Тенденции в развитии сетей и услуг операторов связи

Илгар Гасымов (igasymov@cisco.com) Системный архитектор Департамент операторов связи

30.09.15 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

2

Содержание

•  Обзор рынка услуг связи и бизнес драйверы •  Стандартизация и Open Source проекты •  Технологии и протоколы •  Cisco SDN & NFV продукты и решения •  Примеры типовых решений •  Заключение

30.09.15 © 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved. 2

Обзор рынка услуг связи и бизнес драйверы

3

4

Какие проблемы у корпоративных клиентов

4

Поиск Системного Интегратора (SI) для:

1.  Приобретения и управления ИТ ПО 2.  Управления корпоративным Web сайтом 3.  Приобретения и управление Серверами и ПК 4.  Обеспечения Хранения Данных 5.  Формирования Политик Безопасности

Поиск Оператора Связи (SP) для:

1.  Получения доступа в Internet 2.  Получения услуги Удаленный Доступ

(Remote Access) 3.  Подключения удаленных офисов

5

Какими видят ИТ услуги бизнес клиенты

56%

60%

65%

67%

70%

Automated svc, network, account configuration and mgmt

Consumption based billing

Simplified service ordering & provisioning

Dynamic service capacity scale up & down

On Demand Service delivery

Feature Desirablity

Ожидаемые качества услуг ITaaS

Source: AMI & Cisco BTA ITaaS Study 5

6 Cisco white paper, “Simplify and Automate for Enhanced Service Agility”

Что привлекает бизнес в облачных услугах?

6

7 7 Sources: AMI Research, Cisco BTA 2015

2014 2019

15

$45B

5

$70B

8

26 32

10 13

Global VPN Forecasts

Pt-Pt

IP

MPLS

Cloud

Hosted

2019

15%

Service Providers

34%

66%

2014

Other Providers

$45B

85%

15%

$70B

Global VPN Market Share

Рынок VPN услуг будет активно развиваться Для SP потенциальный рост до 34% этого рынка

8

SP ожидает: Снижение себестоимости услуг Программируемость сети позволяет снизить OPEX

0

20

40

60

80

100

1 2 3 4 5

OPEX CAPEX

CAPEX услуги снижается с каждым годом

OPEX не снижается

OPEX по работам OPEX/CAPEX TCO на 5 лет

OPEX составляет значительную часть

ТСО за 5 лет

Наибольший OPEX обычно конфигурация

и активация

Change Management.

Fault Management

Other

Configuration/ Activation

OPEX CAPEX

Программируемость обеспечивает до 78% снижения OPEX и 200% возврата инвестиций в Managed Services

8

9

Ожидания SP от внедрения SDN, NFV и NB API

0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100%

Гибкость при внедрении новых услуг

Быстрые внедрение инновации

Внедрение новых бизнес моделей

Возможность выбора новых поставщиков

Возможность участия в услугах других SP

Возможность аутсорсинга обслуживания сети

Возможность самим разрабатывать приложения

Source: Heavy Reading 2014, Survey of >50 independent providers

9

10

SDN –эффективное использование ресурсов Обеспечивает высокое качество предоставляемой услуги

CP

U, G

B, b

ps

Traditional Managed Services New era of NFV & SDN

CP

U, G

B, b

ps

10

11

Cloud Data Centre

Consumer

DPI CGN WWW

FW CDN IPS

Virtual Private Cloud

Enterprise NfV Services

CPE DPI WAAS

FW NAM IPS

SP IP/MPLS Network

SP DC Fabric

Guaranteed Network SLA Cloud SLA Service Chaining

NSO / VTS / Elastic Service Controller

Cisco WAE

11

CPE

CPE

PE

DCI

vCPE

SDN – Сквозное управление услугой Обеспечивает высокое качество предоставляемой услуги

12

Branch

Cisco Virtual Managed Services – Основная идея

Public Cloud

Virtual Private Cloud NID/CPE

Cloud PoP

Private Cloud

Regional Data Center

Virtual Network Functions

Cloud VPN Services

Cloud Security Services

Optional 3G/4G

Backup

Только необходимые сервисы в офисе клиента (как 3G/4G резервный канал) и перенос всех остальных сетевых функций в облако

