Media Briefing SP SDN

サービスプロバイダー SDN とエリクソンクラウドシステム 2013 年 4 月 25 日 エリクソン ジャパン

ネットワークの 直面する課題 トラフィックの急増 サービス品質 (QoE) OTT プレーヤとの共存と競合 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 2

ネットワークにおいてキーとなる技術 Heterogeneous networks 4th Generation IP, Cloud & Service Provider SDN OSS / BSS & real-time analytics Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 3

モバイルネットワークにおける分離 アーキテクチャ CS Services IMS Services MSC Server MRFC/MGCF New: Programmability and Virtualization BICC H.248 Mobile Gateway TDM ATM IP 焦点 : 拡張性 サービス導入リードタイム Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 4

現状のルーター 一体型 今日のルーターはハードとソフトが蜜 に一体化 ポート毎の値付け コスト : データセンターでの大量需要により 安価でコモディティ化したスイッチ サーバーの必要性増大 拡張性 : 帯域 制御 サービスにおいて急速に要求が増大 柔軟性 : 通信パスのプログラム化 An industry ripe for change Serv Contr FW Open APIs Split Architecture w/ standard interfaces Serv Contr FW Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 5

OpenFlow の原理 Flow Table Entries Rule Action Stats Packet + byte counters OpenFlow Controller OpenFlow Switch OpenFlow 1. Forward packet to zero or more ports 2. Encapsulate and forward to controller 3. Send to normal processing pipeline 4. Modify Fields 5. Any extensions you add! Switch Port VLAN ID VLAN pcp MAC src MAC dst Eth type IP Src IP Dst IP ToS IP Prot L4 sport L4 dport + mask what fields to match Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 6

OpenFlow 例 1 Switching Switch Port MAC src MAC dst Eth type VLAN ID IP Src IP Dst IP Prot TCP sport TCP dport Action * * 00:1f:.. * * * * * * * port6 Flow Switching Switch Port MAC src MAC dst Eth type VLAN ID IP Src IP Dst IP Prot TCP sport TCP dport Action port3 00:20.. 00:1f.. 0800 vlan1 1.2.3.4 5.6.7.8 4 17264 80 port6 Firewall Switch Port MAC src MAC dst Eth type VLAN ID IP Src IP Dst IP Prot TCP sport TCP dport Action * * * * * * * * * 22 drop Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 7

OpenFlow 例 2 Routing Switch Port MAC src MAC dst Eth type VLAN ID IP Src IP Dst IP Prot TCP sport TCP dport Action * * * * * * 5.6.7.8 * * * port6 VLAN Switching Switch Port * MAC src MAC dst Eth type VLAN ID IP Src IP Dst IP Prot TCP sport TCP dport * 00:1f.. * vlan1 * * * * * Action port6, port7, port9 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 8

サービスプロバイダー SDN Service Exposure Orchestrated Network and Cloud Management Integrated Network Control Data Center Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 9

エリクソンのクラウド SP SDN 取組み Apps Controller Apps サービスプロバイダー SDN 収益拡大の機会 IT Cloud Data Center Public Cloud ネットワークとデータセンターの一体化により事業者の競争力強化 コスト削減 データセンターとネットワークの一体化 既存システムの高度化 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 10

SP SDN: 抽象化と一体化 Service Exposure and Application Eco-System Network and Cloud Management Common Control Plane and Protocols SP SDN は既存及び新規ネットワークアーキテクチャ プロトコル システムに亘って制御を統合 Control Control Control Control Control Control 3G/LTE WiFi Transport Router Edge Data Center Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 11

既存及び新規プロトコルとシステム Service Exposure, Application Eco-System Composed APIs Network Management Legacy NMS OpenStack Other Common Control Plane & Protocols Policy Control IMS OpenFlow Control Control Control Control Control Cloud Management Control サービスプロバイダーは既存ネットワークで既に SDN 的なプロトコルやシステムを利用 SDN への進化における課題は 既存と新規システムやプロトコルの統合 3G/LTE WiFi Transport Router Edge Data Center Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 12

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加入者ベースやビジネスを超えてリーチ In-Brower Communication と Service Exposure In-Browser Communication Services delivered through new channels B2C Service Exposure Enabling new services in new contexts B2B Developer Reach Network API s Operator Network Service Enablement Communication Connectivity Content & Data M2M 3PP Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 14

IMS-WebRTC 統合 IMS Call Control 3GPP RTP IETF RTP Audio: AMR Video: H.264 Audio: Opus Video: TBD. VP8? ICE Media Routing and NAT traversal Future innovation (eg video adaptivity) Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 15

