将来のネットワークインフラ実現に向け取り組むベき課題 2017 年 3 月 31 日株式会社富士通研究所取締役加藤次雄 Copyright 2017 FUJITSU LABORATORIES LTD.

Size: px

Start display at page:

すずりみやのじょう
5 years ago
Views:

1 将来のネットワークインフラ実現に向け取り組むベき課題 2017 年 3 月 31 日株式会社富士通研究所取締役加藤次雄

2 本日の内容ネットワークを取り巻く環境の変化今後のネットワークアーキテクチャー仮想ネットワーク実現に向けた課題物理ネットワーク実現に向けた課題まとめ 1

3 富士通研究所のビジョンーハイパーコネクティッドクラウド ( 次世代のデジタルビジネスプラットフォーム ) ーサービスをダイナミックに統合し共創ビジネスを展開あらゆる製品機能やサービスをインテリジェント化知能型クラウド時代に向けた ICT アーキテクチャサイバー IoT 個人認証プロダクトまで守る統合したセキュリティ / 仮想化により物理からサービスまでつなぐネットワークものコト人 / 企業がつながる世界を牽引 2

ネットワークを取巻く環境の変化クラウドの普及 IoT の本格展開多様なサービスがNW 上に展開

5G コアNW 要件の多様化動画配信データ環境情報量的増大 NW につながるデバイス数の増大

4 ネットワークを取巻く環境の変化クラウドの普及 IoT の本格展開多様なサービスがNW 上に展開つながるエンドも多様化環境変化に応じてネットワークへの要件もダイナミックに変動つながるデバイス数 / トラフィック増大ソフト化 / オープン化の進展サービスデータダイナミックな変動アクセス NW オープン化の波 MEC EC 現場 LPWA WiFi LTE 5G コアNW 要件の多様化動画配信データ環境情報量的増大 NW につながるデバイス数の増大 304 億 (2020 年 ) 多様性即時性量的増大そしてオープン化への対応総務省情報通信白書平成 28 年度版, 3

コトとクラウド上のデータ / サービスをつなぐサイバー空間と実世界のネットワークの融合ユーザシステム

5 これからのネットワークの役割 -Core Front Network Fusion ーセンサー / デバイスからクラウドまでを物理的につなぐ実世界におけるフロントとコアネットワークの融合現場の人 / コトとクラウド上のデータ / サービスをつなぐサイバー空間と実世界のネットワークの融合ユーザシステム映像配信ヘルスケア機器保守見守り自動運転システム融合融合 4 Copyright 2016 FUJITSU LABORATORIES LTD.

セッションメッセー集約ジ転送 IoTスライス帯域データ制御蓄積 DTNスライスセッション集約超リアルタイムスライス Define VM L3- VPN vstorage VM

6 オーケストレータ今後のネットワークアーキテクチャー 2 つの階層で 2 つの融合を実現ユーザシステム毎に最適な E2E のネットワーク (One Network) を提供ユーザーシステム映像配信機器保守ヘルスケア見守り自動運転システム A) 多様性 B) 即時性仮想ネットワークキャッシュ CDN スライスメディア変換セッションメッセー集約ジ転送 IoTスライス帯域データ制御蓄積 DTNスライスセッション集約超リアルタイムスライス Define VM L3- VPN vstorage VM L1-vλ VM Define C) 量的増大 D) オープン化物理ネットワークセンサー LAN BAN PAN WAN 端末 /GW 基地局ルータ伝送装置サーバストレーシ Define 5

7 仮想ネットワーク実現に向けた課題ーユーザシステム毎に最適な E2E のネットワーク (One Network) の実現ー運用構築効率化 End to End に跨る様々なネットワークを経由する複雑さの回避ネットワークモデル化 (API) 統一管理ユーザ要求に応じた自動構築性能 / 可用性担保ソフト化あるいはスライス間のリソースシェアによる性能劣化品質劣化の回避高性能モニタ AI による性能分析オートスケーリング高性能ネットワークサーバの実現セキュリティの確保スライス内だけでなくスライス間に跨るデータ / サービス共有の実現情報指向ネットワーキング (ICN/CCN IPFS) ブロックチェーン 6

