Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09

TAS/MSS erőforrás- és híváskezelésének optimalizálása felhő alapú környezetben

Bakos István1,2, Bódog Gyula1, Hilt Attila1, Jánosi László1, Járó Gábor1 1 Nokia, NSN Hungary Kft., 1092 Budapest, Köztelek u.6. 2 Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem,

Természettudományi Kar, Matematika Intézet

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09 .

/

• A problémáról röviden

• Hogyan merült fel a probléma

• Nehézségek

• Céljaink az új megoldással

• Az új megoldás előnyei

Bevezetés

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09 .

/

A problémáról röviden

TAS: Telecommunication Application Server MSS: Mobile Switching Center-Server

TAS

MSS

Hagyományos HW alapú

környezet

A TAS és az MSS felhőre kerül a hagyományos HW alap környezetről (pl. ATCA). Hogyan hat ez a híváskezelésre? Hogyan valósítható meg a híváskezelő egységek horizontálisan skálázása a felhőn?

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09 .

/

Hogyan merült fel a probléma

Mért adatok egy valós hálózati elemből (példa): -periodikusság, - erős terhelés ingadozás napi és heti szinten, - a híváskezelő egységek terhelése nagyon eltérő.

Idő, 1 hét

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09 .

/

Egy központi hálózati elem összes híváskezelő egységének egy napi terhelése a hívás és SMS szám függvényében (példa): -a híváskezelő egységek terhelése nagyon eltérő, - jól látható a napi ingadozás. Idő, 1 nap

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09 .

/

• Ismeretlen a hívások számának és az időtartamának

eloszlása (különböző kontinensek, különböző országok).

• Egy induló hívás időtartamát lehetetlen jól becsülni.

Nehézségek

%

t

T

1 call CPU usage

%

t1 call memory usage

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09 .

/

Célunk egy olyan, a horizontális skálázást támogató, hatékony algoritmus megadása, amely a felhőn rendelkezésre álló erőforrásokat optimálisan kezeli különböző:

• napszakokban,

• forgalmi helyzetekben (pl. csúcsidőben – „Busy Hour”) és

• nem várt szituációkban (pl. katasztrófahelyzet).

Céljaink az új megoldással

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09 .

/

1. A skálázás előnyei:

- Energiát lehet megtakarítani a szükségtelen virtuális gépek (VM)

lekapcsolásával vagy

- A szabad virtuális gépek más feladatokat láthatnak el a felhőn.

2. A beérkező kérelmek kezelése költséghatékonyabbá válik.

Az új megoldás előnyei

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09 .

/

1. Az erőforrások jobb kihasználtsága.

2. Bármilyen elosztott rendszerben alkalmazható, amely több virtuális

egységgel rendelkezik.

Az új megoldás előnyei

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09 .

/

Mr’

S1-U

S1-MME

roa

min

g/

ha

nd

ove

r

RNC

UE eNB

HLR / HSS

MSS

S-GW P-GW

PCRF

BGW

TAS

ISC

S5/

S8

MME

SGSN

MGW

External

Network

SAE-GW

BSCBTS

NB

Iub

Abis

Cell sites Radio Control

Domain

2G

Subscribers

3G

LTE

VoLTEAS

OSS

P/I/S-CSCF

/ATCF/A/I-BCF

MRF

IMS

Core nodes

Mc

IP peer

networks

1.Packet

Core

2. Services

Domain

A

GbIu-CS

Iu-PS

Sv / SGs

S4

Gx

SGi

S11

Gs

MA

P D

MAPS/Sh

S6d

Cx

Rx

S3

Iq

PSTN

UE

mobile

S6a

fixed

...

3. Common for Packet

Domain and Services

Domain

4. Common for all domains

Infokom’2014/ I.Bakos / 2014-Oct-09

Köszönöm a figyelmet!