JS API/SDK REST API Ericsson Web Communication Gateway XCAP AP Ut/XCAP Ut/XCAP Clients OAuth WCG SyncML SyncML Server Signalling HTTP/REST/WS(/SIP) HTTP (WS) SIP SIP/Gm SBG SBC SIP/Mw App Browser Media RTP, WebRTC, RTMP etc MSRP MSRP H.248 BGF/ MRS MSRP RTP/Mb Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 16

ネットワークプラットフォームと NFV(Network Function Virtualization) SP SDN & Cloud Management Distribution & flexibility Server Functions Network 3PP Network Functions Mission Critical Workloads Data Plane Functions, Extended Control & Exposure Virtualization Appliance RAN Control Central Office/Core Payload Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 17

NFV の概要 2012 年 9 月に NFV White Paper 公開 http://portal.etsi.org/nfv/nfv_white_ Paper.pdf 2013 年 1 月に NFV Initiative 立ち上げ 標準化活動ではないが ETSI industry program Industry Specification Group としてホスト 現状 105 社が参加 65 社は非 ETSI メンバー 20 以上の主要事業者 NFV は要求条件と勧告を業界に提示 2014 後半目途 今後の標準化活動に影響 : OpenStack, 3GPP, DMTF, ONF, IETF, Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 18 Source: http://portal.etsi.org/nfv/nfv_white_paper.pdf

NFV の目的 : エコシステムの再定義 Application Application Application Application Application Application Middleware Middleware Middleware Middleware Middleware Middleware OS OS OS Industry standard virtualization Processor Processor Processor Industry standard processors Switch Switch Switch Industry standard switches ソフトとハードの分離 業界標準のハードウェア利用 高効率なリソース利用 TTM 短縮 / オープンなソフトのエコシステム Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 19

業界標準ハードとソフトの分離 Application Application Application ネットワーク機能の開発において 信頼性 アベイラビリティ 性能の確保が課題 : Middleware Middleware Middleware ソフトとハードを分離して調達した場合 誰が責任を持つか Linux Industry standard virtualization Industry standard processors エリクソンは既に業界標準の仮想化 プロセッサ及びスイッチを利用 NFV の方向と整合 Industry standard switches Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 20

エリクソンの NFV に対する考え方 ソフトとハードの分離 業界標準ハードウェアの利用 リソース利用の最適化 新機能の市場投入の迅速化 オープンソフトのエコシステム構築 エリクソン その時点で最新のハードを利用可 必要なリソースを動的に割当て 輻輳時や輻輳地域 スポットに テレコムグレードの信頼性は必要 インテグレーション 検証は不可欠 Application Application Application Application Application Application Middleware Middleware Middleware Middleware Middleware Middleware OS OS OS Industry standard virtualization Processor Processor Processor Industry standard processors Switch Switch Switch Industry standard switches Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 21

性能確保のために目的別の機器 Ericsson RBS 6000 Ericsson Blade Server SSR 8000 Family GSM WCDMA/ HSPA LTE IP Transport MSS / IMS UDM EVO Controller SGSN-MME Policy Control Service Awareness Packet Gateway Border Gateway Caching/ CDN L2/L3 PE Router 3rd party app (Radio Access) (Control) (Data and Networking) ユーザエクスペリエンスはネットワーク性能に依存 エリクソンシステムはモバイルブロードバンドにおいて優れた性能 IP アーキテクチャではアプリとハードは独立 マルチ標準 マルチアプリのプラットフォームにより SDN の恩恵享受 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 22

最新パケット処理ノード (SSR) - Smart Services Router - 同じボード (SSC: Smart Services Card) が ソフトコンフィグ ( コマンド ) により データ処理中心でも 制御信号処理中心でも使える SSC UP 10x10GE SSC UP 10x10GE SSC UP 10x10GE SSC UP 10x10GE SSC UP 10x10GE SSC UP SSC UP Switch, RP, Alarm SSC UP SSC UP SSC UP SSC UP SSC UP SSC UP SSC UP SSC CP SSC UP SSC CP SSC UP SSR8020コンフィグレーション例ラインカード ( 伝送インタフェース ) 5 x 10 x 10GE (500 Gbps) 制御信号処理用 2 x SSC CP (8M IPセッション ) データ処理用 13 x SSC UP (520Gbpsのデータ転送) Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 23 CP: Control Plane, UP: User Plane

ブレードレベルでの拡張性 プラットフォーム共通 ブレード拡張 最大容量 エントリーレベル - トラフィック増大に合わせた拡張が可能 - ハードウェア非依存 - 汎用ブレードは データ処理と制御信号処理の両方に使用可 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 24

Service Provider SDN Service Chaining ユースケース Integrated Control and Managment Plane SDN Controller with Service Aware Policy Control 初期の SDN ユースケース 柔軟なエッジリソースの利用 迅速で柔軟なサービス構成 CDN DPI NAT FW Edge Functions Access Edge Server Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 25

