【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及三層解耦，具體涉及一種基于5gc技術(shù)的三層解耦方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。
技術(shù)介紹
1、傳統(tǒng)的解耦技術(shù)主要集中于二層解耦，世界范圍內(nèi)被運(yùn)營(yíng)商以及大型互聯(lián)網(wǎng)公司使用，但是在使用云計(jì)算技術(shù)時(shí)，cpu和gpu以及存儲(chǔ)的性能釋放只能達(dá)到80％，缺少了虛擬化解耦的設(shè)計(jì)，對(duì)于傳統(tǒng)的物理機(jī)資源調(diào)度技術(shù)調(diào)度來(lái)說(shuō)，會(huì)導(dǎo)致硬件資源調(diào)度效率降低，原因就是缺少資源池的設(shè)計(jì)。另外在實(shí)際使用中，云計(jì)算涉及的業(yè)務(wù)是實(shí)時(shí)的，并且按照業(yè)務(wù)的重要性來(lái)說(shuō)，每時(shí)每刻千變?nèi)f化，如果只是使用不夠靈活的云計(jì)算技術(shù)去承載這樣的業(yè)務(wù)需求，很難真正做到按需分配計(jì)算資源滿足云計(jì)算技術(shù)對(duì)業(yè)務(wù)的高校支撐；高負(fù)載高并發(fā)的大流量業(yè)務(wù)會(huì)導(dǎo)致多個(gè)業(yè)務(wù)受阻，進(jìn)而引發(fā)系統(tǒng)的連鎖性崩壞。為了解決這樣資源高效利用的問(wèn)題，對(duì)云計(jì)算技術(shù)采用三層解耦設(shè)計(jì)的底層架構(gòu)，能夠從根本上改善云計(jì)算平臺(tái)性能和提高平臺(tái)負(fù)載能力，采用自研虛擬化也會(huì)提升平臺(tái)的安全性。
2、5gc技術(shù)三層解耦技術(shù)在國(guó)際上是由歐洲電信聯(lián)盟設(shè)計(jì)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，在技術(shù)落地上面，目前世界范圍內(nèi)只有中國(guó)電信進(jìn)行了商用落地，而現(xiàn)在市面上絕大多數(shù)使用的5g技術(shù)都是二層解耦的技術(shù)，僅僅是硬件和軟件層。基于運(yùn)營(yíng)商自研虛擬化的云計(jì)算三層解耦框架，主要包括了硬件層，虛擬化層，應(yīng)用承載層。目前在業(yè)內(nèi)主流的處理方式是將硬件層和虛擬化層進(jìn)行封裝，應(yīng)用承載層單獨(dú)為一層，實(shí)現(xiàn)的雙層解耦，但是在5gc技術(shù)的不斷發(fā)展中，不同硬件要想釋放全部性能，需要有針對(duì)虛擬化層定制化的配置，讓硬件與軟件貼合度大大增加。正因?yàn)樵诙咏怦罴夹g(shù)基礎(chǔ)上增加了虛擬化層，實(shí)現(xiàn)了硬件的
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)的目的是為了解決采用二層解耦架構(gòu)的硬件調(diào)度不靈活的問(wèn)題，提供一種基于5gc技術(shù)的三層解耦方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，根據(jù)業(yè)務(wù)為其分配性能最佳的虛擬機(jī)提供技術(shù)支持，有效解決虛擬機(jī)在虛擬化層調(diào)度硬件資源時(shí)的速度問(wèn)題，提升虛擬機(jī)的使用效率。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供的技術(shù)方案是：
3、本申請(qǐng)的第一方面提供了一種基于5gc技術(shù)的三層解耦方法，包括以下步驟：
4、通過(guò)設(shè)計(jì)物理硬件層、虛擬化層和應(yīng)用承載層，形成三層解耦方法，包含硬件層解耦、虛擬化層解耦及根據(jù)需求配置硬件資源；
5、所述的物理硬件層包括在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下通過(guò)連接組成不同資源池的物理機(jī)；
6、所述的虛擬化層通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)物理硬件層解耦，將物理硬件層中的物理機(jī)的資源統(tǒng)一整合以后，按照需求分配給虛擬機(jī)，完成虛擬化層解耦；所述的虛擬機(jī)對(duì)接來(lái)自業(yè)務(wù)承載層的虛擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，以根據(jù)需求配置硬件資源；
7、所述的應(yīng)用承載層以應(yīng)用管理系統(tǒng)為5gc技術(shù)業(yè)務(wù)提供軟件應(yīng)用服務(wù)。
8、為優(yōu)化上述技術(shù)方案，采取的具體措施還包括：
9、所述的虛擬化層包括通過(guò)以5gc技術(shù)為基礎(chǔ)的vim網(wǎng)關(guān)和pim技術(shù)所構(gòu)建的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，用于進(jìn)行虛擬化層解耦；所述vim網(wǎng)關(guān)將物理機(jī)的資源分割成多個(gè)虛擬資源，并將這些資源整合到統(tǒng)一的資源池中；所述pim網(wǎng)關(guān)通過(guò)管理和調(diào)度虛擬資源為系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供支撐。
10、所述的對(duì)物理硬件層解耦為，通過(guò)服務(wù)網(wǎng)關(guān)和openstack技術(shù)將底層物理機(jī)硬件資源虛擬化為虛擬資源，所述openstack技術(shù)將虛擬資源配置成多個(gè)虛擬機(jī)，所述虛擬機(jī)可根據(jù)應(yīng)用承載層的業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整和部署。
11、所述的虛擬化層包括虛擬化軟件，所述虛擬化軟件包括虛擬驅(qū)動(dòng)、硬件模擬和linux-kernel，所述的linux-kernel包括kvm技術(shù)、sdn技術(shù)；所述sdn技術(shù)為軟件控制網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，所述kvm技術(shù)用于與物理硬件層的底層物理機(jī)硬件之間交互；通過(guò)服務(wù)網(wǎng)關(guān)將kvm獲取的單一服務(wù)器資源進(jìn)行全方位整合后按需分配。
