上海贝尔：部署基于云的会话边界控制器，就在当下！

摘要

基于云的SBC可提供与传统SBC相同的能力，不同的是，它可以部署在COTS服务器上

虚拟化的SBC帮助运营商降低TCO，加速业务上线并快速扩展业务

运营商通过使用虚拟化的SBC，可迁移至NFV，并对其通信服务进行再创新

为了支持新一代的高级IP通信服务，运营商必须对其会话边界控制器（SBC）实施虚拟化，并将其部署于云上。通过部署基于云的SBC，运营商能够降低投资和运维开销，加速新业务上线，并具备了一种新的能力：按照企业和客户需求，逐步扩展业务。

SBC的演进：从定制化平台到开放的云

会话边界控制器是运营商网络中不可或缺的组件。部署于网络边缘，SBC提供了诸多能力，例如信令和媒体安全，SLA保障以及合法合规。这些能力可保证以运营商级的手段对语音、视频和数据通信会话进行控制、管理和保护。

传统的会话边界控制器基于定制化平台和私有硬件而实现。大多数的这类SBC使用网络处理器和数字信号处理器 (DSPs)来支持防火墙、媒体处理和转码功能。传统SBC在扩展方面难度大且成本高。运营商按照预期的最大用户数对其进行静态配置—即使网络未必会增长到那样的规模。

基于云的，或者说虚拟化的SBC提供与传统SBC同样的能力，却可以部署在标准的、高性能的、成熟商用的（COTS）服务器上。诸如OpenStack这样的云管理平台，使得运营商可以部署来自不同厂商的COTS服务器，并编排资源来满足不同应用的需求。这种灵活性使得运营商可以针对用户增长、用量提升或者需求变更而逐步对其SBC进行扩展和演进。

向云迁移，实现高效运营

SBC非常适合以云方式部署。其功能可被完全虚拟化并运行于任何网络功能虚拟化（NFV）平台上。这种从传统向虚拟化SBC的转变使运营商在几个关键方面获益。例如，使用vSBC，运营商可以：

简化硬件需求—虚拟化的SBC不需要封闭的、定制化或私有的SBC硬件。在vSBC环境中，运营商订购硬件，可以在很短的时间内到货，并在几周时间内让其上电运行，而不必花费数月时间。现网已部署的服务器，可以快速地被重新分配任务—如果这些服务器较空闲，或者需要适应使用模式的变化。

高效利用资源—虚拟化的SBC可随其他应用一起，部署于标准的IT硬件上。运营商不必再保留备品备件或对运维人员进行再培训—以便支持各个局址上不同的硬件平台。运营商在迁移到vSBC后，仍然可以选择保留备品备件。不同的是，可以在不同应用间共享这些备品备件。

部署可扩展、可共享的基础设施—虚拟化的SBC使用通用、分布式的架构，具备集中化的管理、编排能力。运营商通过在多个应用间共享基础设施可实现新的规模效益。

提升自动化能力—虚拟化的SBC支持标准的工具，可自动化进行安装、配置和网元提供。这种标准化能帮助运营商降低成本，加快新业务上线速度。

以虚拟化提升利润

SBC虚拟化还让运营商在重要业务方面获益。其中之一就是优化整体拥有成本的的能力：与传统SBC不同，虚拟化的SBC可在部署时完全按照云网络规模进行伸缩。运营商可在小型POP点部署SBC支持数千用户，或部署在大型局点及数据中心，支持数百万用户。

此外，虚拟化的SBC为运营商提供了使用NFV降低成本和开拓新市场的手段。NFV独立于硬件且可灵活部署。这些能力使运营商可为更丰富的业务调整其网络。NFV还提供网络自动化和更有效的资源利用。这将使得运营商能够快速对业务进行扩张或收缩。

若能正确地用于网络边缘，NFV就可优化并保障先进通信业务的部署。运营商需要虚拟化所有的网元以利用NFV的强大能力。在网络向云迁移过程中，虚拟化的SBC是关键，因为它处理信令和媒体流量，在所有网络资源中占据着重要位置。

基于云的通信创造了新机遇

对于大规模部署LTE语音（VoLTE）、基于Web的实时通信（WebRTC）和富媒体通信（RCS），运营商非常重视。他们希望通过向数百万的用户和企业拓展“新沟通体验”来提升数据业务的使用和营收，这种“新沟通体验”提供通透的语音，清晰的视频，交互式的数据会话和IP消息。

