41
Виртуализация в сетях мобильной связи Александр Фелижанко Инженер-консультант, CCIE [email protected] 74959611422 Апрель 2014

Виртуализация в сетях мобильной связи

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Виртуализация в сетях мобильной связи

Виртуализация в сетях мобильной связи

Александр Фелижанко

Инженер-консультант, CCIE [email protected] 74959611422

Апрель 2014

Page 2: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 2 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Какова роль Cisco в развитии мобильного Интернет?

Что такое пакетная опорная сеть Cisco?

Зачем нужна виртуализация пакетной опорной сети?

Какова роль оркестрации в деле виртуализации пакетной опорной сети и сервисных приложений за ней?

Содержание

Page 3: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 3 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 4: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 4 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Взрывной рост мирового мобильного трафика данных в 2013–2018 г.г.

К 2018 году будет свыше 10 млрд подключенных мобильных устройств,

включая узлы M2M

К 2018 году мировой мобильный трафик данных вырастет в 11 раз и достигнет

15.9 эксабайт в месяц

Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2013–2018, 5 февраля 2014 г. http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.html

К 2018 году объем видеотрафика вырастет в 14 раз, доля видео в общем объеме мобильного трафика составит 69%

Page 5: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 5 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Первая коммерческая сеть LTE развернута TeliaSonera в Стокгольме и Осло в декабре 2009 года

Обеспечивала в среднем 33.4 Мбит/с в сторону терминала и 12.7 Мбит/с в сторону сети

Всего через 3 месяца после запуска было объявлено о планах модернизации сети для поддержки теоретического максимума в 100 Мбит/с

Темпы внедрения LTE для широкополосного мобильного Интернет

* Evolution to LTE Report, Global mobile Suppliers Association (GSA), March 31, 2014

2 17

47

144

260 279

0

50

100

150

200

250

300

2009 2010 2011 2012 2013 2014

Количество сетей LTE в мире

на 31 марта 2014

Сеть LTE оператора Verizon Wireless в США запущена в эксплуатацию в декабре 2010 года

Охватывала 38 крупных городов вместе с их окрестностями и 60 аэропортов

11 февраля 2011 года Verizon объявил о первом в истории голосовом вызове через коммерческую сеть LTE

На данный момент в мире запущено 279 коммерческих сетей LTE в 101 стране, 536 операторов в 157 странах инвестирует в LTE*

Прогноз GSA: к концу 2014 года в мире будет насчитываться свыше 350 сетей LTE*

Page 6: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 6 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Cisco ASR 5000 – Лидерство на рынке MPC/EPC Свыше 300 операторов более чем в 75 странах

Через пакетные опорные сети на оборудовании Cisco обслуживается 1 млрд. абонентов

Пакетные опорные сети на оборудовании Cisco терминируют около 50% соединений LTE в мире

56 заказчиков Cisco EPC для LTE в 33 странах

№1-3 по доле на рынке Evolved Packet Core и Mobile Packet Core по данным ACG Research за Q1-Q4 2013 года

Первая в отрасли коммерческая реализация LTE Small Cell Gateway (HeNBGW) в сетях операторов связи (KT в Корее)

Победитель в номинации Best LTE Core Network Product в 2012 году / Telecoms.com LTE North America

Page 7: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 7 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 8: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 8 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Интеллектуальная пакетная опорная сеть Cisco Уникальная функциональность StarOS на различных аппаратных платформах

Аппаратные Платформы

Встроенные (In-line) сервисы

Packet Inspection – SPI/DPI

Content Filtering – Integrated or ICAP based

Integrated Policy and Charging Enforcement (PCEF)

Network Address Translation (NAT)

Enhanced Charging (Multiple Charging Records)

Application Detection and Control (P2P)

HTTP Header Enrichment and Encryption

Tethering Detection

Statefull Firewall (SFW)

URL Blacklisting

Intelligent Traffic Control (Steering and Bandwidth)

