انغمس بعمق في إتصالات قائمة على طراز SCP Model-D

المقدمة

يوضح هذا المستند الغوص العميق في نهج اتصال SCP طراز D بين Cisco AMF/SMF والجهة الخارجية NF.

المتطلبات الأساسية

المتطلبات

توصي Cisco بأن تكون لديك معرفة بالمواضيع التالية:

• وظائف الوصول ووظيفة إدارة التنقل (AMF)
• وظائف وظيفة إدارة الجلسات (SMF)
• وظائف وكيل اتصال الخدمة (SCP)

المكونات المستخدمة

لا يقتصر هذا المستند على إصدارات برامج ومكونات مادية معينة.

تم إنشاء المعلومات الواردة في هذا المستند من الأجهزة الموجودة في بيئة معملية خاصة. بدأت جميع الأجهزة المُستخدمة في هذا المستند بتكوين ممسوح (افتراضي). إذا كانت شبكتك قيد التشغيل، فتأكد من فهمك للتأثير المحتمل لأي أمر.

معلومات أساسية

يمكن للمشغلين في جميع أنحاء العالم الاختيار بين نماذج الاتصال المتعددة باستخدام SCP لاكتشاف وظيفة الشبكة (NF) واتصالات NF إلى NF اللاحقة. يتطرق هذا الموضوع إلى المفاهيم المتعلقة بنماذج الاتصال المختلفة وتغييرات تدفق/تكوين المكالمات المطلوبة في البنية الأساسية للخدمات الدقيقة للمشترك (SMI)، AMF/SMF حتى يكون هناك اتصال قائم على نموذج SCP Model-D.

الهندسة المعمارية والحلول نظرة عامة

في البنية المستندة إلى الخدمة (SBA)، يعمل بروتوكول SCP كوسيط، مما يسهل الاتصال غير المباشر بين عوامل الشبكة (NF) من خلال معالجة التوجيه وموازنة الأحمال واكتشاف الخدمة، مما يعمل في نهاية المطاف على تبسيط البنية القائمة على الخدمة.

يوضح برنامج 3GPP 23. 501 Annex-E بالتفصيل نماذج الاتصال الأربعة بين NF في عملية نشر 5GC.

شكل أ: (نماذج اتصال مختلفة تتضمن SCP)

طراز-A - اتصال مباشر بدون تفاعل وظيفة مستودع الشبكة (NRF): يتم تكوين المستهلكين باستخدام "ملفات تعريف NF" الخاصة بالمنتجين ويتواصلون مباشرة مع المنتج الذي يختارونه. هذا نوع التحديد الثابت ولا يتم إستخدام NRF أو SCP.

طراز-ب - الاتصال المباشر بتفاعل التردد اللاسلكي: يقوم المستهلكون بالاكتشاف من خلال الاستعلام عن NRF. استنادا إلى نتيجة الاكتشاف، يقوم المستهلك بالتحديد. يرسل المستهلك الطلب إلى المنتج المحدد.

طراز-C - الاتصال غير المباشر دون اكتشاف مفوض: اكتشاف العملاء من خلال الاستعلام عن NRF. استنادا إلى نتيجة الاكتشاف، يقوم المستهلك بتحديد مجموعة NF أو مثيل NF محدد لمجموعة NF. يرسل المستهلك الطلب إلى SCP يحتوي على عنوان منتج الخدمة المختار مشيرا إلى مثيل خدمة NF أو مجموعة من مثيلات خدمة NF. وفي الحالة الأخيرة، يختار بروتوكول SCP مثيل خدمة NF. إن أمكن، يتفاعل SCP مع NRF للحصول على معلمات التحديد مثل الموقع والسعة وما إلى ذلك. يقوم بروتوكول SCP بتوجيه الطلب إلى مثيل منتج خدمة NF المختار.

طراز-D - الاتصال غير المباشر بالاكتشاف المفوض: لا يشارك المستهلكون في الاكتشاف أو الاختيار. يقوم المستهلك بإضافة أية معلمات ضرورية للاكتشاف والتحديد مطلوبة للعثور على منتج مناسب إلى طلب الخدمة. يستخدم SCP عنوان الطلب ومعلمات الاكتشاف والتحديد في رسالة الطلب لتوجيه الطلب إلى مثيل منتج مناسب. يمكن أن ينجز SCP الاكتشاف باستخدام NRF والحصول على نتيجة اكتشاف.

اعمق في الحديث عن الاتصالات القائمة على النموذج D: عند إستخدام نموذج D للاستدعاء، لا يرسل مستهلك NF طلبا مباشرة إلى NRF ولكنه يفوض إلى SCP هذا الاكتشاف. يرسل عميل NF رسالة إلى SCP ويشكل لكل من عوامل الاكتشاف هذه السلسلة '3gpp-sbi-discovery' مع اسم عامل الاكتشاف الذي سيتم إستخدامه إذا تم اكتشاف NF عبر NRF.