12、進(jìn)一步地，所述的物理機(jī)的資源包括cpu資源、gpu資源和網(wǎng)絡(luò)資源；所述的物理硬件層以納管技術(shù)進(jìn)行硬件資源劃分構(gòu)建資源池。
13、所述應(yīng)用承載層經(jīng)過(guò)nfvo控制vnfm，所述vnfm能夠控制虛擬化層的vim網(wǎng)關(guān)，所述虛擬化層的vim網(wǎng)關(guān)能夠連接具備5gc技術(shù)的虛擬硬件，所述虛擬硬件通過(guò)虛擬驅(qū)動(dòng)和linux-kernel技術(shù)對(duì)接kvm技術(shù)，所述kvm技術(shù)連接所述物理硬件層中的底層物理機(jī)硬件資源。
14、進(jìn)一步地，所述的應(yīng)用承載層中的服務(wù)由openstack提供的虛擬機(jī)進(jìn)行支撐，所述的虛擬機(jī)可不受地域限制地、定制化地使用資源。
15、本申請(qǐng)的第二方面提供了一種基于5gc技術(shù)的三層解耦系統(tǒng)，包括：物理硬件層、虛擬化層和應(yīng)用承載層；
16、所述的物理硬件層包括在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下通過(guò)連接組成不同資源池的物理機(jī)；
17、所述的虛擬化層通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)物理硬件層解耦，將物理硬件層中的物理機(jī)的資源統(tǒng)一整合以后，按照需求分配給虛擬機(jī)，完成虛擬化層解耦；所述的虛擬機(jī)對(duì)接來(lái)自業(yè)務(wù)承載層的虛擬網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，以根據(jù)需求配置硬件資源；
18、所述的應(yīng)用承載層以應(yīng)用管理系統(tǒng)為5gc技術(shù)業(yè)務(wù)提供軟件應(yīng)用服務(wù)。
19、本申請(qǐng)的第三方面提供了一種電子設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如上述的基于5gc技術(shù)的三層解耦方法。
20、本申請(qǐng)的第四方面提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如上所述的基于5gc技術(shù)的三層解耦方法。
21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是：
22、本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種基于5gc技術(shù)的三層解耦方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)，以三層解耦技術(shù)為基礎(chǔ)，以商用落地為應(yīng)用場(chǎng)景所設(shè)計(jì)的方案，搭建了基于5gc技術(shù)的三層解耦架構(gòu)下的業(yè)務(wù)體系，有針對(duì)虛擬化層定制化的配置，使硬件與軟件貼合度大大增加，能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)的真實(shí)落地和使用場(chǎng)景應(yīng)用。
23、傳統(tǒng)方法使用二層解耦技術(shù)很難真正的靈活發(fā)揮全部性能，高流量應(yīng)用場(chǎng)景觸發(fā)時(shí)不夠靈活，第負(fù)載任務(wù)時(shí)由于硬件不能全部利用，造成大量硬件資源浪費(fèi)。本專(zhuān)利技術(shù)的三層解耦技術(shù)能夠很好解決該問(wèn)題，本專(zhuān)利技術(shù)在硬件層解耦打破了地域限制，能將多地的服務(wù)器進(jìn)行統(tǒng)一資源池劃分；本專(zhuān)利技術(shù)解決了從虛擬機(jī)到虛擬化cpu資源調(diào)度時(shí)遇到的由于虛擬機(jī)持續(xù)高負(fù)載帶來(lái)的性能問(wèn)題，以及降低運(yùn)維成本，能在眾多資源池普及，提升物理機(jī)效率，并通過(guò)虛擬化技術(shù)解決了安全性問(wèn)題。
24、本專(zhuān)利技術(shù)采用三層解耦技術(shù)設(shè)計(jì)云計(jì)算平臺(tái)的底層架構(gòu)，采用5gc技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行的支撐，并設(shè)計(jì)了虛擬化層解耦；為了適配業(yè)務(wù)，在5gc技術(shù)上面采用了多種不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了錯(cuò)綜復(fù)雜5gc技術(shù)與vim的無(wú)縫銜接；本專(zhuān)利技術(shù)能夠在真正意義上實(shí)現(xiàn)硬件資源的資源池化，能夠高效調(diào)用池內(nèi)一切資源，并且本專(zhuān)利技術(shù)采用5gc技術(shù)高效設(shè)計(jì)網(wǎng)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于5GC技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于5GC技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于：所述的虛擬化層包括通過(guò)以5GC技術(shù)為基礎(chǔ)的VIM網(wǎng)關(guān)和PIM技術(shù)所構(gòu)建的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，用于進(jìn)行虛擬化層解耦；所述VIM網(wǎng)關(guān)將物理機(jī)的資源分割成多個(gè)虛擬資源，并將這些資源整合到統(tǒng)一的資源池中；所述PIM網(wǎng)關(guān)通過(guò)管理和調(diào)度虛擬資源為系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于5GC技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于：所述的對(duì)物理硬件層解耦為，通過(guò)服務(wù)網(wǎng)關(guān)和Openstack技術(shù)將底層物理機(jī)硬件資源虛擬化為虛擬資源，所述Openstack技術(shù)將虛擬資源配置成多個(gè)虛擬機(jī)，所述虛擬機(jī)可根據(jù)應(yīng)用承載層的業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整和部署。