DNS Snooping

IMS P-CSCF, I-CSCF, S-CSCF,

E-CSCF, A-BG

Применение политик и правил тарификации (PCEF)

IPSG

Сетевое Управление Аварии, статистика, мониторинг

Интеллектуальная система управления

Prime™ Mobility, MURAL

Cisco ASR 5000 ASR 5000, ASR 5500

Cisco UCS Quantum Virtualized

Packet Core

GSM / UMTS SGSN, GGSN

LTE MME, SGW,

PGW/LMA, SAEGW

Small Cell Gateway H(e)NBGW, SeGW, SaMOG

GW, (e)PDG/TTG, eWAG

CDMA PDSN, HA,

HSGW

WiMAX ASN GW

Сетевые Функции

Page 9: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 9 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Обзор сетевых функций StarOS Компоненты пакетной опорной сети LTE – MME, SGW, PGW

GERAN

DNS

DNS

E-UTRAN

eNodeB

S1-MME

S1-U

S11

NodeB

UTRAN

BTS

S13 SGs, Sv S10 SLg S3

S6a

MME

MSC/ VLR EIR GMLC

S4-SGSN

S12 S4

S5/S8

Gn/Gp Gn

Gn/Gp SGSN

HSS

SWx Rf/Ga/Gz

OFCS

Gxc

Uu

Cisco QvPC MME

Cisco QvPC SGW

SGi

Недоверенные сети доступа не-3GPP

(WiFi)

Доверенные сети доступа не-3GPP

(Wi-Fi)

E-UTRAN EPC

OCS

ePDG

Gxb

Gxa

PCRF

SaMOG GW

3GPP AAA

STa

S6b Gy Gx

Cisco QvPC PGW

S2a S2b

Корпоративные пакетные сети и

Интернет

Page 10: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 10 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Обзор сетевых функций StarOS SGSN – Сервисный узел поддержки GPRS в 2.5G и 3G

GERAN

UTRAN

BTS

NodeB Iu-PS

(IP или ATM)

Direct Tunnel

Gi

Gb (IP или FR) DNS

Gr/ S6d

Gs

BSC PCU

RNC

Корпоративные пакетные сети и

Интернет

Cisco ASR 5000 SGSN

EPC MSC/ VLR

HLR/ HSS EIR

gsm SCF MME SGW

Gf/ S13’

Ge S3 или Gn

S4

DNS

GGSN Gn

SGSN другой сети

GMLC SMS-GMSC CGF

Gi

Gp Ga Gd Lg Gn

S-CDR M-CDR

SMS-MO-CDR SMS-MT-CDR LCS-MT-CDR

GGSN другой сети

Корпоративные пакетные сети и

Интернет

Page 11: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 11 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Обзор сетевых функций StarOS GGSN – Шлюзовой узел поддержки GPRS

GERAN

BTS

UTRAN

NodeB

Direct Tunnel Gi

DNS

SGSN

Cisco QvPC GGSN

HLR

Gc

DNS

PCRF OCS CGF AAA DHCP

DHCP Radius Ga Gy Gx

G-CDR eG-CDR

Gn

Gp

SGSN другой сети

Корпоративные пакетные сети и

Интернет

Page 12: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 12 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Обзор сетевых функций StarOS PCEF – Узел применения политик и правил тарификации

S9 Sy, Gy

proxy

Sp Sh (Diameter)

Ud (LDAP) SOAP/XML

SQL

SMPP SMTP HTTP

SOAP/ REST

SPR OCS vPCRF SMSC email

OSS/ BSS

Policy Builder GUI

Gx, Gxc, Gy

GERAN

BTS

BSC PCU

UTRAN

NodeB

RNC

E-UTRAN

eNodeB

S1-MME

S1-U

Gb

IuPS

S12/Direct Tunnel S11, S4/Gn

Cisco QvPC SGW/PGW/GGSN/

PCEF/DPI

SGi

AF/ P-CSCF

Rx

Cisco Quantum™ Policy Suite

PCRF, SPR/SDM, OCS, AAA, AGW

Корпоративные пакетные сети и

Интернет

MME/ SGSN

Применение политик

• Классификация трафика: SPI (L3/L4), DPI (L7), поведенческая (P2P) Свыше 350 протоколов (L7), более 400 сигнатур

