離。
• CMK提供CPU Pinning。提供穩定核網服務、降低Jitter。
• 量身打造5G CNF專用監控、效能最佳化工具。服務品質最佳化。

應用範圍

5G核心網路、5G Edge、企業私有Edge、演唱會...等臨時活動專用Edge場域。

連絡窗口

聯絡人：許世穆 / 雲端運算技術推廣部（C100）
電話：03-5913239
Email：pxu@itri.org.tw
https://www.itri.org.tw/
工研院資訊與通訊研究所