لسيناريو، حيث تبحث SMF عن إدارة بيانات موحدة (UDM) باستخدام أسماء الخدمات NUDM-SDM، سيتم تمرير عوامل الاكتشاف إلى SCP:

•  رأس السلطة: تحمل السلطة اسم المجال المؤهل بالكامل (FQDN) أو عنوان IP، مع إعطاء الأولوية لتكوين عنوان IP.
• 3gpp-sbi-discovery-request-nf-type: SMF
• 3gpp-sbi-discovery-target-nf-type: UDM
• 3gpp-sbi-discovery-service-name: nudm-sdm

الشكل ب: (اتصال SMF-UDM عبر SCP طراز D)

ملاحظة: تنسيق اسم خدمة 3GPP-SBI-discovery-service بتنسيق سلسلة عادي وليس بتنسيق صفيف حسب تعريفات 3GPP 29.510 و API المفتوحة (نمط 4.7.12.4).في تنسيق 29.510 3GPP-SBI-discovery-service-name كتنسيق صفيف.

الشكل ج: (لقطة من مواصفات 29.510)

ومع ذلك فإن النمط:form and explode:false يحول الصفيف إلى سلسلة عادية يتم شرحها بأخذ مثال من OpenAPI.

الشكل د: (لقطة من واجهة برمجة تطبيقات مفتوحة: (4.7.12.4 مثال نمط) )

لديك التحكم في واجهة سطر الأوامر (CLI) في كل من AMF و SMF لإرسال المعلمة 3gpp-sbi-discovery-service حيث أن هذه الخدمة إختيارية (يمكن القيام بها وفقا لبيئة النشر).

في حالة الطراز B، إذا قمت بأخذ مثال اتصال AMF ووظيفة خادم المصادقة (AUSF)، فبمجرد اكتشاف AUSF، يرسل AMF المنشور إلى AUSF باستخدام IP/FQDN ومنفذ.

ما بعد http://<ausf-fqdn>:<port>/nausf-auth/v1/ue-authentication.

شكل ه: (اتصال AMF-AUSF عبر النموذج ب)

في النموذج-D، بما أن الإكتشاف يتم تنفيذه بواسطة SCP، بدلا من POST http://<ausf-fqdn>:<ausf-port>/nausf-auth/v1/ue-authentication يرسل AMF طلب POST المعدل والذي هو:

عمليات مصادقة ما بعد (http)://<scp-fqdn>:<scp-port>/nausf-auth/v1/ue

 أو

POST http(s)://<scp-fqdn>:<scp-port>/nscp-route/nausf-auth/v1/ue-authentication(if apiroot=nscp-route)

مع

3gpp-sbi-discovery-target-nf-type: AUSF

3gpp-sbi-discovery-preferred-locality: LOC1

3gpp-sbi-discovery-service-name

حيث يمكنك أن ترى أن AMF قد استبدلت جذر واجهة برمجة التطبيقات (API) (<ausf-fqdn>:<ausf-port>) الخاص بالتوجيه المتبادل بين الأنظمة الداخلية (AUSF) بجذر واجهة برمجة التطبيقات (API) الخاص ببروتوكول SCP.

الشكل واو: (اتصال AMF-AUSF عبر SCP-طراز D)

تتيح معلمات 3GPP-SBI-discovery ل SCP إسترداد أفضل NF، ثم إعادة توجيه طلب POST حيث يستبدل جذر واجهة برمجة التطبيقات (API) ل SCP بجذر واجهة برمجة التطبيقات (API) الذي تم إستلامه من NRF بعد تلقي الاستجابة لطلب الاكتشاف الخاص به.

التكوينات المطلوبة في AMF/SMF

للإشارة إلى كل NF (على سبيل المثال، UDM) يجب إستخدام نموذج إستدعاء، يتم إستخدام تكوين نموذج تحديد الشبكة (NF) ضمن 'عنصر شبكة ملف التعريف' المقترن.

profile network-element udm prf-udm-scp

 [...]




nf-selection-model priority <>[local | nrf-query | nrf-query-peer-input | nrf-query-and-scp | scp]

exit

بمجرد إختيار Model-D، لا تزال حزم الاستعلام التي تم تكوينها لعنصر الشبكة المقترن مستخدمة ويتم تمريرها إلى SCP بتنسيق '3gpp-sbi-discovery-<query-param>'.

[smf] smf(config)# profile network-element udm prf-udm-scp

[smf] smf(config-udm-udm1)# query-params

Possible completions:

 [  chf-supported-plmn  dnn  requester-snssais  tai  target-nf-instance-id  target-plmn ]

أخيرا يتم تعيين عنصر شبكة التوصيف إلى اسم شبكة بيانات التوصيف (DNN).

profile dnn ims

 network-element-profiles udm prf-udm-scp

 network-element-profiles scp prf-scp

exit

يتم تعريف SCP (أجهزة) على أنها عنصر شبكة.