Свыше 900 протоколов на основе портов UDP/TCP

• Управление трафиком: перенаправление, пропуск, блокировка, ограничение полосы, установка QoS

Гибкая тарификация

• Оффлайн: EDR, UDR, G-CDR/eG-CDR/PGW-CDR

• Онлайн: RCCA, DCCA, десятки словарей Radius и Diameter

• Высокая производительность Gx и Gy – 50K TPS, Gz – 20K CDR/сек

Page 13: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 13 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

SWw

Обзор сетевых функций StarOS SaMOG GW – Шлюз из Wi-Fi в пакетное ядро LTE по 3GPP Release 11

SGW

Доверенная сеть Wi-Fi

TWAN

SWx

HSS

3GPP AAA

E-UTRAN

S1-U

eNodeB

S11 S1-MME

S5/S8

PCRF OCS OFCS

Gx Gy

Rf/ Ga/ Gz

WLC/AP

LTE

(7.3/8.0) Uw: PMIPv6 (R15), EoGRE (R16)

SaMOG – S2a Mobility Over GTPv2 TWAN – Trusted WLAN Access Network TWAP – Trusted WLAN AAA Proxy TWAG – Trusted WLAN Access Gateway MRME – Multi-Radio Management Entity CGW – Converged Access Gateway PMIPv6 – Proxy Mobile IP v6 LMA – Local Mobility Anchor MAG – Mobile Access Gateway EoGRE – Ethernet over GRE

SGi SaMOG GW ASR 5x00 – R15

QvPC – R16

EAP-SIM / EAP-AKA’ (MAC, IMSI, MSISDN, APN)

Cw: AAA RADIUS 802.1x

STa: DIAMETER

Cisco ASR 5000 PGW

S2a/GTPv2: R16 – лаб. R17 – General

Availability (GA)

MME

Корпоративные пакетные сети и

Интернет

Local Breakout на основе APN (R16)

Page 14: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 14 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Обзор сетевых функций StarOS ePDG – шлюз из недоверенного Wi-Fi в пакетное ядро LTE

SWx

HSS

3GPP AAA

E-UTRAN

S1-U

eNodeB

S11 S1-MME

S5/S8

SWm

PCRF OCS OFCS

Gx Gy

Rf/ Ga/ Gz

WLC/AP

SWn

WLAN

Недоверенная сеть Wi-Fi

Клиент на UE

LTE

SGi

PGW – PDN Gateway ePDG – Evolved Packet Data Gateway LMA – Local Mobility Anchor MAG – Mobile Access Gateway PMIPv6 – Proxy Mobile IP v6 HSS – Home Subscriber Server AAA – Authentication, Authorization,

Accounting PCRF – Policy and Charging Rules Function OCS – Online Charging System OFCS – Offline Charging System

Корпоративные пакетные сети и

Интернет

SGW

MME

Cisco ASR 5000 ePDG

PGW SWu: IPSec/IKEv2

Page 15: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 15 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 16: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 16 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Взрывной рост мирового мобильного трафика данных в 2013–2018 г.г.

