Retelele de telecomunicatii vor fi complet automatizate

 

Din zilele lui Samuel Morse, ritmul progresului tehnologic a fost in mod direct legat de cantitatea de informatii care poate fi transmisa printr-o bucata de sarma. Mai multe informatii inseamna decizii mai bune, inovare mai rapida si confort sporit. Toata lumea iubeste putina latime de banda suplimentara – de la consumatori, la intreprinderi, si pana la guverne.

 

Pe masura ce retelele de telecomunicatii au crescut, si latimea de banda a crescut. Operatorii de retea au inceput sa foloseasca masini tot mai complexe, create de intreprinderi care protejeaza inventiile lor. In cele din urma, lumea telecomunicatiilor a ajuns sa fie dominata de cutii metalice pline de tehnologie de sine statatoare.

 

De la nasterea nasterea web-ului in anii 1990, linia dintre telecomunicatii si echipamente IT a devenit neclara. De atunci, progresul utilizarii computerelor generale si avansarea in virtualizare au redus treptat necesitatea de a proiecta functii avansate in hardware. Tendintele recente, cum ar fi Software-Defined Networking (SDN)  si Network Function Virtualization (NFV) , au inaugurat o lume noua, in care hardware-ul este construit din parti comune in combinatii simple iar serviciile complexe sunt livrate in software, care ruleaza pe masini virtuale.

 

Noua ordine mondiala

 

Pentru ca SDN si NFV sa functioneze, este foarte important ca toate elementele retelelor virtualizate sa vorbeasca limba comuna si sa urmeze aceleasi standarde. Acest lucru explica, cel putin partial, faptul ca peisajul de retea a gravitat spre modele colaborative de dezvoltare open source. Separarea software-ului de hardware a dus la generarea cu succes a proiectelor de retea deschise, inclusiv OpenDaylight, Open Platform pentru NFV (OPNFV) si Open Network Automation Platform (ONAP).

 

Toate cele de mai sus sunt gazduite de Fundatia Linux – o organizatie non-profit creata initial pentru a promova dezvoltarea Linux-ului, sistemul de operare cel mai folosit pentru servere din lume. Din aceste origini “umile”, Fundatia a devenit un hub masiv pentru dezvoltarea software-ului open-source, cu peste 100 de proiecte care acopera AI, masini conectate, si retele inteligente. De asemenea, este responsabila pentru mentinerea a ceea ce este, fara indoiala, cel mai tare instrument de software al momentului, Kubernetes.

 

La inceputul acestui an, Fundatia a adus sase proiecte de networking sub un singur banner, infintand Linux Foundation Networking (LF Networking). “Am avut toate aceste proiecte care lucrau pe anumite tehnologii care, impreuna, formeaza intreaga stiva, sau cel putin piesele mari ale stivei, pentru NFV si retelele de generatie urmatoare”, a declarat Heather Kirksey, VP pentru dezvoltarea comunitatii si a ecosistemelor la Fundatia Linux. Inainte de fuziune, Kirksey a fost director al OPNFV: “Cu totii lucram impreuna, iar acest lucru ne-a ajutat sa simplificam operatiunile. Fiecare proiect a venit cu oamenii lui, insa ne-am apropiat unii de ceilalti. ”

 

Functii de retea Cloud-native

 

Am intalnit-o pe Kirksey la Summit-ul Open Networking din Amsterdam, evenimentul care ii reuneste pe oamenii care fac software-ul de retea open source si pe cei care il folosesc. Cea mai recenta idee a acestei comunitati este CNF (Cloud-native Network Functions)- noua generatie de Virtual Network Fuctions (VNF), conceputa special pentru medii de tip cloud, ambalate in containere de aplicatie bazate pe Kubernetes.

 

Virtual Network Fuctions  (VNF) reprezinta componentele NFV capabile sa furnizeze servicii care, in mod traditional, se bazau pe hardware specializat – exemplele includ switch-uri virtuale, balansoare virtuale de incarcare si firewall-uri virtuale. CNF-urile duc ideea la urmatorul nivel, lipind functiile individuale in containere care urmeaza sa fie implementate in orice cloud privat, hibrid sau public.

 

“Aducem laolalta cele mai bune forme de telecomunicatii si cele mai bune tehnologii de tip cloud. Containerele, micro-serviciile, portabilitatea si usurinta de utilizare sunt importante pentru cloud. In domeniul telecomunicatiilor, este cererea, scalabilitatea si rezistenta. Acestea trebuie sa vina impreuna, si aceasta este premisa CNF-urilor “, a declarat pentru DCD Arpit Joshipura, seful de retele al Fundatiei Linux.