但业务增长需要更大容量。还需要简单和快速的方式对应用进行创建、部署和伸缩。为解决这一问题，网络功能虚拟化和云日益受到关注。

通过在云上部署IMS，运营商可简化其网络并在一定程度上减少运维工作量、按需扩展和测试新业务。运营商还可获得更多的敏捷性：云可以使通信业务部署时间从12~18个月缩减到数周，并将业务伸缩时间从数月缩短到数分钟。

会话边界控制器是IMS中的核心组件。通过提升硬件采购、安装效率以及提升部署、配置和资源分配的便利性，SBC的云化加速业务走向成熟。运营商可通过虚拟化SBC按需添加虚拟机以支持新业务或对现有业务进行增强。例如，运营商可添加虚拟机，来满足WebRTC，VoLTE或企业移动通信业务的处理需求。或者，可以在诸如母亲节等假日临时分配虚机，支持高流量。通过在虚拟化SBC上的投入，运营商可实现对通信服务的再创新。

虚拟化SBC适应不断变化的网络市场形势

适应性是SBC虚拟化的一个重要优势。通过虚拟化的SBC，运营商不必预先对硬件和软件进行大量投资，而后寄希望于业务能随用户发展来充分利用这些资源。虚拟化的部署使得运营商能快速上线新业务。如果市场不明朗或仅仅是临时性需求，运营商可快速将资源分配给其他应用。

例如，运营商可针对需求，随时、随处通过虚拟化SBC部署基于网络的防火墙或拒绝服务攻击/分布式拒绝服务攻击（DoS/DDoS）防范业务。这类业务的部署可跨越物理位置和边界，并通过NFV的“业务链化”概念，与其他虚拟化或物理网络服务相结合（例如负载均衡器）。

虚拟化的SBC无需对信令流量（RCS流量）、分组流量（视频呼叫的比例）和媒体处理需求等规模做出准确预测。通过为各独立功能额外增加虚机，运营商可高效实现即时的业务部署。此外，有些虚拟化提供内置功能，可实现跨多个虚机的信令流量负载均衡。内置的负载均衡，让运营商可透明地扩展SBC资源，而不必为用户终端，IMS核心或分组数据网关做配置变更。

虚拟化的SBC的适应性带来的最后一个好处是敏捷、交互和动态的虚拟化环境，该环境可基于事件和配置的变更而伸缩。这种适应性保证了业务在迁移到新的虚拟化环境中时，可继续监控和实施同样的安全控制集和合规要求。

提升承载层性能的方案，有助于树立用户信心

向基于云的SBC迁移，使得运营商具备更大的适应性、敏捷性和灵活性。但承载层性能依旧是企业和客户评价运营商所提供业务的标尺。要树立用户对基于云的SBC的信任，运营商必须保证其达到或超过传统SBC所具备的承载层性能。

运营商依靠SBC承载信令和媒体流量。每一次媒体会话，SBC要完成每秒约100个包的处理工作。媒体流量的规模明显高于信令流量，对其处理有严格要求，以防止丢包并将延迟和抖动降至最低。

通用硬件的性能已达到相当的水平，支持每个处理器8个或更多核心，以及每个板卡两个或更多处理器。今天的服务器集合了高处理能力，高内存能力和高速I/O。在基本的分组处理方面，虚拟化的SBC提供同样甚至超越基于传统硬件的SBC性能已经成为现实。媒体处理和转码功能同样可由虚拟化的SBC功能实现，但今后数年，基于DSP的实现会继续提供更好的性能。

运营商在数据平面虚拟化过程中，可选择多种技术。最成熟的方式是将Single Root I/O Virtualization与Intel®的数据平面开发包（DPDK）相结合。这一组合实现了快速分组处理，保证虚拟化的SBC能够提供与传统SBC同样的性能。籍由Intel DPDK技术所提供的高吞吐性能，运营商可为良好的云部署打下基础，这种高吞吐性能使得在COTS硬件上提供承载层处理成为可能。

基于云的SBC：长期演进的正确选择

中短期来看，传统SBC对运营商仍然有价值。但是，在媒体处理应用面临成本挑战，且市场开始认识到尽早部署vSBC的益处之后，基于云的SBC方案将在未来3~5年替代传统SBC。

对运营商而言，从长远考虑选择SBC是至关重要的。运营商现在就可以从部署于COTS服务器的传统模型开始。然后可扩展到数据中心并在NFV成熟应用时部署基于云的SBC。