ネットワーク全体の SDN 制御 分散 SDN forwarding Appliances or VM s in Datacenter DPI Security URL NAT PCRF SDN CTL FWD PGW BNG FWD FWD Hardware or virtual software switches SDN サービス制御をネットワーク全体に分散 離れた位置にある DC 内の物理装置あるいは仮想マシンを制御 SDN forwarding はハードあるいは仮想マシンに実装可能 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 26

サービスフローのオフロード SDN によるトラフィックオフロードの実現 SDN CTL 1. Elephant flow detect DPI Security URL 2. Flow bypass Video, Software download offload SDN network 加入者毎の一連のポリシー マクロなフローは送信元 受信先 IP アドレスで規定 特定のアプリケーションレイヤのフロー : マイクロなフローは TCP/UDP コネクションの中を見て決定 フローオフロード フローごとの TAP セキュリティチェック 加入者毎の処理などにより容量が変化 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 27

Service Provider SDN Virtual Network System (VNS) ユースケース VNS Domain: Internal view Traffic Control Node TCN OpenFlow IP Routing VNS の特長 統合ネットワーク制御 既存メトロ上に構築 IP ネットワークが拡張 MOBILE DPN DPN DPN DPN SSR VNS Domain: External view RESIDENTIAL ENTERPRISE DPN DPN DPN DPN DPN Data Plane Node DPN SSR MOBILE DPN DPN DP N DP N DP N DP N DP N SSR Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 28 RESIDENTIAL ENTERPRISE DPN DPN DP N DP N Virtual DP IP N Router DP N VNS Domain SSR

VNS のデモ Traffic Control Node Routing Stack on SDN Controller Router Stand alone platform or integrated in SSR OpenFlow OSPF Remote Port Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 29 Data Path Node Virtual IP Router VNS Domain Termination of VNS domain into SSR 8000

エリクソンの SP SDN 実装 SSR: Smart Services Router 2013 年第 4 四半期に最初の SP SDN をリリース SSR 上で Service Chaining App を商用提供 SDN のリリースには OpenFlow Controller を含む Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 30

OSS/BSS & Analytics Evolution Business Support Systems Big Data analytics in real-time Network / Service Management Domain Management Business Data User Data Signaling Data Management Data Network Element Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 31

BSS Challenges Business Support Systems Network / Service Management SP SDN のゴール : サービスの革新とリードタイム短縮 第 3 者からの BSS メタデータへのアクセスによりインテグレーション効率化 SDN と同じレベルで OSS/BSS インタフェースを開放 ネットワーク全体及び高いレベルでの抽象化と開放 エリクソンは既に第 3 者への課金インタフェースとサービスメタデータを開放する仕組みを提供 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 32

コンサルティングと SI の提供 総合的な変革 Organization and governance Operator services portfolio Networks Ericsson Service capabilities Strategy, Technical & Operational Consulting Program and Change Management Project Management Systems Integration Life Cycle Management Processes IT Application Development and Maintenance エリクソンの競争上の優位点 ビジネスと技術スキルを相乗効果による強い実施能力 IT and Network Operations グローバルで12,000 人のコンサル及びSI 専門家からなる規模の優位性 年 1,500プロジェクトを実施 エリクソンはビジネス及び OSS/BSS の変革を主導 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 33

ユーザエクスペリエンスの改善 Service Aware Networks Services Service Exposure サービスプロバイダーはSDNの定義を拡張 : 企業クラウドサービス ネットワークとクラウド管理 Service exposure 目的に見合う性能 Network SDN Connectivity Cloud ネットワーク制御の統合 Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 34

エリクソンクラウドシステム Innovation and TTM Performance Efficiency Operator network 既存のテレコムグレードソリューションを発展 Ericsson Cloud Execution Environment 仮想化による分散型クラウド 既存機能と新規機能で同じ環境 Ericsson Cloud Manager 仮想化ネットワーク機能の運用 OSSとの統合 ネットワーク全体としてSLA 達成 効率化 Application Application Application Application Application Application Ericsson Cloud Manager Ericsson Cloud Execution Environment Network & DC Infrastructure Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 35 Ericsson Cloud System

エリクソンクラウドシステム Cloud Manager Managing virtual infrastructure resources, vdcs, vapps in a multi DC context NW&DC Infrastructure: Compute+Storage+Networking Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 36

エリクソンクラウドシステムの展開 Application Innovation and TTM Performance Efficiency Spare Existing Native Network Functions Introducing Ericsson Cloud System Migrating to virtualized network functions Media Briefing SP SDN Ericsson AB 2013 2013-04-25 Page 37