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ありありゅうとう
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1 現世代から将来網に向けたネットワークフェデレーションの役割林通秋岡本修一松本延孝 ( 株 )KDDI 研究所平成 24 年 3 月 2 日本研究の一部は ( 独 ) 情報通信研究機構 (NICT) の委託研究新世代ネットワークを支えるネットワーク仮想化基盤技術の研究開発 ( 課題イ ) に基づき実施しました発表内容背景マイグレーションシナリオネットワークフェデレーションの技術的要件まとめ 2

2 背景産業のフラット化グローバル ICT 化企業活動サービス展開のグローバル化ネットワークフェデレーションの重要性の高まり ICT インフラ同士を繋げてネットワークを延伸今後複数世代のネットワークアーキテクチャの混在が課題に 3 従来の取り組み同世代の網間接続が主な議論ネットワーク帯域のフェデレーション Bandwidth broker: IETF RACF/RACS(@NNI): ITU-T/ETSI 新世代ネットワーク間のフェデレーション GENI クラスタ (ProtoGENI, PlanetLab, ORCA 等 ) 同士の接続が行われ始めている異なる標準アーキテクチャを超えたフェデレーションが課題 4

3 発表内容背景マイグレーションシナリオネットワークフェデレーションの技術的要件まとめ 5 ネットワークアーキテクチャの世代間ギャップ Conventional IP network Simple function (e.g., Connectivity) Available on the world Next Generation Network (): 2008~ Advanced d functions (e.g., Session-based QoS, Networked auth.) Available only within single domain Future network (FN): 2020~? Evolved function (e.g., Virtualization) Just started the standardizations (e.g., ITU-T, GENI) Network Generatio on Convergence or Coexistence? IP Gap FN Gap Gap Past Now Future

4 マイグレーションシナリオの検討 2 つのシナリオを検討 1 既存 IP 網から(Next Generation Network) 世代へのマイグレーション 2 既存 IP 網世代から新世代ネットワーク世代へのマイグレーション 7 シナリオ 1: 既存 IP ネットワークからへ Open Access Network (OAN) モデルフェデレーション対象 : ネットワーク帯域 VPN Cloud IPTV Trunk network operator () BB Trunk network operator (non ) Data Stream 1 Access network operator () Data Stream 2 Bandwidth Broker(BB) が 2つのケースに対応 : 1 既存 IP(non )- 間 2- 間 8

5 シナリオ 2: 新世代ネットワークへネットワーク機能エクスチェンジモデル NFE(Network Function Exchange) による世代間の仲介 Operator boundary User A Data Center A Operator boundary Virt., Auth., protocol conv. FI_A _A QoS, Auth. Accounting Network Function Exchange Country A User B QoS, Auth. Non- Network _B Function Exchange Country B QoS Country C _C Data Center C Data stream 1 Data stream 2 9 発表内容背景マイグレーションシナリオネットワークフェデレーションの技術的要件シナリオ 1: 既存 IP ネットワークからへシナリオ2: 新世代ネットワークへまとめ 10

6 これまでの取り組みと課題 Ri インタフェース定義はあるもののシグナリング手順が十分に確立されていない非トランスポートの資源管理は対象外 BB of Ri interface Ref.: ITU-T Recommendation Y.2111 Border gateway function (BGF) (NAPT 帯域確保 ) 11 課題対処のための要件 Ri プロトコルに基づくシグナリング手順の確立と non-( 既存 IP 網 ) 間の網資源管理メカニズムの差分の調停 OAN シナリオに適用するための BB の機能拡張 Trunk operator Ri interface Trunk operator non- 適切な BB の選出実アドレスの隠蔽 Access network operator 12

7 シグナリング手順の概要 SCF(Service Control Function) がセッションに対するQoS 制御をトリガ BGF が TCP/UDP フローの終端点を形成し帯域を確保 SCF BB of domain 1 BB of domain 2 BGF BGF BGF Domain 1 () BGF Domain 2 () 13 ドメイン間のフェデレーション domain 1 domain 2 SCF BB of BB of Access- Border- Border- Access- In (1), identifying domain 1 domain 2 BGF BGF BGF BGF remote BB is [Megaco] Add (reserving TCP/UDP port) performed In (2), resolving [Megaco] Add hidden address is performed (1) (2) [Megaco] Add ervation ownlink Rese of do Reserv vation of up plink (1) (2) [Megaco] Modify (reserving bandwidth) [Megaco] Modify [Megaco] Modify (for downstream) (for upstream) [Megaco] Modify (as optional for activation) 14

