Análisis del rendimiento del Subsistema Multimedia IP basado en NFV considerando microservicios

Abstract

Los pasos hacia todo sobre IP han definido a IMS (IP Multimedia Subsystem) como la tecnología de facto para el provisionamiento de servicios multimedia de extremo a extremo en 5G. Sin embargo, el crecimiento impredecible de usuarios en 5G re-quiere mejorar la escalabilidad de IMS para manejar el tráfico dinámico de estos usuarios. Varios trabajos han abordado este problema al introducir mecanismos de escalado automático en arquitecturas vIMS (virtualized IMS ). Sin embargo, las implementaciones actuales de vIMS utilizan un diseño monolítico que no permite una escalabilidad fina. En esta monografía, se analiza el rendimiento de un vIMS basado en microservicios llamado µvIMS, diseñado para proporcionar una escalabilidad fina para permitir un uso más eficiente de los recursos que el diseño monolítico. Para probar esta arquitectura, se evaluó un prototipo de µvIMS con respecto al uso de la CPU, el uso de memoria, el SCR (Successful Call Rate) y la latencia. Los resultados de las evaluaciones revelan que µvIMS logra una mayor cantidad de llamadas exitosas al usar los recursos disponibles de manera más eficiente con un aumento de la latencia despreciable. Por lo tanto, se puede afirmar que dividir la arquitectura vIMS monolítica en microservicios mejora la escalabilidad, permitiendo adaptarse al tráfico dinámico de usuarios.

The steps towards all over IP have defined to the IMS (IP Multimedia Subsystem) as the de facto technology for end-to-end multimedia service provisioning in 5G. How-ever, the unpredictable growth of users in 5G requires to improve IMS scalability to handle dynamic user traffic. Several works have addressed this issue by intro-ducing auto-scaling mechanisms in vIMS (virtualized IMS) architectures. However, the current vIMS deployments use a monolithic design that does not allow a finer-scalability. In this monograph, we evaluate the performance of a microservice-based vIMS architecture called µvIMS, designed to provide finer-scalability, allowing more effective resources usage than regular monolithic design. To test our architecture, we evaluate µvIMS prototype regarding CPU usage, memory usage, SCR (Success-ful Call Rate), and latency metrics. Our test results reveal that µvIMS achieves a higher number of successful calls using the available resources effectively with a negligible latency increasing. Thus, we can state that divide the monolithic vIMS architecture in microservices enhances scalability to adapt to dynamic user traffic.