13

Cisco Evolved Services Platform

Service Provider Cloud

Storage Network Compute

Cisco Evolved Programmable Network

Open APIs

Customers

Service Catalog

Orchestration Engine

Flexible CPE

Cisco ISR Meraki MX

Ethernet NID

CSR1Kv ASAv vIPS WSAv

Self-Service Portal

Sources: ACG Research, Cisco BTA, Cisco SPTG

Secure WAN Carrier Ethernet

Internet

Cisco Virtual Managed Services

13

~ 65% Operations

Savings

Стандартизация и Open Source проекты

14

15

Эволюция SDN и NFV технологий и индустрии

Data Plane Control Plane Control & Data Plane

Function HW Network Function

Удобство

Автоматизация

Гибкость

Облачные услуги

15

16

Эффект синергии нескольких технологий Каждая решает определенные задачи и проблемы

Software-Defined Networking (SDN) Обеспечивают абстракцию для интеграции Приложений и Сети

Network Functions Virtualization (NFV) Трансформируют сетевые решения и эксплуатацию

Open Source, Open APIs Ускоряет инновации и обеспечивает широкое вовлечение

Технологии внедряются все быстрее; Снижается сложность

Open Source

NFV SDN

16

17

Technical Advisory Group, Working Groups:

Config, Hybrid, Extensibility, Futures/FPMOD/OF2.0

802.1 Overlay Networking Projects

Overlay Working Groups: NVO3, L2VPN, TRILL, L3VPN, LISP, PWE3 API Working Groups/BOFs NETCONF, ALTO, CDNI, XMPP, SDNP, I2AEX Controller Working Groups: PCE, FORCES New working group: I2RS – Interface to the Routing System

Open Source Cloud Computing project

Open Network Research Center at Stanford University

OpenStack: Neutron

ETSI SGI on “Network Function

Virtualization”

SDN WG

Open Daylight: ODL Controller

17

Институты стандартизации, Форумы и Инициативы

18

Custom Silicon (Data Plane)

Merchant Silicon (Data Plane)

x86 Compute (Cloud Platform)

Linux (Host OS)

Linux (Host OS)

Hypervisor or Linux Container

Virtual Forwarder (Optional, SDN Overlay)

Network OS (Control & Management Planes)

Merchant Silicon (Data Plane)

Compute Server (Cloud Platform)

Application Software

Infrastructure Software (Orchestration & Control)

Hypervisor or Linux Container

Network OS (Control & Management Planes)

Network OS (Control & Management Planes)

Linux (Host OS)

Device OS (VM or LXC) Custom

Kernel (Device OS)

Industry Organizations

18

Развитие сети – Оборудование, ОС и Гипервизоры

19

Custom Silicon (Data Plane)

Merchant Silicon (Data Plane)

x86 Compute (Cloud Platform)

Linux (Host OS)

Hypervisor or Linux Container

Virtual Forwarder (Optional, SDN Overlay)

Network OS (Control & Management Planes)

Merchant Silicon (Data Plane)

Compute Server (Cloud Platform)

Application Software

Infrastructure Software (Orchestration & Control)

Network OS (Control & Management Planes)

Linux (Host OS)

Device OS (VM or LXC) Custom

Kernel (Device OS)

Industry Organizations Open Config

Protocols & APIs

Linux (Host OS)

Hypervisor or Linux Container

Network OS (Control & Management Planes)

19

Развитие сети – Оборудование, ОС и Гипервизоры

20

§  Организация занимающаяся продвижением и адаптацией SDN через открытые стандарты

§  ONF делает упор на открытый, совместный процесс разработки который ориентируется на потребителя

§  Знаковое достижение на сегодня, это стандарт OpenFl , который позволяет удаленно программировать таблицу форвардинга (forwarding plane).

Open Networking Foundation (ONF)

Source: https://www.opennetworking.org/

20

21

ETSI Network Function Virtualization (NFV)

§  В ноябре 2012 семь ведущих операторов связи выбрали ETSI в качестве “площадки” для Industry Specification Group (ISG) for NFV.

