云原生5G服务化架构（SBA）解决方案

面向未来的云原生5G基础设施现已到来

服务提供商正面临巨大挑战：尽管5G部署是一项复杂且需要多年推进的工作，他们仍必须立即着手交付5G独立组网核心网架构，并且应比竞争对手更快完成。F5现可提供一套解决方案，借助F5 BIG-IP Next Service Proxy for Kubernetes (BIG-IP Next SPK)和运营商级Aspen Mesh服务网格，帮助服务提供商实现其5G愿景。本文简要概述了一种由基于服务的架构驱动的5G基础设施模型，并说明F5解决方案如何支持该模型。

支持动态资源分配的服务化架构

任何独立组网5G网络的核心网都采用3GPP定义的服务化架构（SBA）。5G以应用为核心；为此，5G网络基于SBA运行，该架构旨在优化网络资源，以提供出色的服务性能。SBA由多种自包含、相互独立且可复用的网络功能组成。它可提供动态的网络弹性和可扩展性，支持在整个网络中以精细粒度配置容量。

新型网络核心关注的不只是速度和延迟，更重要的是提供新服务和运营应用。该网络将支持动态分配资源，为每个用例提供所需的适当服务级别和网络可用性。该网络将通过物联网（IoT）、虚拟现实、人工智能和机器学习等新功能，为企业客户的第四次工业革命应用提供支持。

云原生是实现5G的关键

服务提供商可以使用基于微服务的云原生解决方案构建SBA。云原生解决方案是在基于虚拟机（VM）的虚拟化网络基础上演进而来的，可实现更精细的容量配置。这对5G至关重要，因为服务提供商可以按平均容量而非峰值容量进行配置，从而优化效率。云原生网络功能（CNF）具备实现这一解决方案所需的速度和灵活性。采用云原生解决方案还可减少对大型移动网络设备提供商的供应商锁定，并支持根据功能和价格选择更合适的供应商。

与虚拟网络相比，使用服务网格管理的云原生网络将提供：

• 加快部署：云原生功能和应用可独立扩展、升级和部署
• 效率更高：与基于虚拟机的软件相比，云原生应用的资源消耗最多可减少40%，从而减少服务器使用中的资源浪费
• 降低运营成本：在所有边缘云环境中实施自动化和可编程运维，有助于减少管理开销

F5解决方案

F5现可提供一套解决方案，助力实现这一基于SBA的5G愿景。该解决方案包含两个组件：

BIG-IP Next Service Proxy for Kubernetes

Kubernetes并非专为服务提供商设计，无法原生支持某些网络协议。F5解决方案BIG-IP Next SPK为Kubernetes环境带来了关键的运营商级功能，帮助服务提供商在现有4G网络与云原生5G核心网之间建立桥梁。BIG-IP Next SPK可在进入5G核心网Kubernetes集群的容器入口（南北向）提供4G信令流量管理、可视性和安全防护。该解决方案在Red Hat OpenShift上运行，还可代理服务提供商专用协议，例如5G HTTP/2-REST、Diameter、SIP、GTP和SCTP。

电信级Aspen Mesh

The Carrier-Grade Aspen Mesh解决方案为Kubernetes集群内部及集群之间的东西向流量提供可观测性、安全防护和流量管理功能，为服务提供商提供保障网络安全和满足政府要求所需的工具。由于该解决方案独立于CNF，服务提供商可以拥有并管理自己的服务网格，从而保障其关键资产（网络）的性能和可靠性。

图1：F5 BIG-IP Next SPK和Carrier-Grade Aspen Mesh管理Kubernetes节点入站流量（南北向）和节点内流量（东西向）。

结论

部署和运营下一代5G核心网将有助于充分发挥创新型先进5G解决方案的潜力，提升网络的可扩展性和效率。随着新型网络技术为消费者和企业客户带来下一代服务，5G核心网设计需要具备更高水平的运营自主性。F5与全球5G领域的领先企业密切合作，其独特的BIG-IP Next SPK和Carrier-Grade Aspen Mesh是助力实现5G愿景的关键组件。