К 2018 году будет свыше 10 млрд подключенных мобильных устройств,

включая узлы M2M

• Доля смартфонов вырастет с 21% до 54%

• Доля соединений 3G вырастет с 29% до 59%

• Число соединений 4G вырастет в 7.4 раза с 203 млн до 1.5 млрд, их доля – с 3% до 15%

• Число соединений M2M всех типов (2G/ 3G/ 4G) вырастет с 0.3 млрд до 2 млрд

К 2018 году мировой мобильный трафик данных вырастет в 11 раз и достигнет

15.9 эксабайт в месяц

• Доля трафика от смартфонов вырастет с 88% до 96%

• Доля трафика 4G вырастет с 30% до 51%

• Объем видеотрафика вырастет в 14 раз, его доля составит 69%

Cisco Visual Networking Index: Global Mobile Data Traffic Forecast Update, 2013–2018, 5 февраля 2014 г. http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.html

Page 17: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 17 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Почему виртуализация? Гибкость, новые Call Flows, новые функции

Масштабирование аппаратной платформы по различным направлениям

Процессорные ресурсы – Смартфоны, Оптимизация TCP, Глубокая инспекция пакетов и т.д.

Память - Межмашинное взаимодействие (M2M)

Ввод/вывод – Пакеты малого размера в приложениях типа шлюза малых сот (HNBGW) или IMS (VoIP)

Аппаратная платформа X86

Широкая доступность серверного оборудования, простота формирования ЗИП, возможность предоставления сервиса из облака

Виртуализация пакетной опорной сети

Page 18: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 18 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Высокие требования к масштабируемости и емкости – CPU Все сессии с глубокой инспекцией пакетов (DPI)

Все сессии с применением политик обслуживания абонентов и онлайн-тарификации

M2M – Высокая плотность сессий, низкая цена, небольшая пропускная способность – Память Низкая цена в расчете на сессию (PDP)

Непостоянные требования с точки зрения политик обслуживания

Терминация интерфейса Iuh от малых сот 3G – Ввод/вывод (I/O) Высокие требования к подсистеме ввода/вывода

Терминация VoIP и видео – Ввод/вывод (I/O) Высокие требования к подсистеме ввода/вывода

Дополнительная сигнальная нагрузка в связи с созданием выделенных несущих для речевого трафика с QCI=1 (Conversational Voice, GBR)

Области применения виртуализированной пакетной опорной сети

Page 19: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 19 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Cisco QvPC-SI (Single Instance) Один физический экземпляр StarOS и одна или несколько совмещеных сетевых функций внутри одной виртуальной машины

Server HW #1 (CPU, Memory, Storage)

VM 1

Hypervisor (KVM, VMware/ESXi, etc.)

Server HW #2 (CPU, Memory, Storage)

VM 2

Server HW #3 (CPU, Memory,

Storage)

VM 3 VM 4

Резервирование, например, 1:1, ICSR

Guest OS (StarOS Kernel)

Guest OS (StarOS Kernel)

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Hypervisor (KVM, VMware/ESXi, etc.)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Сервис SAEGW Enhanced

Charging System:

PCEF, SPI/ DPI, ADC, … С

ервис M

ME

Сервис M

ME

Сервис P

GW

Резервирование, например, 1+1, MME Pool

Active Active Active Active

EC

S: S

PI/

DP

I…

Сервис GGSN

Сервис SAEGW Enhanced

Charging System:

PCEF, SPI/ DPI, ADC, … Сервис

GGSN

Standby

Сервис P

GW

Active

EC

S: S

PI/

DP

I…

Server HW #4 (CPU, Memory,

Storage)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Server HW #N (CPU, Memory, Storage)

Hypervisor (KVM, VMware, etc.)

VM N VM M

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Page 20: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 20 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Архитектура аппаратной платформы ASR 5500

DPC – Data Processing Card, от 3 до 8, с резервированием 1:N

MIO – Management and I/O, две с резервированием 1:1

SSC – System Status Card, две с резервированием 1+1

FSC – Fabric and Storage Card, 4 с резервированием 3+1

Page 21: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 21 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Standby Tasks Standby Tasks

Распределенная архитектура программного обеспечения StarOS

Sync

Boot Configuration

Controller Tasks Fabric, M-NPU, Session, VPN, IPSec, HW, SAS,

Signaling Demux, Routing

Resource Manager

High Availability Tasks

Switch Fabric Control

Primary MIO (Active)