8 と non- ドメイン間のフェデレーション Reservatio on of downlin k In (3), BB proxies the BGF with no NAPT operation Reservat tion of uplin nk BB of Non- SCF BB of Border- domain domain NRMs BGF (3) Non- domain domain (1) (1) (2) (2) (2) (2) [Megaco] Add [Megaco] Add [Megaco] Modify [Megaco] Modify [SOAP] NetResourceReservation (3) Tentative reservation Commitm ment [SOAP] Commit (controlling equipment) Commitment of reservation 15 コンセプト実証の構成提案したフェデレーション手順 (Riベース) をプロトタイプBB ( 用非用 ) に実装映像信号 (30Mbpsストリーム) 品質への影響を比較 Diameter (Rs) BB Diameter (Ri) NRM SOAP Megaco Term. X Contents Switch server Router BGF Term. Traffic generator Y Trunk network operator Access network operator (Non ) () 16

X) Content without federation (for term. Y) Background traffic Elapsed time [mm:ss] 120 1:20 1.5 1.0 05 0.

9 サービス品質の制御ユニキャスト信号 (30 Mbit/s) の端末 X と Y に配信端末 X 向けのフローのみをフェデレーションにより帯域確保のみをフェデレ輻輳トラヒック存在下でも端末 X 宛フローのみが品質維持 ent [Mbps] Through hput of cont Federation activated 100 1:00 Content with resource federation (for term. X) Content without federation (for term. Y) Background traffic Elapsed time [mm:ss] 120 1: Ge enerated ba ackground traffic [Gbp ps] 17 発表内容背景マイグレーションシナリオネットワークフェデレーションの技術的要件シナリオ 1: 既存 IP ネットワークからへシナリオ2: 新世代ネットワークへまとめ 18

10 NFE アーキテクチャと構成要件 IP FN IP FN FN IP Exchange Point Backbone Exchange Point Exchange Point Network Function Exchange Network Function Exchange IP : Conventional IP based network : Next Generation Network FN : Future Network : Network - Exchange Interface (NEI) : Exchange - Exchange Interface (EEI) 19 NFE の階層モデル FN IP Control Plane: Capability information exchange Routing / Signaling / Provisioning Information Management Plane: Identification / Authentication Accounting Data Plane: Data traffic / Data conversion OAM data Network Function Exchange IP : Conventional IP based network : Next Generation Network FN : Future Network 20

11 インタフェースの機能要件複数のネットワーク標準 ( 世代 ) に共通的に適用するためのるコマンドの定義 Function (plane) Applicable Commands request reply ack/nack confirm/ provisioning QoS path Creation, Deletion, Modification O O O ID/Authentication Request O O - Virtualization/Separation Creation, Deletion, Modification O O O Accounting Request O O O OAM Creation, Deletion, Modification O O O 21 制御手順 : QoS 制御されたデータセンタサービスの網間提供 Source (User) NFE FN Destination (Data Center) (1) (2): QoS path creation req. (3): QoS path creation req. (12) (13) (5) : ID/Auth req. (6) : ID/Auth rep. (11) : QoS path ack, Accounting req. (14): QoS path confirm, AC confirm (4): ID/Auth req. (7) : ID/Auth rep. (10): QoS path ack, Accounting req. (15): QoS path confirm, Accounting confirm (8) (9) Internal processing / conversions 22

12 発表内容背景マイグレーションシナリオネットワークフェデレーションの技術的要件シナリオ 1: 既存 IP ネットワークからへシナリオ 2: 新世代ネットワークへまとめ 23 まとめ ICT サービスへのグローバル化の重要性の高まりフェデレーション技術による網世代間の融合既存 IP 網 - 新世代ネットワークへ世代へのマイグレーション帯域フェデレーションのための BB 設計新世代ネットワークへのマイグレーション機能フェデレーションのための NFE 設計世代の進展に伴いフェデレーションの機能要件が複雑化標準化への期待 24

技術的条件集別表 35 IP トランスポート仕様

技術的条件集別表 35 IP トランスポート仕様参照規格一覧 [1] TTC JF-IETF-RFC4566 (03/2007): SDP: セッション記述プロトコル [2] IETF RFC2474 (12/1998): Definition of the Differentiated Services Field (DS Field) in the IPv4 and IPv6 Headers