8 オーケストレーション - スライス運用構築効率化性能 / 可用性担保 - 性能分析動的機能配備スライススライス企業システム LB 企業システム B 企業システム A 企業システム B FW UI オーケストレータセキュリティ ID 管理サービス発見アプリ配備仮物マッピング多数スライス管理ポリシー連携可視化分析機能配備設計障害特定復旧企業 NW/ エントホイント仮想化アクセス NW 仮想化広域 WAN 仮想化 DCNW 仮想化企業拠点アクセス NW 物理リソース抽象化広域 NW クラウド /DC アプリアプリ 7

9 企業間 / 業界間に跨るデータ共有 - スライス間セキュリティの確保 - A 社スライス B 社スライスデータ Y データ Z データ X コンテンツに応じてつなぐスライス異なるスライス間で安全簡単に情報を共有データ a データ b データ c 自社クラウド広域網ユーザ拠点自社クラウド広域網ユーザ拠点 ICN/CCN IPFS ブロックチェーンなど適用 8

10 物理ネットワーク実現に向けた課題ー機能が上位へシフトする中で高性能高信頼な物理ネットワークが求められる - 大容量化高性能化トラヒック増大に対する収容効率の限界の打破マルチコアファイバ化多値化新規変復調 / 符号化方式省電力小型化性能担保運用の安定化オープン化マルチベンダ化における接続性性能劣化運用複雑化回避光状態モニタ性能分析推定最適パラメータ ( 光パワー波長割当 ) 自動制御 ( 光 Plug&Play) 9

11 伝送システム容量 (bit/s) インターネットテータ量 (10dB/div.) 爆発的に増大するトラヒック 10 P 1 P 100 T 10 T 1 T 100 G 10 G 1 G 100 M 時間分割多重テシタルコヒーレント技術波長分割多重インターネットトラヒックの増加トレント ( 実績 ) 実用化時期 ( 年 ) 2030 NTT 技術ジャーナル p を参考に加筆 Zettabytes DC 間トラヒック予測年率 31.9% 増出典 : Cisco Global Cloud Index: Forecast and Methodology, トラヒック年間増加率は約 30% 2020 年にシステム当たり 100Tbps 以上の伝送システムが必要 10

12 光ネットワークの大容量化技術ートラヒック増大に対する収容効率の限界の打破 - 超高次変復調 4x 光アンプ超広帯域化 QPSK 256QAM 変復調方式 / 多値化超高密度波長多重 C-band (4THz) 2x C+L-band (8THz) 1.3x f f 50GHz 間隔 Super-Nyquist 多波長化次世代コヒーレント DSP マルチコアファイバ多波長化集積フォトニクス DSP PKG-Sub. EIC PIC CON SMF 空間多重小型化 / 省電力化 11

13 光ネットワークのオープン化動向名称推進機関発足日参画機関備考 Open ROADM MSA Telecom Infra Project(TIP) Open Line System AT&T Facebook Microsoft 2015 年 4 月 2016 年 2 月 2016 年 2 月 Ciena Fujitsu Nokia SK Telecom Orange S.A. Rostelecom Cisco 計 7 機関 Intel Nokia Acacia AVDA などの伝送装置部品ベンダ DT SK Telecom などの通信事業者合計 77 機関メンバ明示なしマルチソース化相互接続性を考慮しトランシーバとして CFP-DCO CFP2- ACO/DCO(100G wefec) を適用ネットワークモデル光伝送仕様が詳細に検討され公開されているモバイスアクセスのバックホールも視野に入れたオープンパケットトランスポートの仕様を策定 Microsoft が所有する伝送路を模擬したテストベッドで CFP2-ACO を用いた伝送評価を実施 OpenConfig Google Google Microsoft AT&T BT が中心に策定 Facebook Verizon Comcast Apple DT などオペレータ計 17 機関 BGP(Border Gateway Protocol) の Yang モデルを事業者主導で規定 optical transport devices も Yang モデル規定中 12

オープン化とディスアグリゲーションの取組み Open ROADM MSA ディスアグリゲーション従来 All

Disaggregation&Re-aggregation Integrator 最適組合せ Lamda

http://openroadm.org/download.html http://about.att.