Session Manager

DPC Slot 1 DPC Slot 2 DPC Slot 3 DPC Slot 10

Standby Tasks

Standby Tasks

Standby Tasks

Standby Tasks

HW Engines

Encryption D-NPU DMA

HW Engines

Encryption D-NPU DMA

HW Engines

Encryption D-NPU DMA

HW Engines

Encryption D-NPU DMA

Control

Standby Tasks Standby Tasks

AAA Manager

Standby Tasks Standby Tasks

AAA Manager

Standby Tasks Standby Tasks

Session Manager

Standby Tasks Standby Tasks

Session Manager

Standby Tasks Standby Tasks

AAA Manager

Boot Configuration

Controller Tasks Fabric, M-NPU, Session, VPN, IPSec, HW, SAS,

Signaling Demux, Routing

Resource Manager

High Availability Tasks

Switch Fabric Control

Secondary MIO (Standby)

NPU Manager VPN Manager

Page 22: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 22 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Cisco QvPC-DI (Distributed Instance) Распределенные виртуальные машины, один логический экземпляр StarOS, одна или несколько совмещеных сетевых функций

Server HW #1 (CPU, Memory,

Storage)

VM 1

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Server HW #2 (CPU, Memory,

Storage)

VM 2

Server HW #3 (CPU, Memory,

Storage)

VM 3

Server HW #4 (CPU, Memory,

Storage)

VM 4

Server HW #5 (CPU, Memory,

Storage)

VM 5

Server HW #6 (CPU, Memory,

Storage)

VM 6

Server HW #7 (CPU, Memory,

Storage)

VM 7

Server HW #8 (CPU, Memory,

Storage)

VM 8

Server HW #N (CPU, Memory,

Storage)

VM N

Contr

olle

r Tasks

, H

igh A

vaila

bili

ty T

ask,

R

esourc

e M

anager

Active

Contr

olle

r Tasks

, H

igh A

vaila

bili

ty T

ask,

R

esourc

e M

anager

Sta

ndby

NP

US

IM +

Netw

ork

IO

Active

NP

US

IM +

Netw

ork

IO

Active

NP

US

IM +

Netw

ork

IO

Active

DeM

ux M

anager

Active

Sessi

on M

anagers

,

AA

A M

anagers

A

ctive

Sessi

on M

anagers

,

AA

A M

anagers

A

ctive

Sessi

on M

anagers

,

AA

A M

anagers

S

tandby

Control Function (CF) – 2 Резервирование 1:1

Fabric Function (FF) – до 8 Резервирование N+1, ECMP

Session Function (SF) – до 32 Резервирование N:1

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Guest OS (StarOS)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Hypervisor (KVM, VMware,

etc.)

Enhanced Charging System: PCEF, SPI/DPI, ADC, … Сервис MME Сервис SAEGW Сервис GGSN

Page 23: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 23 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Cisco UCS для QvPC Cisco UCS 5108 Blade Server Chassis

До 8 полувысотных блейд-серверов

До 2 Fabric Extender в шасси

Занимает 6 RU в телекоммуникационном шкафу

Не добавляет объектов управления

Cisco UCS B200 M3 Blade Server 2 x CPU Intel E5-2697B v2, 2.70 ГГц, 12 ядер,

30МБ кэш

Память DDR3 64 ГБ (максимум 768 ГБ)

2 x Solid State Disks (100 ГБ или 200 ГБ каждый)

UCS Virtual Interface Card (VIC) 1240 обеспечивает до 40 Гбит/с на блейд-сервер

Cisco UCS 2204XP Fabric Extender До 4 каналов 10GE к Fabric Interconnect

До 2 Fabric Extender в шасси

Обеспечивает до 80 Гбит/с на шасси

Cisco UCS 6248UP Fabric Interconnect Масштабируется до 20 шасси

Унифицированная фабрика коммутации для Ethernet и Fiber Channel с пропускной способностью 960 Гбит/с, без потерь пакетов и с низкими задержками (3.2 мкс)