 

Containerele de aplicatie au fost create pentru cloud computing – prin urmare, cloud-native. Kubernetes se afla in sfera de aplicare a unei alte parti a Fundatiei Linux, Cloud-Native Computing Foundation (CNCF), o comunitate care este din ce in ce mai interesata sa colaboreze cu LF Networking.

 

“Am pornit de-a lungul acestei calatorii de virtualizare acum cativa ani, urmarind sa facem totul programabil si definit de software”, a explicat Kirksey.

 

“Am inceput sa virtualizam o multime de capabilitati in retea. Am facut o multime de lucruri minunate, dar am inceput sa vedem problem. Ca sa fiu sincer, multe din VNF-urile noastre timpurii erau doar codul hardware existent introdus intr-un VM.

 

“Cloud-native apare pe scena, si exista multe avantaje de performanta si eficienta pe care le putem obtine de la containere, densitatea este mult mai mare, avem mai multe servicii pe baza. Acum, noi regandim aplicatiile bazate pe modele de design de tip “cloud-native”.

 

“Avem nevoie de o gama larga de dezvoltatori, dar majoritatea dezvoltatorilor de aplicatii nu sunt interesati de retelistica, vor doar ca reteaua sa existe.”

 

“Cu aceste tendinte de deplasare catre containere si micro-servicii, am inceput sa ne gandim cum ar arata cloud-ul pentru NFV”.

 

Una dintre caracteristicile definitorii ale containerelor este ca acestea pot fi reduse cu usurinta: in perioadele de cerere de varf, trebuie doar sa adaugati mai multe copii ale serviciului. Un alt avantaj este portabilitatea, deoarece containerele ambaleaza toate elementele aplicatiei in acelasi mediu, care poate fi apoi mutat intre furnizorii de cloud. La fel ca VNF-urile, mai multe CNF-uri pot fi stranse impreuna pentru a crea servicii avansate, ceva numit in lumea telecomunicatiilor  “service function chaining”. Cu toate acestea, CNF ofera o rezistenta imbunatatita: atunci cand containerele individuale esueaza, caracteristicile de auto-scalare ale Kubernetes permit ca acestea sa fie inlocuite imediat.

 

Termenul “CNF” are doar cateva luni, insa a fost adoptat rapid. Exista o intelegere comuna ca aceasta tehnologie ar putea simultan sa modernizeze si sa simplifice reteaua. Thomas Nadeau, directorul tehnic al NFV de la Red Hat, care a scris literatura despre subiect, a declarat: “Cand toate acestea devin containere, este foarte usor sa construim aplicatiile care pot rula in aceste medii [cloud]. Va puteti imagina o situatie in care intr-un magazin de aplicatii, precum OpenShift sau Kubernetes, exista un catalog de CNF-uri. Pur si simplu le alegeti si le lansati. Daca doriti o actualizare, acestea se actualizeaza.

 

“Costurile sunt mult mai mici pentru cei implicate, iar bariera de intrare mai scazuta. Acest lucru va duce la schimbari. Cred ca veti vedea CNF-urile create de firmele mai mici si nu doar de cei trei mari operatori de telefonie mobila. ”

 

Este demn de remarcat faptul ca, in aceasta etapa, CNF-urile sunt inca un concept teoretic. Primele exemple de functionare a acestora vor fi vazute in viitoarea lansare a codului ONAP, denumit “Casablanca”, care urmeaza sa apara in 2019.

 

In asteptare 5G-ului

 

O alta parte interesanta a Fundatiei Linux este Open Networking Foundation (ONS), un grup condus de operatori, care creeaza solutii open source pentru unele dintre cele mai intalnite provocari ale retelelor de operare. Proiectul sau pilot este OpenFlow, un protocol de comunicatii care permite diferitelor dispozitive SDN sa interactioneze unul cu celalalt, considerat in primul rand ca primul standard SDN. Un efort mai recent, si poate mai interesant, este CORD (un birou central reconfigurat ca un data center), un proiect pentru transformarea facilitatilor de telecomunicatii care au fost solicitate de retelele vechi in data centere Edge bazate pe arhitecturi de tip cloud, servicii precum cache-ul de continut si analiza.