14 オープン化とディスアグリゲーションの取組み Open ROADM MSA ディスアグリゲーション従来 All in one FLASHWAVW9500 control Lamda Transport Switch Disaggregation&Re-aggregation Integrator 最適組合せ Lamda Transport Switch Core NW 出典 : Open-ROADM-whitepaper-v Other vendor 1FINITY Mobile backhaul 13

15 光ネットワークの性能担保安定運用化ーオープン化マルチベンダ化における接続性性能劣化運用複雑化回避 - 光ネットワーク状態推定高度な物理層モニタ技術高度物理層モニタで信号を観測観測 Deep Learning DB 更新等学習推測分析伝送品質予測物理パラメータ設定障害要因分析光ネットワーク性能最適化制御技術波長割り当て送受信器パラメータ設定光レベルダイヤ制御制御 ROADM 光ネットワーク 14

16 モニタ性能推定を用いた光ネットワーク構築例推定誤差 [db] マルチベンダー環境において伝送品質推定技術により過剰マージンを最小化光ネットワークのポテンシャルを最大化既設波長パスの BER を常時モニタデータベース化し学習分析新設光波長パスの伝送可否品質を推定 Monitored BER information Path Quality Database Estimator SDN controller Service provision 学習あり ROADM Vendor (A) TRPNs ROADM Vendor (B) TRPNs ROADM Vendor (B) TRPNs ROADM Vendor (C) TRPNs ROADM Vendor (D) TRPNs ROADM Vendor (A) TRPNs 学習なし学習あり TRPN: Transponder 波長パス数波長パス数小田祥一朗他., Demonstration of an Autonomous, Software Controlled Living Optical Network that Eliminates the Need for Pre-planning, OFC2016 W2A.44 小田祥一朗他, A Learning Living Network for Open ROADM Networks, ECOC2016 Tu.2.B.1 15

17 まとめネットワークの役割がサービスデータアプリ企業を繋ぐものへと変化ユーザ要求にダイナミックに対応する最適な Endto-End 仮想ネットワークの実現が必要仮想ネットワークを確実に下支えしオープン環境下で大容量化性能 / 可用性を担保した物理ネットワークが求められる 16

18 17

アウトラインネットワーク利用形態の変革ネットワーク関連技術への取り組み将来のネットワークインフラを支える技術まとめ 2

アウトラインネットワーク利用形態の変革ネットワーク関連技術への取り組み将来のネットワークインフラを支える技術まとめ 2 将来のネットワークインフラに関する研究会第 4 回資料 2017 年 3 月 31 日三菱電機株式会社情報技術総合研究所中川路哲男 1 アウトラインネットワーク利用形態の変革ネットワーク関連技術への取り組み将来のネットワークインフラを支える技術まとめ 2 ネットワーク利用形態の変革 (1) 高速大容量化の進展モバイルインターネット画像配信などの新たなサービスを創出 ICT 社会を支える基盤としての重要性が増大

将来のネットワークインフラ実現に向け 取り組むベき課題 2017 年 3 月 31 日株式会社富士通研究所取締役加藤次雄 Copyright 2017 FUJITSU LABORATORIES LTD.

将来のネットワークインフラ実現に向け取り組むベき課題 2017 年 3 月 31 日株式会社富士通研究所取締役加藤次雄 Copyright 2017 FUJITSU LABORATORIES LTD.