2 x UCS 6248 Fabric

Interconnect

До 20 шасси UCS 5108, управляемых как единое целое

2 x UCS 2204XP Fabric Extender

в шасси

4x 10GE 80 Гбит/с на шасси

До 8 серверов UCS B200 M3 в одном шасси UCS 5108

LAN SAN SAN

Nx 10GE портов Uplink

Опционально Fiber Channel

4x 10GE 80 Гбит/с на шасси

Page 24: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 24 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Cisco QvPC: Дальнейшая масштабируемость и реализация vGi-LAN Виртуализация пакетной опорной сети и функций Gi-LAN со

всеми приложениями на серверных платформах общего назначения является общемировым трендом

Эластичность и гибкость Cisco QvPC

Приложения операторского класса и оркестрация обеспечивают доступность системы 99.999%

До 42 серверов (2 CF, 8 FF, 32 SF)

Легкость создания и поддержки выделенных шлюзов PGW и/или GGSN на виртуальных машинах для

M2M, MVNO, VoLTE/IMS APN, корпоративных APN и т.д.

Те же принципы применимы ко всем остальным виртуализированным приложениям на Gi-LAN, например, к PCRF, специфичным DPI, оптимизаторам трафика, x-CSCF и серверам приложений IMS и т.д.

Динамический service chaining (SDN)

Другие VAS-услуги могут быть также переведены на общую инфраструктуру ЦОД и виртуализированы

Общие принципы обеспечения надежности и отказоустойчивости ЦОД применимы к мобильным приложениям

PCRF

vEPC/ MPC

TCP, HTTP, Видео- оптимизация

M2M

Специфические DPI

Корпоративные APN

VoLTE/IMS

Аналитика

Другие VAS

vEPC/ MPC

Page 25: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 25 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Cisco QvPC – Тестирование в лаборатории EANTC

QvPC проверен EANTC в начале 2014 года

EANTC (Европейский Центр Передовых Сетевых Испытаний, European Advanced Networking Test Center) – это независимый и объективный европейский центр тестирования

Цели и результаты тестирования

Виртуализированная и физическая реализации EPC/MPC поддерживают идентичные функции и протоколы

Независимость от марки серверных платформ и гипервизоров

DPI/SPI и встроенные (in-line) сервисы работают как и ожидалось: например, персональный межсетевой экран, трансляция сетевых адресов, вставка x-заголовков в запросы HTTP и т.д.

Cisco Quantum vPC Test Bed

http://www.eantc.de/fileadmin/eantc/downloads/test_reports/2014/EANTC-Cisco_QvPC-Marketing-Report.pdf

Page 26: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 26 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Page 27: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 27 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Оркестрация описывает автоматизированную аранжировку, координацию и управление сложными компьютерными системами, промежуточным ПО и сервисами

Базовые функции Добавление и убавление ресурсов

Автоматическое / Автоматическое с учетом политик / Автоматическое под контролем оператора

Мониторинг систем на жизнеспособность и степень утилизации

Обеспечение резервирования

Расширенные функции Предоставление конечных систем

SDN, все необходимые компоненты, системы и ПО для ввода сервиса в эксплуатацию

Виртуальная среда тестирования и моделирования

Тестирование предложенной конфигурации, аппаратного и программного обеспечения до ее ввода в эксплуатацию

Моделирование предложенной конфигурации и анализ ее воздействия на решение и его производительность

Движок правил и рекомендаций – каким образом должна быть сконфигурирована система

Что же такое оркестрация?