§  Основной фокум ISG в перемещении сетевых функций (NFV) в облако

§  NFV это не просто виртуальные сетевые функции, а архитектура:

•  Virtual services, compute •  Service chaining, overlays •  Orchestration and redirection

ETSI NFV Architectural Framework

See also: http://www.etsi.org/deliver/etsi_gs/NFV/001_099/002/01.01.01_60/gs_NFV002v010101p.pdf 21

22

OpenStack ПО с открытым кодом для создания частных и публичных облаков

Compute (Nova)

Self-service provisioning of virtual machines through a software API

Object Storage (Swift)

Massively scalable, distributed object store

Network Service (Neutron)

For tenant created, virtual isolated networks and subnets, and services

Приложение

www.openstack.org 22

22

23

Open Daylight

§  Open Daylight это открытая SDN/NFV платформа для программирования сети любого масштаба.

§  Open Daylight это платформа включающая расширяемый контроллер, интерфейсы, плагины протоколов и сетевые приложения

www.opendaylight.org

23

24

§  Проект инициированный в Linux Foundation группой вендоров и операторов для помощи во внедрении NFV на продуктах Open Source

§  OPNFV работает еад платформой NFV

§  OPNFV будет работать с существующими проектами и инициативами open source и институтами стандартизации

§  Основной фокус на интеграции и выявлении проблем, путем тестирования Виртуализации, Контроллеров и Менеджеров виртуальных инфраструктур

Open Platform for NFV (OPNFV)

www.opnfv.org

24

25

Open Compute Project (OCP)

Цель: разделить SW и HW; Создать максимальный выбор для покупателя: •  Применимо к серверам, хранилищам, коммутаторам и т.д.

•  Анонсировали OS-agnostic ToR (Wedge) коммутатор и модульное шасси (6-Pack)

•  Инициатива поддерживается рядом SW и HW производителей

www.opencompute.org 25

Технологии и протоколы

26

27

Три модели реализации уровня управления в сети

Распределенная модель

Централизованная модель

Гибридная модель

Applications

Control Plane

Data Plane

Controller

Модели реализации уровня управления

27

28

•  OpenFlow это первый стандартный протокол взаимодействия между уровнями управления и коммутации пакетов в SDN архитектуре.

•  OpenFlow архитектура включает три уровня.

•  OpenFlow дает непосредственный доступ к управлению уровнем коммутации пакетов. Пример таблицы коммутации (flow table): •  MATCH/Set_IPv4_Next_Hop •  MATCH/Set_FCID (tunnel identifier) •  MATCH/Set_VRF

•  Реализация: •  Nexus 3000, Nexus 5000, Nexus 6000 и ASR 9000

OpenFlow

Source: https://www.opennetworking.org/sdn-resources/openflow

28

29

§  IP/MPLS архитектура ориентированная на баланс между распределенным сетевым интеллектом и централизованной платформой оптимизации и программирования

§  Существенное снижение контролируемых сессий (control-plane and hardware states) §  Высокая утилизация ресурсов инсталлированной базы сети §  Широкая сфера применения: DC, WAN, Metro, Peering (end-to-end) §  Архитектура разработанная для SDN модели §  Дает возможность приложениям взаимодействовать с сетью §  Открытый протокол предложенный IETF (SPRING working group)

Segment Routing (aka Application Engineered Routing)

www.segment-routing.net 29

30

Распределенный протокол маршрутизации используется для вычисления кратчайшего пути и анонсирует сегмент

Сегмент идентифицирует ресурс коммутации и идентифицируется меткой

§  Global segments: nodes / prefixes §  Local segments: peers, output interfaces

Центральный SDN контроллер выбирает маршрут и сервисный узел (border router, VM, application) для трафика программируя политику на PE (как пример: match flow → push segments / label stack)

Все транзитные узлы коммутируют трафик на основе меток, не используя отслеживание статуса маршрутной сессии на транспортный поток (переиспользуется MPLS коммутация)

Реализация: IOS XR, IOS XE, NX-OS, WAE

4 5

3

6 7 AS2

2

1 AS1

pkt 16007 16003 16002

SDN Control

BGP-LS

PCEP NETCONF/YANG

OpenFlow CLI/XML

30

Segment Routing (aka Application Engineered Routing)

31

etc MPLS

BGP

Netconf (or REST), YANG и Open Config

Новый подход к Автоматизации Услуг: Декларативные конфигурации и управление на базе моделей

NETCONF (or REST)