 

In cadrul comunicatului ONS, Rajesh Gadiyar, VP pentru Data Center Group si CTO pentru Network Platforms Group de la Intel, a declarat ca in Statele Unite existau doar 20.000 de birouri centrale, adica 20 000 de potentiale data centere.

 

“Birourile centrale, birourile regionale, CO-urile distribuite, statiile de baza, stadioanele, toate aceste locatii vor avea calcul si stocare, devenind Edge virtual. Acolo vor merge serverele, amprenta va creste semnificativ “, a spus Joshipura.”Operatorii de retea vor incepe sa caute centre de date pentru imobilele pe care le detin”.

 

Furnizorii de servicii precum AT & T, SK Telecom, Verizon, China Unicom si NTT Communications sustin deja CORD. Designerii hardware aliniati la ideea proiectului Open Compute sunt de asemenea interesanti. Proiectul Telco OCP, un efort de a proiecta o arhitectura de rafturi care sa satisfaca cerintele suplimentare de mediu si fizice ale industriei telecomunicatiilor, a precedat, de fapt, CORD.

 

In ciuda avantajelor bine punctate, serverele conforme OCP nu ar putea deveni niciodata cu adevarat populare in randul clientilor de colocare, dar ar putea oferi o potrivire perfecta cerintelor operatorilor de retea.

 

Multe dintre aceste tehnologii sunt in asteptare pentru cazul perfect de utilizare care le va pune la incercare: 5G, a cincea generatie de retele fara fir. Cand industria de telefonie mobila trecea de la 3G la 4G, stackul de telecomunicatii open source se afla inca in faza incipienta, iar Kubernetes pur si simplu nu exista. Cu retelele 5G, vom finaliza virtualizarea conectivitatii mobile, iar de data aceasta instrumentele sunt gata.

 

Potrivit lui Joshipura, 5G va fi livrat cu ajutorul unor retele distribuite de data centere, cu facilitati masive la mijloc si mai amplasamente mai mici la margine. Resursele vor fi reunite folosind arhitecturi de tip cloud. Spre exemplu, in timp ce OpenStack s-a luptat pe numeroase piete, s-a dovedit a fi un succes masiv in lumea telecomunicatiilor, si este de asteptat sa serveasca industria bine in viitor.

 

 

“As spune ca tehnologia 5G necesita o automatizare open source, dat fiind faptul ca 5G are o latime de banda de 100x. Vor exista 1000 de dispozitive suplimentare, scala este astronomica. Pur si simplu nu se pot furniza serviciile manual. Acesta este motivul pentru care ONAP primeste atat de multa atentie – pentru ca aceasta este o platforma dvs. automatizata “, a declarat Joshipura.

 

Apoi este chestiunea costului: in timpul prezentarii sale la ONS, Angela Singhal Whiteford de la Affirmed Networks, a estimat ca instrumentele open source pot reduce OpEx-ul unei retele 5G cu pana la 90%. Ea a explicat ca toata aceasta abundenta de latime de banda va trebui fragmentata. O singura retea de 5G ar putea avea mii de fragmente, toate configurate in mod diferit si furnizand diferite servicii, de la conectivitatea intreprinderilor pana la IoT-ul industrial. Viteza si usurinta de configurare sunt esentiale pentru implementarea acestor segmente de retea: acum, un nou serviciu dureaza 3 pana la 12 luni pentru implementare. Prin virtualizarea completa a retelei, se pot desfasura noi servicii in cateva minute.

 

“Prin trecerea la tehnologia open source, avem un mod standardizat de monitorizare si depanare a retelei “, a spus Whiteford. “Ganditi-va la complexitatea operationala de monitorizare si depanare a sute si mii de fragmente de retea. Fara un mod standardizat de a face acest lucru, nu exista nicio modalitate prin care sa puteti livra in mod profitabil aceste servicii”.

 

Un inginer de retea adauga aceasta perspectiva: “M-am gandit mult timp ca intregul sector mobil a fost mult prea complicat. Daca va uitati la arhitectura, ei au 12-14 parti in miscare pentru a configura in principiu o retea wireless.. Aceasta este intr-adevar una dintre partile importante ale 5G – nu numai ca vor exista frecvente mai mari si mai multa latime de banda, dar si costul pentru operator va scadea “.

 

Fundatia Linux afirma ca intreprinderile reprezinta 65-70% dintre abonatii din intreaga lume. Cu numeroasele proiecte de la toate nivelurile stack-ului de retea, organizatia pare bine plasata pentru un rol important in urmatorul salt evolutiv al retelelor mondiale.