Page 28: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 28 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Внедрение новых сервисов у оператора занимает от 6 до 18 месяцев Цель автоматизированной оркестрации – внедрение нового сервиса за часы или максимум за

несколько недель

Помощник в деле виртуализации Общепринятая аппаратная платформа x86

Общепринятое сетевое обеспечение

Общепринятые настройка и оркестрация сервиса

Стандартизованные интерфейсы

Упрощение тестирования новых сервисов Создание и настройка тестового стенда за часы

Быстрый демонтаж стенда по окончании тестирования

Организация сервисных цепочек Передовые архитектурные решения

Межсетевые экраны, Оптимизаторы трафика, Кэширование контента

Оркестрация в контексте оптимизации рабочего процесса

Page 29: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 29 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Потенциально больше опций достижения гибкости и отказоустойчивости Географическое

Между ЦОД

Аварийное переключение на различные копии x86

Быстрый запуск приложений на непострадавших площадках

Укрупнение узла за минуты

Безопасность Виртуальные межсетевые экраны – от малых до больших в зависимости от текущих

потребностей

Решение по безопасности для конкретного сервиса

Стандартизованная отчетность

Передовая аналитика для анализа тенденций

Безопасные передовые методы маршрутизации и способность организации сервисных цепочек

Оркестрация в контексте гибкости и безопасности

Page 30: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 30 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Связывание решений виртуализированной пакетной опорной сети с дополнительными приложениями на GiLAN Межсетевые экраны

Оптимизация TCP

Функции прозрачного проксирования HTTP и TCP

Оптимизация видео

Кэширование контента

Трансляция сетевых адресов

Цепочки виртуализированных приложений на GiLAN Включение новых приложений в существующую сервисную цепочку

Оркестрация в контексте организации GiLAN

Page 31: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 31 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Пример рабочего процесса оркестрации сервиса

• Конфиг StarOS • Программное обеспечение • Порты на коммутаторе • Платформы UCS • Порты на маршрутизаторе • Пулы IP-адресов

Администратор или OSS/BSS

Пользовательский интерфейс / API

Портал Оркестрация

сервиса Библиотечный

каталог

Скрипт

Запрос на EPC X, Y, Z

Проверка наличия ресурсов

Контроль сервиса

Гипервизор Приложение Сервер Коммутатор

Загр

узка

гипервизора

Page 32: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 32 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Сервисы

Cisco SP Open Networking Environment (ONE) Framework

Приложения

Инфраструктура Физическая и виртуальная

Унифицированная платформа Политики и автоматизация

Page 33: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 33 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Унифицированная платформа Политики и автоматизация

Сервисы

Cisco SP Open Networking Environment (ONE) Framework

Инфраструктура Физическая и виртуальная

Evolved Services Platform

Сервисы

Инфраструктура Физическая и виртуальная

Приложения

Сервис-брокер “Business Intents”

Каталог виртуальных функций

Профиль сервиса “Operational Intent”

Движок оркестрации

Evolved Services Platform

Page 34: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 34 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Унифицированная платформа Политики и автоматизация

Инфраструктура Физическая и виртуальная

Evolved Services Platform

Приложения

Cisco SP Open Networking Environment (ONE) Framework

Функции VNF

Сервисы

Сервис-брокер “Business Intents”

Каталог виртуальных функций

Профиль сервиса “Operational Intent”

Движок оркестрации

Evolved Services Platform

Evolved Programmable Network

Storage Network Compute

Page 35: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 35 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

ОТКРЫТАЯ

Мультивендорная и основанная на

открытых интерфейсах и API

Cisco Evolved Services Platform

Сервис-брокер “Business Intent”

каталоги, рабочие процессы

Движок оркестрации “Execution”

конфигурирование, автоматизация,

обеспечение ресурсами

Виртуальные функции

“Каталог средств ПО” АПК, контроллеры

COMPUTE – ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ РЕСУРСЫ STORAGE – ХРАНЕНИЕ ДАННЫХ NETWORK – СЕТЬ

Профиль сервиса “Operational Intent” политики, шаблоны

РАСШИРЯЕМАЯ

Всеобъемлющие модульные возможности,

покрывающие все архитектуры SP — ЦОД,

видео, мобильная и фиксированная связь

ЭЛАСТИЧНАЯ

Плавное динамическое

масштабирование сервисов и ресурсов при необходимости

Page 36: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 36 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Cisco Evolved Services Platform для виртуализированного мобильного Интернет