Yang Models

YANG Modules

YANG Modules Management

Applications

Operating System Data Plane

Programmatic Interfaces Control Plane / Agent

YANG Modules

YANG Modules

Network Elements

What is OpenConfig? “An informal working group of network operators sharing the goal of moving our networks toward a more dynamic, programmable infrastructure…declarative configuration and model-driven management and operations. The initial focus of the effort is on the development of vendor-neutral data models for configuration and management that will be supported natively on networking hardware and software platforms”

source: www.openconfig.net

Реализация: IOS-XR 5.3.1, IOS-XE 3.17, NX-OS (XML), Open Daylight, Tail-F NSO 31

32

Path Computation Element Protocol (PCEP)

Работает между head-end маршрутизатором и PCE: §  Запрос/получение маршрута от PCE согласно заданным ограничениям

§  Синхронизация статуса туннелей между PCE и маршрутизатором

§  Гибридный CSPF Две актуальные модели с Stateful PCE:

§  PCE Initiated: App + PCE инициируют туннель §  LSP Delegation: маршрутизатор инициирует туннель

(через CLI или NMS), затем делегирует управление туннелем PCE

Реализация: IOS XR 5.1.1, WAE, Open Daylight

4 5

3

6 7 AS2

2

1 AS1

PCE

PCEP

32

33

Базовая спецификация описана в IETF RFC 5575 §  Различные расширения определены в других документах IETF (IDR working group)

Обеспечивает следующие ключевые механизмы: §  Распространение ACL через BGP, тем самым позволяя настроить фильтрацию

трафика в большой сети §  Перенаправление трафика, к примеру на систему очистки от DDoS

Open Daylight Lithium release будет поддерживать создание BGP Flowspec правил

§  Вклад разработчиков Cisco §  Позволяет программировать в масштабах сети политики фильтрации и

перенаправления трафика используя REST API контроллера SDN Open Daylight §  Помогает реализовать борьбу с DDoS используя SDN

Реализация: IOS XR 5.2.0, IOS XE 3.15S, Open Daylight (Lithium)

BGP Flow Specification (aka Flowspec)

33

34

Позволяет BGP передать IGP топологию (LSDB) и информацию об утилизации сети на центральный SDN контроллер

§  New Link State address family BGP обеспечивает отлаженную операционную модель передачи информации между адиминистративными доменами

§  Достаточно одного BGP-LS speaker на домен IGP Топологическая информация передается из IGP в BGP (только при изменениях) Реализация: IOS XR 5.1.1, WAE, Open Daylight

Domain 1 Domain 2

Domain 0

BGP-LS

BGP-LS BGP-LS

RR

BGP Link State (BGP-LS)

SDN Control

34

Cisco SDN & NFV Продукты и Решения

35

36

Cisco SDN стратегия для SP – Реализовать все уровни

Service-Intent API

Orchestration, Service & Policy Implementation

Branch/CPE Control

DC & NFV Control

Multi-layer WAN SDN EMS/NMS

CLI/ SNMP

SDN / APIs

Openstack / vCenter Openflow PCEP Segment

Routing NETCONF

/ YANG BGP

BSS

OSS (Fulfillment & Assurance)

Mul$  Vendor  End  to  End  Management  &  Orchestra$on  (Physical  &  Virtual)    

Metro and Access WAN Data Center CPE

36

37

Service-Intent API

Orchestration, Service & Policy Implementation

Branch/CPE Control

CLI/ SNMP

SDN / APIs

Openstack / vCenter Openflow PCEP Segment

Routing Netconf/ YANG BGP

BSS

OSS (Fulfillment & Assurance)

Mul$  Vendor  End  to  End  Management  &  Orchestra$on  (Physical  &  Virtual)    

Metro and Access WAN Data Center CPE

Programmable  Cisco  Routers,  Switches,  Op8cal,  Servers  and  Virtual  Network  Func8ons  

DC & NFV Control

Multi-layer WAN SDN EMS/NMS

Cisco  Network  Services  Orchestrator  (enabled  by  Tail-­‐F)  

Cisco  WAN  Automa8on  Engine  (powered  by  ODL)  

Cisco  Virtual  Topology  System  

Cisco  Open  SDN  Controller  

NETCONF/ YANG

37

Cisco SDN стратегия для SP – Реализовать все уровни

38

На уровне коммутации трафика используются: Cisco custom silicon, merchant silicon и software-based forwarders

