NFVのパッケージ化: NFVの導入を容易にする

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このブログは、ブロケードのモバイルCTOであるKevin Shatzkamer氏とMetaswitch Networksのワイヤレスおよびマルチメディア製品部門副社長であるPaul Brittain氏との共同執筆です。Brocade Blog 翻訳記事「NFV-in-a-box: Making NFV Deployments Easy」

ネットワーク業界には過去数年以上にわたって、NFV（Network Functions Virtualization: ネットワーク機能仮想化）の情報があふれています。このため、NFVの利点については既によく知られており、ネットワーク全体の柔軟性が増し、ネットワークの規模を素早く拡大・縮小でき、サービス速度を高められると認識されています。モバイル・サービス・プロバイダにもこのNFVの利点があてはまり、既存のネットワークを拡大して大量のネットワーク・トラフィックを処理したり、VoLTE（Voice Over LTE）などのサービスを提供したりする場合に役立ちます。 

モバイル・サービス・プロバイダと話をして気付くのは、ほとんどのプロバイダが自社のネットワークにNFVを導入する計画を持ちながら、実際のNFV実装に至るまで非常に時間がかかっている点です。 実際に、現時点で実稼働環境にNFVの導入が進められているのはたいへん希なケースです。 NFVに大きな関心を持っていても、全面的な導入に先立ち多くの障害を解決しなければならないと私たちの顧客は考えています。

NFV導入の現状

写真提供:  http://www.markstivers.com/wordpress/?p=643

一般的な懸念としてまず挙げられるのは、NFVアーキテクチャの範囲が広大で、ネットワーク全体にNFVを導入するための新たなツールやインフラストラクチャ、運用プロセスへの投資が結果的に莫大なものになってしまう点です。  NFVの導入を模索している事業者からは、お決まりのように次の2つのことを聞かれます。

• 全面的なアップグレードをせずに既存のモバイル・ネットワーク内にNFVを統合するには、どのような方法があるのか。
• 最大のメリットを得るには、最初にどのようなVNF（Virtual Network Functions）を導入すればよいのか。

業界ではNFVによって全体の設備投資が削減されるといわれていますが、現実は事前の初期投資が必要で厳しい予算から捻出しなければならないとモバイル・サービス・プロバイダは判断しています。 さらに、NFVは運用面での画期的なパラダイム・シフトを意味します。  NFVテクノロジに移行すると、CLIベースの物理的な専用ハードウェア・モデルからx86コンピュータ上で実行されるソフトウェアへと、ネットワークが変革します。  これは、さらなるスキルセットと異なるマインドセットを必要とする大変革です。  ハードウェアのスキルセットの重要性が減り、ソフトウェアのスキルセットが必須となるのですが、これは、多くのモバイル・サービス・プロバイダが発展プロセスの初期段階に入ることに他なりません。  これらの課題によって、モバイル・サービス・プロバイダはNFVをどのように進めていけばいいのか不安となり、NFVの導入が遅れてしまいます。

これらの課題を把握した上で、ブロケードとMetaswitchは協力し、モバイル・サービス・プロバイダのNFV導入を支援するために、特にモバイル通信事業者によるNFVベースのIMS VoLTE導入に焦点を当てた「NFVのパッケージ化」というソリューションを開発しました。 ブロケードとMetaswitchは、NFVを単に実装方法の明確なパスに欠けるテクノロジとはせずに、テクノロジを組み合わせて、あらかじめ統合と検証が行われたソリューションとしてまとめ上げました。 このソリューションは、VoLTE NFV導入に向けた「ボタンひとつでらくちん導入」によるアプローチといえるでしょう。 

このソリューションは、全面的なアップグレードなしに既存のネットワーク・インフラストラクチャに統合できます。 vIMSソリューションは、マネジメントとオーケストレーション（MANO）のライフサイクル運用を幅広くサポートして、既存のネットワークへの統合を容易にし、NFVが持っている潜在能力をフルに発揮させますが、NFVの現状よりも一歩突っ込んだ点に注目しています。つまり、現実的なソリューションを用いて本質的な課題（IMS VoLTEのロールアウト）を解決します。 このライフサイクル運用には、インスタンス化、構成、スタートアップ、クラスタ化、静止、終了などが含まれます。