Сервис-брокер

Оркестрация

Виртуализированные сетевые функции (VNF)

Video Managed Services Mobile Internet

Virtual Load Balancer

Virtual Firewall

Virtual DPI Virtual

Transcoder

Virtual Packet Core

Virtual SON

API GW

Virtual Wireless Controller

Virtual Gi-LAN

Virtual Mobile Service Bus

Virtual ANDSF

Virtual WAAS

Virtual CPE

Virtual IOS-XR

Virtual Analytics

Virtual Recorder

Virtual Switch

Virtual Policy Engine

Virtual Streamer

Virtual Packet Forwarder

Quantum Service Bus

QvPC

Quantum Services Platform

Quantum Policy Server

Quantum SON

Virtual DPI vSCE

Quantum Network API

Gateway

Quantum WAVE

Quantum Analytics

Virtual WLAN Controller

vWLC

Quantum ANDSF

Provisioning Services

• NFV Configuration • Automation • Management

Network Services

• Security • Policy • SDN Controller • WAN

Compute & Storage Services

• Elastic Services • VM Management

http://www.cisco.com/c/en/us/solutions/collateral/service-provider/service-provider-strategy/solution-overview-c22-731090.html

Page 37: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 37 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Эталонная архитектура ETSI GS NFV 002 V1.1.1 (2013-10) Cisco Network Service Orchestrator

Workflow Manager

OpenStack Controller, vSphere

Config Manager Package manager

Elastic Services Controller, эффективность, аналитика

Мультивендорные виртуализированные сетевые функции (VNF)

Мультивендорная инфраструктура

NSO

Портал и оркестратор Prime Fulfillment

Page 38: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 38 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Создание нового QvPC-SI с Network Service Orchestrator

Администратор Prime Fulfillment Elastic Services Controller (ESC)

Network OpenStack Controller

OpenStack Compute Node

Система QvPC-SI

Администратор запрашивает новый экземпляр QvPC-SI

Challenge

Авторизация

Администратор выбирает опцию

QvPC-SI – PGW малого размера

Профиль начального конфига

Инициирование сервиса QvPC-SI Инициирование

сервиса QvPC-SI

Шаблон конфига

Загрузка, инсталляция QvPC-SI, копирование конфига

QvPC-SI перезагружается

Опрос QvPC-SI

Опрос QvPC-SI успешен

Операционный опрос QvPC-SI

QvPC-SI под мониторингом ESC

Page 39: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 39 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Сценарий №1: Создание нового пакетного ядра Какие функции выполняет каждый домен

Оператор / Advanced Services

Домен оркестрации

Домен управления Домен пакетного

ядра

Создание виртуальных контейнеров

Расчетное количество виртуальных машин (VM)

Обеспечение сетевой связности

L2 VLAN для всех VM Загрузка имиджа StarOS

Загрузка начальной базовой конфигурации (вплоть до получения подсказки-приглашения StarOS)

Настройка контекстов StarOS

Настройка сервисов (PGW, APN) и т.д.

Плюс к этому, обычный FCAPS

и EMS/NMS Mgmt

Page 40: Виртуализация в сетях мобильной связи

Cisco Confidential 40 © 2013-2014 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Сценарий №2: Укрупнение или разукрупнение EPC Какие функции выполняет каждый домен

Оператор / Advanced Services

Домен оркестрации

Домен управления Домен пакетного

ядра

Сигнал на добавление или удаление функции FF или SF

На основе Threshold Crossing Alarms / Счетчиков

Сигнал на добавление или удаление VM

L2 VLAN для всех VM

Добавление или удаление VM

Активация или деактивация функции FF или SF

Может быть на основе CLI

Page 41: Виртуализация в сетях мобильной связи

Спасибо!