§  Каждая опция предоставляет различные возможности по программированию, масштабированию, производительности и цене

Cisco инвестирует в различные опции коммутации, чтобы обеспечить выбор: §  Пример продуктов на Cisco custom silicon:

–  NCS 6000, ASR 9000, CRS, Nexus 9000 (ACI mode) and Nexus 7000 series §  Пример продуктов на Cisco merchant silicon:

–  Nexus 9500 (stand-alone mode) and Nexus 3000 series §  Пример продуктов Cisco virtual network function (VNF) :

–  IOS XRv 9000, CSR 1000v and Nexus 1000v

Cisco маршрутизаторы и коммутаторы

38

39

High Performance, High Density, Small Form Factor Switches (1-2RU) Line-rate L2/L3 using Broadcom Trident 2 for L2/L3 processing Flexible – 1/10/40G Programmable VXLAN Ready Low Power Consumption Low Latency Static MPLS push/pop/swap (target Q3CY2015)

Nexus 3000 Series (Merchant-based)

Nexus 3000 series

39

40

One platform → Two modes of operation (ACI, Stand-alone) including line cards §  Merchant Only line cards use Broadcom T2 for L2/L3 processing §  Merchant Plus line cards use Broadcom T2 plus Cisco custom ASIC for L2/L3 processing

High port density: 288 x 40GE/Nexus 9508 -- 1152 x 10GE/Nexus 9508

L2 and L3 line-rate performance on all ports and all packet sizes

Low latency §  Up to 3.5 usec on the 36 x 40GE QSFP line card (N9K-X9636PQ)

Power efficiency §  Platinum-rated power supplies; 90-94% power efficiency across all workloads

VXLAN bridging, gateway, routing

Static MPLS push/pop/swap (target Q3CY2015)

Nexus 9500 Series (Merchant-based)

Nexus 9500 series

40

41

Cisco NFV Продукты (неполный список)

Function Platforms

vRouting CSR1000v, IOS-XR v9000, VTS

vSwitch Nexus1000v, vNX-OS Firewall, Remote Access CSR1000v, ASAv, Intrusion Detection/Protection SourceFire NG IPSv Wide Area Acceleration vWaaS Unified Communications UC Manager, Unified Contact Center, Unified Messaging, etc Session Border Controller vCUBE Wireless LAN Controller vWLC

Email Security Web and Content Security

ESAv WSAv

Controllers, Network Management, Netflow, Reporting, Modeling, Analysis vNAM, ODL, WAE, NSO, ESC, CML, all Prime Products

41

42

Cisco Cloud Services Router (CSR) 1000V Cisco IOS Software in Virtual Form-Factor

Server

Hypervisor Virtual Switch

OS

App

OS

App

CSR 1000V

Программируемая §  RESTful APIs для автоматизации управления

Различные опции лицензирования §  Постоянная, арендная

Масштабируемая §  от 10 Mbps до 10 Gbps, используя от 1 до 8 vCPU

Мульти-платформенная §  Поддерживает все гипервизоры ESXi, KVM, Xen

IOS XE Cloud Edition §  Выбранный IOS XE функционал (vBNG, IPSec и др)

Маршрутизатор корпоративного класса 42

43

•  Виртуальный ASR 9000 маршрутизатор: –  64-bit Linux ядро с KVM и Container based виртуализация –  Высокопроизводительный уровень коммутации, с богатым функционалом, на оптимизированном под x86 программном коде

•  20Gbps+ Forwarder для IMIX трафика с функциями (8 ядер на сокет) –  это 2×10GE порта с полной производительностью –  Multi-core масштабирование сетевых функций –  Multi-socket масштабирование для уровня управления –  X86 оптимизированная эмуляция “аппаратного ускорения” для (QOS traffic manager, SW TCAM,

Packet Replication)

•  General Availability is July 2015 –  Поддерживает гипервизоры Red Hat KVM, Ubuntu KVM и VMware ESXi (будут еще…) –  Работает как Single VM → Linux containers используются для разделения data, control и admin модулей

–  VM оркестрация: OpenStack, VMware vCenter и VMware vCloud Director

IOS XRv 9000

43

44

Network Services Orchestrator (NSO)

