2024年最全【云原生与5G】微服务加持5G核心网_面向服务的5g云原生核心网(1)，2024年教你增加拿到BAT等大厂offer几率

原创于 2024-05-14 05:48:10 发布

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1.1 单体架构与分布式架构

谈到微服务架构，不可避免的会先想起单体架构和分布式架构。
单体架构是指将所有的功能、模块、数据库等耦合在一个应用中，称之为单体架构应用，理所当然单体架构应用部署在一台服务器上。由于单体架构所有功能模块耦合在一起，若出现问题将导致整个系统应用无法工作，维护成本高。
分布式结构是将一个大的系统进行拆分，将应用和数据等分开部署到不同的服务器上，不同服务器之间通过网络进行通信，体现的更多是物理上的分布部署。实际上分布式架构已经具有了微服务的特性，但它的耦合性强，每个模块缺一不可，另外构建成本高。

1.2 微服务架构

微服务体现在两个词，第一是"微"，第二是"服务"。微说明了小，简单，在这里我又想到了“单纯”一词，单一纯粹。服务是区别于系统，服务一个或者一组相对较小且独立的功能单元，是用户可以感知最小功能集。
微服务架构是一种架构模式，它提倡将单一应用程序划分成一组小的服务，服务之间相互协调、互相配合，为用户提供最终价值。每个服务运行在其独立的进程中，服务和服务之间采用轻量级的通信机制相互沟通。每个服务都围绕着具体的业务进行构建，并且能够被独立的部署到生产环境、类生产环境等。
在这里插入图片描述

传统单体架构与微服务架构

微服务，关键其实不仅仅是微服务本身，而是系统要提供一套基础的架构，这种架构使得微服务可以独立的部署、运行、升级，不仅如此，这个系统架构还让微服务与微服务之间在结构上“松耦合”，而在功能上“高内聚”。

2.微服务与5G核心网

2.1微服务引入5G核心网

随着微服务架构的发展普及，加上5G技术的演进和发展需求，5GC将云原生的微服务架构引入，构建了面向业务的SBA架构，实现了低耦合+高内聚的技术升级。
在面向业务的5G网络架构中，将原本的控制面功能进行了融合和统一，同时控制面功能也分解成为多个独立的网络服务，这些独立的网络服务可以根据业务需求进行灵活的组合。每个网络服务和其他服务在业务功能上解耦，并且对外提供同一类型的服务化接口，向其他调用者提供服务，将多个耦合接口转变为同一类型的服务化接口，可以有效地减少接口数量，并统一服务调用方式，进而提升了网络的灵活性。

2.2 5GC核心网SBA架构

在这里插入图片描述

5GC SBA架构

NSSF:Network Slice Selection Function 　　　　　网络切片选择功能
NEF:Network Exposure Function　　　　　　　　网络能力开放功能
NRF:Network Repository Function　　　　　　　　网络存储功能
PCF:Policy Control Function　　　　　　　　　　策略控制功能
UDM:Unified Data Management　　　　　　　　通用数据管理
AF:Application Function　　　　　　　　　　　　应用功能
AUSF:Authentication Server Function　　　　　　鉴权服务功能
AMF:Access and Mobility Management Function　接入与移动性管理功能
SMF:Session Management Function　　　　　　　会话管理功能
SCP:Service Communication Proxy　　　　　　　服务通信代理
UE:User Equipment　　　　　　　　　　　　　　用户终端
RAN:RadioAccess Network　　　　　　　　　　无线接入网
UPF:User Plane Function　　　　　　　　　　　用户面功能
DN:Data Network　　　　　　　　　　　　　　　数据网络

在SBA架构中，每个核心网网元的接口统一命名为“N +小写英文功能名缩写”。例如，网络切片选择功能NSSF的接口为Nnssf；5G核心网网元的服务操作名称以接口名开始，例如，Nnssf_NSSelection表示NSSF的网络切片选择操作。除了统一的服务化接口外，5G网络仍然保留了少量的参考点接口，如下：

N1:NAS接口，用于发送NAS消息
N2:AN与AMF之间NG接口
N3:AN与UPF之间对接接口，采用GTP-U协议
N4:控制面SMF和用户面UPF分离的设备接口
N6:内部网络侧与外部网络侧协议接口，采用GTP-U协议
N9:两个UPF之间接口，采用GTP-U协议

2.3 服务化架构带来的优点

相对于3G/4G的参考点设计，服务化架构使5G核心网各网元的功能模块化，接口统一化，结构简单化以及去中心化。

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