ブロケードとMetaswitchのvIMSソリューション

検証済みで完全に仮想化されたソリューションには、次のコンポーネントが含まれています。

• IMS VoLTE APN用のパケット・ゲートウェイ（vPGW）
• ホーム・サブスクライバ・サーバ（vHSS）[オプション]
• IMSコア（P-CSCF、I/S-CSCF、BGCF、I-BCF）
• SBC、ファイアウォール、NAT、およびその他のセキュリティ機能
• VoLTE IMSテレフォニー・アプリケーション・サーバ（TAS）およびMRF
• 仮想IPおよびSIPルーティング機能

このソリューションには、ブロケードとMetaswitch両社の以下の製品が含まれています。

• Brocade Virtualization Core for Mobile（VCM）
  • 3GPP Evolved Packet Core用の完全に仮想化されたソフトウェア
  • 導入を容易にするために、MME、HSS、S-GW、およびP-GWを1つのソフトウェア・パッケージにまとめて提供します。
  • 3Gおよび2Gネットワークとの相互運用が可能（フル・ハンドオフをサポート）
  • 主要なすべての無線装置との相互運用（例: Ericsson、Nokia、Huawei、ALU）
  • コントロール・プレーンとユーザ・プレーンのエンティティを分離し、独立したスケーリングと地域ごとに異なる導入が可能です。

• Brocade vRouter 5600
  • 単一製品、マルチ機能 – 仮想ルーティング、仮想ファイアウォール、仮想VPN
  • 複数の導入オプション – ベア・メタル、仮想マシン（VMWare、KVM、Hyper-V、Xen）、コンテナ
  • コンピュータの設置面積が最小で、業界屈指の高性能
  • 拡張可能でプログラム可能な高速パケット・パイプライン
  • RESTConfおよびNetConf/YANG用のインターフェースをサポートするハイブリッドDevOpsデータ・モデル

• Metaswitch Clearwater Core Virtualized IMS
  • オープン・ソースProject Clearwaterの堅牢なサブセット（サポート付き）
  • 有線および無線IMSネットワークの完璧な基盤を提供
  • 世界最先端のIMSコアVNFおよび主要エレメント（I-CSCF、S-CSCF、BGCF、オフライン・チャージ・トリガー機能、HSS Mirrorなど）
    
    
• Metaswitch Perimeta Virtualized SBC
  • 最初のVNF（Virtualized Network Function）に対応、ソフトウェア・ベース、キャリア・クラスのSBC（Session Border Controller）
  • 高性能のネットワーク・セキュリティ、あらゆるロード状態下での高度なパケット・スループット管理、広範なプロトコル相互作用と正規化、問題の詳細な分離と修復に向けた高度なパケット分析によって、今日のネットワークが直面している課題に対応します。
    
    

• Metaswitch VoLTE TAS
  • 総合的に仮想化された完璧なNFV VoLTEソリューションであり、迅速で安全なVoLTE導入に向けて拡張性と自動化機能に優れています。
  • 3Gおよび4Gの加入者に新規サービスを提供できるようにします。
  • 3G INベースのサービスを4Gネットワークに移行できるようにします。
    
    
• Metaswitch Service Assurance Server
  • すべてのコールとプロトコル全体を常に詳細に診断できます。
  • 詳細なコール・トレースにより、社内の技術者が設定や­ネットワーク、相互運用に関する多数の一般的な問題を診断できるので、時間とコストの削減につながります。

ソリューション全体のアーキテクチャ

「NFVのパッケージ化」ソリューション

ブロケードとMetaswitchによるIMS VoLTEの「NFVのパッケージ化」ソリューションがETSI NFVアーキテクチャにどのように対応するのかを示します。

前述のように、両社が協業したソリューションの主な目的は、モバイル・サービス・プロバイダが直面する障壁を取り除き、NFVテクノロジへの移行を支援することです。  特に、このソリューションによって次のような数々のメリットを得られます。

機能                                                                                                                                            モバイル・サービス・プロバイダのメリット

ブロケードとMetaswitchは、既存のネットワークへの統合が容易、かつ購入しやすいソリューションを共同で検証しており、この取り組みが、NFVへの移行を強力に推進するものと確信しています。  vIMSソリューションは優れたスタート地点です。モバイル・サービス・プロバイダが、直面している障壁を取り除き、NFVがもたらすメリットをいち早く享受できるようになることを私たちは期待しています。