Разработан Tail-f Мультивендорный сервисный оркестратор, для существующих и будущих сетей Единая платформа управления:

o  L2-L7 сетями o  Сетевым Оборудованием o  Виртуальными сущностями

Оркестрация используя YANG модели o  Сервисные модели (декларативные) o  Модели сетевых элементов (для авто-

настройки) o  Fastmap процесс транслирующий модели

в конфигурации устройств (вкл-я CLI)

Высоко-масштабируемая для больших сетей o  В одной из коммерческих реализаций

NSO управляет 60 000 устройствами в сети

Network Element Drivers

Device Manager

Service Manager

Network Services Orchestrator (NSO) Service Models

Device Models

Network-wide CLI, Web UI REST, Java, NETCONF

Network Engineer

Management Applications

End-to-End Transactions

NETCONF, CLI, SNMP, REST, etc.

• Applications • Controllers

44

45

Virtual Topology System (VTS)

REST API

Virtual Topology System (VTS) MP-BGP

BGP-EVPN

VTF VTF OVS dVS

RESTCONF/YANG

MP-BGP

BGP-EVPN RR RR

IP / MPLS WAN

WAN / Internet 3rd Party Cloud

Bare Metal Workload

Virtualized Workloads with OVS

Virtualized Workloads with Feature Rich & High Performance Cisco VTF Solution

Virtualized Workloads with SR-IOV

Virtualized Workloads with dVS

DCI DCI

Data Plane

Control Plane

Management & Orchestration Plane

ToR ToR

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

•  VTS это оверлей для DC состоящий из: •  Virtual Topology Controller (VTC) •  Virtual Topology Forwarder (VTF)

•  VTF это высоко-опт. форвардер для x86 •  Работает как гостевая OS •  MPLSoGRE и VXLAN оверлеи •  Service chaining

45

46

VCenter 3rd Party VM Manager

REST API

Virtual Topology System (VTS) MP-BGP

BGP-EVPN

VTF VTF OVS dVS

RESTCONF/YANG

MP-BGP

BGP-EVPN RR RR

IP / MPLS WAN

WAN / Internet 3rd Party Cloud

Bare Metal Workload

Virtualized Workloads with OVS

Virtualized Workloads with Feature Rich & High Performance Cisco VTF Solution

Virtualized Workloads with SR-IOV

Virtualized Workloads with dVS

DCI DCI

Data Plane

Control Plane

Management & Orchestration Plane

VTS GUI

ToR ToR

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

VM or VNF

NSO CFS RFS

Elastic Services Controller (ESC)

46

Virtual Topology System (VTS)

47

List  of  Events  •  VM Alive •  Service Alive •  Upper load threshold

crossed •  Lower load threshold

crossed •  Service Dead •  VM Dead

List  of  Ac$ons  •  Notify (callback) •  Advertise Service •  Withdraw Service •  Restart VM •  Scale up (add a VM) •  Scale down (remove a VM) •  Individually customizable

action(s) for every event

Simple  Rules  

Service  Alive  =>    adver$se  

VM    Dead  =>  withdraw  

Upper  load  =>    scale  up  

Complex  Rules  

Upper  load  =>    Scale  up,  No8fy,  Adver8se  

Service  Dead  =>    Withdraw,  No8fy,  Restart  

Service    Alive  =>    Adver8se,  No8fy  

Elas$c  Services  Controller  

Provision VM

VM  Bootstrap  process    

Service  Bootstrap  Process  

Service  alive  

VM  alive   Service  

Func8onal  

Service  Overloaded  /  Underloaded  

VNF  Provisioning   VNF  Monitor  VNF  

Configura$on  

Configure Service

Service  DEAD  

VM  DEAD  Custom Script

Action

VM  Overloaded  /  Underloaded  

Predefined Action Custom Script

Action

Predefined Action

Custom Script Action Predefined Action

Custom Script Action Predefined Action

Custom Script Action Predefined Action

Custom Script Action Predefined Action

Analy$c  Engine   Rule  Engine  

Elastic Services Controller (ESC) Управление жизненным циклом VNF, Мониторинг и Гибкость

47

48

NFV Management & Orchestration

NFV-O (NFV Orch.)

Virtual Infra Manager

EMS 1 EMS 3 EMS 2

NSO (NFV Orch.)