يتم تعيين ملف تعريف nf-client وملف تعريف معالجة الأعطال باستخدام عنصر الشبكة.

profile network-element scp <>

 nf-client-profile        <>

 failure-handling-profile <>

exit

يفصل ملف تعريف NF-client-profile الخاص بالنوع SCP خصائص نقطة نهاية SCP.

هنا يمكن إضافة مسار NSCP في جذر واجهة برمجة التطبيقات.

profile nf-client nf-type scp

 scp-profile <>

  locality LOC1

   priority 30

   service name type <>

    responsetimeout 4000

    endpoint-profile EP1

     capacity   30

     api-root   nscp-route

     priority   10

     uri-scheme http

     endpoint-name scp-customer.com

      priority 10

      capacity 50

      primary ip-address ipv4 

      primary ip-address port 

      fqdn name <>

      fqdn port <>

      exit
  

يتم تكوين SMF FQDN في واجهة نقطة النهاية ذات الارتباط الجنوبي (SBI).

endpoint sbi

relicas 2

nodes 2

fqdn <>

انجذاب نموذج للحزم

شكل g: (اتصال AMF- SMF-NSMF-Psession عبر SCP طراز D)

أنت تحتاج من التوصيف dnn أن يشير إلى عنصر شبكة SCP الذي تم تكوينه للتو.

profile dnn <>

 network-element-profiles udm <>

 network-element-profiles scp <>

exit

إذا تم تكوين معالجة فشل SCP باستخدام الإجراء "إعادة المحاولة"، فإن SMF يحاول إستخدام SCP بديل استنادا إلى تكوين SCP وعدد إعادة المحاولة.

إذا تم تكوين معالجة أخطاء SCP باستخدام الإجراء "إعادة المحاولة" و"إحتياطي" لاسم خدمة معين ونوع رسالة معين، فهذا يعني حدوث الطريقة الاحتياطية على الطراز A.

يتم إستخدام ملف تعريف معالجة الأخطاء هذا ل SCP (FHSCP) إذا تم إختبار الخطأ من SCP (رأس الخادم يشير إلى SCP) وتكوين عميل NF للنظير موجود.

profile nf-client-failure nf-type scp

   profile failure-handling <>

   service name type npcf-smpolicycontrol

    responsetimeout 1800

    message type PcfSmpolicycontrolCreate

    status-code httpv2 0,307,429,500,503-504

     retry  1

     action retry-and-fallback

     exit

مثال لملف تعريف عميل NF لوظيفة التحكم في السياسة (PCF) للسيناريو الذي يتم فيه تكوين إعادة محاولة الإجراء وإعادة المحاولة لنوع الرسالة PcfSmpolicyControlCreate:

profile nf-client nf-type pcf

 pcf-profile <>

  locality LOC1

   priority 1

   service name type npcf-smpolicycontrol

    endpoint-profile epprof

     capacity   10

     priority   1

     uri-scheme http

     endpoint-name ep1

      priority 1

      capacity 10

      primary ip-address ipv4 <>

      primary ip-address port <>

     exit

     endpoint-name ep2

      priority 1

      capacity 10

      primary ip-address ipv4 <>

      primary ip-address port <>

     exit

DNS الأساسية PODs والتكوين مطلوب في طبقة SMI

يتم نشر مجموعات توصيل CoreDNS، التي تعد جزءا من مساحة اسم نظام Kube، كنسخة متماثلة من 2-pod. يمكن جدولة هذه الأدوات على أي من عقدتي التحكم/الرئيسية ولا تعتمد على الموقع الذي تم تكوين خادم الأسماء IP فيه في مدير المجموعة.

ومع ذلك، يوصى بتكوين خادم الأسماء IP في جميع عقد التحكم/العقد الرئيسية نظرا لعدم وجود تحكم في وضع العلامات لتدوير نقاط اتصال CoreDNS وفقا لرغبتك. إذا لم يكن المسار إلى خوادم الأسماء موجودا على أي من الخوادم الرئيسية حيث يتم نشر CoreDNS، فسيفشل مزامنة نظام المجموعة ل SMF/AMF.

حاليا، يقوم CoreDNS بإعادة توجيه طلبات DNS إلى خادم الأسماء المحدد في ملف Resolv.conf للعقد.

'kubectl edit configmap coredns -n kube-system' لديك:

 {      

forward ./etc/resolv.conf{

     max_concurrent 1000

  }

عند التحقق من /etc/resolv.conf على العقدة الرئيسية حيث يتم بدء الخدمة، يجب أن تحتوي على:

     name server <>

     name server <>

نموذج تكوين خادم الأسماء في عقدة الرئيسي/التحكم:

nodes <>

initial-boot netplan vlans <>

dhcp4 false

dhcp6 false

addresses [<>]

nameserver addresses [<>]

id <>

link <>

exit