去年底我們項(xiàng)目組接了一個(gè)5G專網(wǎng)部署的需求,對(duì)方是工業(yè)園區(qū),提出希望能將部分終端數(shù)據(jù)“就近出園區(qū)”而不是走公網(wǎng)出口。說白了,就是要搞UPF本地分流(Local Breakout)。
這個(gè)需求在5G里很典型,尤其是to B場(chǎng)景。但說實(shí)話,真正落地的時(shí)候,我還是遇到了不少麻煩,現(xiàn)在回頭看,那次是我對(duì)UPF體系認(rèn)識(shí)最完整、也最深刻的一次過程。
項(xiàng)目初期,按照規(guī)劃設(shè)計(jì),我們架了兩個(gè)UPF:一個(gè)核心UPF(C-UPF)放在運(yùn)營(yíng)商核心機(jī)房,一個(gè)本地UPF(L-UPF)部署在園區(qū)邊緣云節(jié)點(diǎn),走M(jìn)EC鏈路出口。終端通過配置不同的S-NSSAI + DNN,理論上可以選路走不同UPF。配置文檔也準(zhǔn)備好了,部署流程按部就班推進(jìn)。
真正部署完,初步測(cè)試中發(fā)現(xiàn),終端PDU session能成功建立,且AMF和SMF都能識(shí)別到LBO路徑。但問題來了——終端能拿到地址,但完全ping不通園區(qū)內(nèi)的服務(wù)器。
一開始我們懷疑是邊緣UPF路由沒打通,查路由表發(fā)現(xiàn)設(shè)備間互通沒問題,MEC出口也通。后來我們切到UPF節(jié)點(diǎn)抓包,終于看到流量是進(jìn)來了,但沒有出UPF接口,卡在了轉(zhuǎn)發(fā)層。
這個(gè)時(shí)候就有點(diǎn)懵了。抓了SMF日志,發(fā)現(xiàn)“UE下發(fā)的PDR和FAR”都正常配置,但UPF實(shí)際上并沒有執(zhí)行轉(zhuǎn)發(fā)。最后還是請(qǐng)了廠家工程師來一起現(xiàn)場(chǎng)分析,他們一眼就看出問題:我們少了一條“本地路由策略匹配規(guī)則”,導(dǎo)致數(shù)據(jù)包命中了默認(rèn)drop行為。
這個(gè)問題在文檔里確實(shí)一筆帶過,但在實(shí)際部署里非常關(guān)鍵。我們?cè)赨PF配置里補(bǔ)上靜態(tài)策略,指定S-NSSAI + DNN組合對(duì)應(yīng)的本地出口,重新加載配置后問題解決,終端終于能訪問園區(qū)MEC業(yè)務(wù)了。
這個(gè)事情讓我意識(shí)到一個(gè)以前沒有重視的問題:UPF是“看似被SMF管控,實(shí)則有自己本地控制邏輯”的設(shè)備。它對(duì)PDR、FAR的解析執(zhí)行必須依賴實(shí)際策略模塊的匹配,尤其是分流場(chǎng)景下,不是“SMF下發(fā)了就一定能通”。
還有一個(gè)小插曲,就是在部署過程中,我們用來測(cè)試的工業(yè)模組支持Network Slicing,但默認(rèn)只支持公網(wǎng)DNN,無法自動(dòng)觸發(fā)本地DNN切片。我們以為是切片配置不對(duì),結(jié)果是終端模組APN寫死,得手動(dòng)進(jìn)參數(shù)頁添加新的APN profile。
這也是我做5G項(xiàng)目以來第二次被終端限制搞得焦頭爛額,第一次是在VoNR測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)有的手機(jī)根本連不上gNB,只因?yàn)閺S商沒開放SA能力。
后來整個(gè)項(xiàng)目穩(wěn)定后,園區(qū)提出希望根據(jù)不同的設(shè)備類型,走不同的UPF:比如攝像頭走核心UPF,工業(yè)控制走邊緣UPF。于是我們又加了一套基于IMSI前綴+UE IP范圍+S-NSSAI匹配的智能策略。這個(gè)過程更復(fù)雜一些,但也更靈活。
現(xiàn)在再回看整個(gè)部署過程,我最大的感觸就是:
1.UPF并不是一個(gè)被動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)設(shè)備,它的控制邏輯非常重要,尤其是在分流/分片場(chǎng)景下,必須與SMF策略保持一致。
2.終端模組的支持能力必須提前驗(yàn)證,不要等配置好了才發(fā)現(xiàn)“跑不起來”,這是部署項(xiàng)目最容易掉坑的地方。
3.園區(qū)類項(xiàng)目一定要有一個(gè)完整的流量鏈路視圖,從終端到UPF再到MEC應(yīng)用服務(wù)器,哪一步?jīng)]通就得精確定位。
這次經(jīng)歷對(duì)我?guī)椭艽?,讓我?duì)UPF結(jié)構(gòu)、F-TEID、GTP-U封裝流程、路由策略等方面理解更深,也算是5G核心網(wǎng)體系下的一次“系統(tǒng)性學(xué)習(xí)”。
現(xiàn)在我們已經(jīng)把這個(gè)方案推廣到另一個(gè)工業(yè)園區(qū),復(fù)用起來就輕松很多了。
如果你也在做5G LBO部署,或者正在啃UPF這塊的技術(shù)細(xì)節(jié),建議你一定要親手部署至少一套完整路徑,從AMF-SMF-UPF到終端業(yè)務(wù)服務(wù),全部打通一遍,否則很多問題紙上永遠(yuǎn)看不到。
這就是我關(guān)于5G核心網(wǎng)UPF分流部署的實(shí)戰(zhàn)記錄,希望對(duì)同行朋友有一點(diǎn)借鑒價(jià)值。
如你也在做類似項(xiàng)目,歡迎交流討論。寫完這篇,我打算下一篇寫寫我們做VoNR部署時(shí)踩的切換坑,有興趣的朋友可以留言。
如你需要,我可以繼續(xù)以同樣風(fēng)格撰寫更多適合【5G系統(tǒng)與核心網(wǎng)】板塊的實(shí)戰(zhàn)記錄,包括:
-N2/N3接口故障引發(fā)的核心網(wǎng)擁塞
-一次SMF故障導(dǎo)致大面積PDU掉線的恢復(fù)過程
-VoNR注冊(cè)不上的多源原因排查實(shí)錄