OpenStack / vCenter

(VIM)

On-

Vi

Cisco NFV Архитектура на модели ETSI NFV MANO

VNF-M (VNF

Managers)

VNF-M (VNF

Manager)F Managers)

ESC/CTCM (VNFM)

Vnfm-Vi

OSS / BSS

NFVI

Hardware Resources

Compute Network Storage

EMS 1 EMS 3 EMS 2

VNF VNF VNF

Os-Ma

Service, VNF & Infrastructure Description

Ve-Vnfm

Nf-Vi Virtualization Layer

KVM / ESXi Virtual Network Virtual Storage

Vn-Nf

Se-Ma

Nfvo-Vnfm

KVM / ESXi VTS

(Network Only)

•  Modular architecture that conforms to ETSI NFV framework

•  Model driven design for declarative NFV orchestration

•  Supports Cisco and 3rd party VNF Managers

•  Supports Cisco and 3rd party DC SDN Controllers

•  Supports Cisco and 3rd party VNFs

NSO (NFV Orch.)

48

49

Cisco OSC - Open SDN Controller Cisco коммерческая версия Open Daylight

“One-Click” Install §  VMware ESXi and Oracle

Virtual Box hypervisor ready Pre-Installed Apps • BGP LS Manager – visualizes network topology from BGP database

•  Inventory – augmented OpenDaylight “Nodes” app identifies all connected devices

•  (YANG) Model Explorer – exposes system models and previews JSON API body

• OpenFlow Manager – manages, visualizes and troubleshoots flows + previews JSON API body

• PCEP Manager – creates, modifies and deletes MPLS LSPs

Centralized OA&M §  Robust user, application and

feature administration §  Status monitoring: system,

cluster, node §  Event logging §  Real-time CPU, memory,

disk, heap size, load and network utilization metrics

See also: http://www.cisco.com/c/en/us/products/cloud-systems-management/open-sdn-controller/index.html

49

50

§  Модульная платформа для SP WAN §  Позволяет приложениям запросить провиженинг сетевого соединения

§  Запросить путь прохождения соединения и симуляцию отказа

§  Запросить оптимизацию параметров сетевого соединения

§  WAE предлагает продвинутые алгоритмы оптимизации, планирования и календаринга, доступные приложениям §  Northbound REST/Java/Thrift APIs

§  WAE создает абстракцию сетевой топологии и трафика §  Собирая информацию о состоянии сети

§  WAE мульти вендорная платформа

§  Функционально дополняет NSO и ODL контроллер

WAE: WAN Automation Engine

http://www.cisco.com/go/wae

Source Destination

SDN Orchestration & Control Configlet NSO EMS/NMS ODL/OSC …

Traffic Management Applications

REST

REST/NETCONF

NETCONF/PCEP/BGP-LS

50

Примеры типовых решений

51

52

Metro

Backbone

Metro

DC

Пример #1 – Автоматизация услуг (1/2) Провиженинг услуги в Мульти-вендорной сети

Homegrown Inventory DB

Portal Partner API

NETCONF/YANG CLI

REST

NSO

1.  Клиент добавляет новый сайт в L3VPN 2.  Портал по REST API запрашивает Tail-F NCS с параметрами

подключения 3.  NCS находит клиента и вызывает L3VPN сервисную модель 4.  Сервисная модель содержит логику которая включает настройку

каналов и конфигурацию PE 5.  Параметры сервисной модели мапируются на NCS Network

Element Driver (NED) для каждого устройства в топологии 6.  NCS’ NED использует CLI или NETCONF/YANG для настройки

Customer_L3VPN Management Plane

Control Plane

Host OS

Data Plane

52

53

Metro

Backbone

Metro

DC

Пример #1 – Автоматизация услуг (2/2) End-to-End Service Provisioning Across Multi-Vendor Network

Homegrown Inventory DB

Portal Partner API

NETCONF/YANG CLI

REST

NSO

Customer_L3VPN Management Plane

Control Plane

Host OS

Data Plane

53

Преимущества: •  Значительное уменьшение ошибок при настройке

•  Портал самообслуживания для СМП (автоматизация)

•  Возможность создать гибкую VPN услугу (Flexible VPN)

•  Включение услуги убыстряется в 10-ки раз

•  Оптимизация эксплуатации, повышение качества обслуживания клиента

54

PCEP or NETCONF

Backbone

DC

Пример #2 – Application Engineered Routing Возможность Приложениям запрашивать параметры сетевого соединения