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于5GC技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于：所述的虛擬化層包括虛擬化軟件，所述虛擬化軟件包括虛擬驅(qū)動(dòng)、硬件模擬和Linux-Kernel，所述的Linux-Kernel包括Kvm技術(shù)、SDN技術(shù)；所述SDN技術(shù)為軟件控制網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，所述Kvm技術(shù)用于與物理硬件層的底層物理機(jī)硬
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于5GC技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于：所述的物理機(jī)的資源包括CPU資源、GPU資源和網(wǎng)絡(luò)資源；所述的物理硬件層以納管技術(shù)進(jìn)行硬件資源劃分構(gòu)建資源池。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于5GC技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于：所述應(yīng)用承載層經(jīng)過(guò)NFVO控制VNFM，所述VNFM能夠控制虛擬化層的VIM網(wǎng)關(guān)，所述虛擬化層的VIM網(wǎng)關(guān)能夠連接具備5GC技術(shù)的虛擬硬件，所述虛擬硬件通過(guò)虛擬驅(qū)動(dòng)和Linux-Kernel技術(shù)對(duì)接Kvm技術(shù)，所述Kvm技術(shù)連接所述物理硬件層中的底層物理機(jī)硬件資源。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于5GC技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于：所述的應(yīng)用承載層中的服務(wù)由Openstack提供的虛擬機(jī)進(jìn)行支撐，所述的虛擬機(jī)可不受地域限制地、定制化地使用資源。
8.一種基于5GC技術(shù)的三層解耦系統(tǒng)，其特征在于，包括：物理硬件層、虛擬化層和應(yīng)用承載層；
9.一種電子設(shè)備，其特征在于，包括：存儲(chǔ)器、處理器及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序時(shí)，實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于5GC技術(shù)的三層解耦方法。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序使計(jì)算機(jī)執(zhí)行如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述的基于5GC技術(shù)的三層解耦方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于5gc技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于5gc技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于：所述的虛擬化層包括通過(guò)以5gc技術(shù)為基礎(chǔ)的vim網(wǎng)關(guān)和pim技術(shù)所構(gòu)建的服務(wù)網(wǎng)關(guān)，用于進(jìn)行虛擬化層解耦；所述vim網(wǎng)關(guān)將物理機(jī)的資源分割成多個(gè)虛擬資源，并將這些資源整合到統(tǒng)一的資源池中；所述pim網(wǎng)關(guān)通過(guò)管理和調(diào)度虛擬資源為系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于5gc技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于：所述的對(duì)物理硬件層解耦為，通過(guò)服務(wù)網(wǎng)關(guān)和openstack技術(shù)將底層物理機(jī)硬件資源虛擬化為虛擬資源，所述openstack技術(shù)將虛擬資源配置成多個(gè)虛擬機(jī)，所述虛擬機(jī)可根據(jù)應(yīng)用承載層的業(yè)務(wù)需求動(dòng)態(tài)調(diào)整和部署。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于5gc技術(shù)的三層解耦方法，其特征在于：所述的虛擬化層包括虛擬化軟件，所述虛擬化軟件包括虛擬驅(qū)動(dòng)、硬件模擬和linux-kernel，所述的linux-kernel包括kvm技術(shù)、sdn技術(shù)；所述sdn技術(shù)為軟件控制網(wǎng)絡(luò)提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，所述kvm技術(shù)用于與物理硬件層的底層物理機(jī)硬件之間交互；通過(guò)服務(wù)網(wǎng)關(guān)將kvm獲取的單一服務(wù)器資源進(jìn)行全方位整合后按需分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于5gc技術(shù)的三...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張磊，楊經(jīng)緯，陳相如，劉變紅，蔣彪，史亞威，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：中電信數(shù)智科技有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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