1.  SDN контроллеры собирают данные с сети – топологию, состояние каналов, их загрузку, … (ODL + WAE + PCE app)

2.  Приложение посылает требования к соединению (полосу, задержку, SLA) на SDN контроллер

3.  SDN контроллер программирует политику и создает сетевое соединения используя Segment Routing (без нагрузки на сеть)

4.  Трафик приложения направляется в соединение маршрут которого задан SDN контроллером в качестве списка сегментов в заголовке (например метками MPLS)

REST

Metro Metro

PCE Application

REST

Destination

Application SR Path

WAN Automation Engine (WAE)

54

REST

55

Backbone

Пример #3 – Virtualized Managed Services (vMS) Применение NFV для создания нового типа Управляемых Услуг

SR Metro SR Metro

V-Forwarder

VNFs

NETCONF/YANG

X86 Server w/Hypervisor

Elastic Services Controller (ESC) VTS

DC

REST

Portal Partner API

NSO

RESTConf / YANG

Cross Domain Orchestrator

CFS RFS

1.  NSO Оркестратор посылает на VTS контроллер запрос на VNF сеть

2.  Сетевой запрос ассоциируется с VRF клиента 3.  VTS контроллер создает:

•  VNF соединение с V-Forwarder

•  MPLS-over-GRE или VXLAN оверлейные туннели к другим VNF или Data Center PE узлом

•  VRF настройку на Data Center PE узле

MPLSoGRE or VXLAN

vASA

CSR1kv

VPN Path

55

56

Backbone

Пример #4 – Виртуализация SP инфраструктуры

vRR, vPE, vBNG, vEPC, QvBN*, etc.

SR Metro SR Metro

V-Forwarder

vRR

X86 Server w/Hypervisor

DC

Elastic Services Controller (ESC)

VTS

REST

Portal Partner API

NSO

RESTConf / YANG

CFS RFS

1.  Платформа оркестрации аналогична примеру с vMS

2.  Больше VNF для реализации сетевых сервисных функций на узле связи

IOS-XR 9000v BGP VRF Green VRF Orange

Management and Orchestration Stack

NETCONF/YANG

vPE

56

Заключение

57

58

Заключение

SDN и NFV очень активно развивающиеся сетевые технологии, благодаря которым появляются новые возможности и услуги Cisco инвестирует во все технологические области в SDN и NFV

§  Включая, но не ограничиваясь VNF, оборудование на merchant silicon, серверы, SDN контроллеры, API, оркестраторы, приложения работающие с NB API, активное участие в Open Source проектах и др.

Cisco предлагает множество SDN и NFV решений для SP уже сегодня …

§  Решения для оптимизации сети, эффективного использования ресурсов сети и эксплуатации

§  Решения создающие новые услуги и бизнес модели

58

59

Cisco SDN/NFV решения Охватывают все технологические области

SDN Control & NFV Orchestration NSO (Tail-f NSC, ESC, OpenStack)

Virtual Topology System (VTS) Open SDN Controller (Open Daylight)

WAN Automation Engine (WAE)

Merchant Switch/Router Platforms Nexus 9500 Series Nexus 3000 Series NCS 4000 Series

Programmatic Interfaces REST

NETCONF, XML, YANG PCEP

OpenFlow

Virtual Network Functions Unified Computing System (UCS)

IOS XRv 9000 (vPE, vRR) CSR 1000v (vCE, vBNG, vMS)

Many others!!!

Packet + Optical Convergence NCS 6000: IP, DWDM, Dense 100GE NCS 4000: EoMPLS, OTN, DWDM

ASR 9000: L2/L3 Edge, 100GE, DWDM

All Control Plane Models MP-BGP, BGP 3107, EVPN, BGP-LS

Segment Routing (BGP, ISIS, OSPF, TI-LFA) Application Enabled Routing (EPE, SR-TE)

BGP Flowspec, OpenFlow

Metro

Backbone

Metro

DC DC

59

Ждем ваших сообщений с хештегом #CiscoConnectKZ

© 2015 Cisco and/or its affiliates. All rights reserved.

Спасибо Пожалуйста, заполните анкеты. Ваше мнение очень важно для нас. Контакты: Илгар Гасымов igasymov@cisco.com