В течение последних нескольких лет операторы сетей стремились контролировать расходы и ускорять инновации, вместе с тем избегая высокоинтегрированных решений, привязанных к оборудованию одного поставщика. Эти поиски привели к взрывному росту и инновациям в сфере программного и аппаратного обеспечения с открытым исходным кодом, благодаря чему ассортимент лучших в своем классе сетевых решений и услуг существенно расширился.

Дезагрегирование, программируемость и открытые интерфейсы прикладного программирования (API) эффективно способствуют отказу от устаревших сетевых архитектур, распространяя инновации аппаратного обеспечения на программное обеспечение. Программная виртуализация сетевых функций и услуг обеспечивает улучшенное масштабирование и гибкость за счет нового подхода к проектированию, развертыванию и управлению сетевой архитектурой.

Оптимальный способ построения IP-сетей

Сегодня наблюдается революционная тенденция к виртуализации приложений и услуг и дезагрегированию инфраструктуры (разделению аппаратного и программного обеспечения). Объедините эту тенденцию с постоянной потребностью в пропускной способности, масштабировании и гибкости при развертывании сетей — и вы получите совершенно новый подход к сетевой архитектуре. В результате революционных изменений в пространстве IP-сети граничный IP-маршрутизатор перешел на виртуализированный широкополосный сетевой шлюз (vBNG), коммутатор L2/L3 на базе коммерчески доступных кремниевых микросхем и плоскость управления, ориентированную на SDN. Размещение на дальней границе сети для решения проблем масштабирования и обслуживания, связанных с приложениями 5G и IoT, требует вычислительных ресурсов. Нельзя забывать и об эксплуатационных расходах, необходимых для поддержки масштабирования.

Вся сеть должна быть достаточно гибкой, чтобы обеспечить ресурсы для вычислений, хранения и сетевого взаимодействия в любом месте и в любое время за счет использования программируемых ресурсов, не требующих физической реконфигурации для удовлетворения растущих потребностей в обслуживании. Это привело к дискуссиям об открытых API, таких как NETCONF/YANG, расширениях и улучшениях протокола маршрутизации, вычислении маршрута, удаленных вызовах процедур и так далее… А что же насчет эксплуатационных расходов?

Автоматизация и регулирование решают проблему роста эксплуатационных расходов

Как операторы могут решить проблему роста расходов, которые линейно масштабируются вместе с масштабированием сети? За счет автоматизации и регулирования.

Автоматизация позволяет быстро и последовательно настроить все сетевые элементы, вместе с тем устраняя человеческие ошибки, связанные с управлением изменениями. Регулирование представляет собой выполнение эксплуатационных процессов, связанных с проектированием, созданием, координированием и реализацией сквозных услуг. За счет автоматизации и регулирования операторы сетей могут оптимизировать ресурсы, повышая согласованность при развертывании сетевых услуг.

Очевидно, что IP-решения, основанные на плоскости управления на уровне узлов, уже не являются оптимальными в отношении дальнейшего развития сетей. Как поясняет Скотт Макфили (Ciena), необходим новый способ масштабирования и упрощения IP-доступа к городским сетям — оптимизированный, виртуализированный, автоматизированный и гораздо менее сложный с функциональной точки зрения. Этот новый подход мы называем Adaptive IPTM.

Так что же из себя представляет Adaptive IP?

Adaptive IPTM — это основанное на программируемой сетевой инфраструктуре решение, которое выходит за рамки индивидуальных возможностей сетевых элементов. Наша интеллектуальная автоматизация сочетает в себе аналитику с регулированием на базе SDN. Это позволяет операторам использовать фундаментальные знания сети для автоматизации услуг и операций.

Сетевые элементы включают функционал, позволяющий определять состояние сети и сообщать о нем, выступая в качестве датчиков в точках всей цепочки услуг. Эта информация передается приложениям для аналитики и управления сетями. Производительность всей сети постоянно регулируется и оптимизируется на основе текущего анализа собранных данных. Корректировки отправляются в сетевые элементы посредством стандартизированных технологий, таких как NETCONF/YANG и расширения протокола маршрутизации. Это способствует созданию замкнутого системного подхода к сетевым операциям.

Схема Ciena Adaptive IP

Целостный обзор сетевых архитектур на базе IP

Adaptive IP — это сетевая архитектура уровня 3, реализация которой начинается не с функционала отдельного блока или блоков, а с целостного, комплексного мышления. Учитывая стремление повысить масштабируемость за счет увеличения числа конечных точек, существует тенденция к значительному сокращению сигнализации уровня плоскости управления на основе узлов. В современных сетях IP/MPLS каждый узел запускает протокол распределения меток (LDP) для каждого однорангового маршрутизатора. Adaptive IP включает более простой подход, совместимый с SDN и новыми концепциями Рабочей группы по стандартам сети Интернет (IETF), который уменьшает количество устаревших протоколов и сигнализации уровня управления в сети.

Цель заключается в уменьшении количества протоколов, используемых в программируемой сетевой инфраструктуре, с дальнейшей поддержкой услуг уровня 2 и 3. Например, протокол пограничной маршрутизации (BGP) был усовершенствован соответствующим образом с помощью расширений, в то время как другие протоколы, такие как RIP (протокол информации о маршрутизации), больше не используются.

Самооптимизирующаяся IP-сеть

Способность интеллектуально автоматизировать услуги разных поставщиков на разных сетевых уровнях имеет важнейшее значение для построения самооптимизирующейся IP-сети. Платформа Ciena Blue Planet Multi-Domain Service Orchestration (MDSO) использует открытые стандарты для повышения скорости обслуживания с одновременным снижением затрат за счет существенного упрощения операций. Интеллектуальная автоматизация является ключевым фактором успеха Adaptive IP, обусловленного стремлением Ciena предлагать стандартизированные API с открытым исходным кодом, такие как потоковая телеметрия OpenConfig, gRPC и NETCONF/YANG.

Использование открытого подхода

Следуя открытым стандартам, Ciena позволяет операторам самостоятельно выбирать, когда и где развивать свою сетевую инфраструктуру и услуги. Время высокоинтегрированных проприетарных систем прошло. Сегодня эти решения представляют собой модульный дезагрегированный набор физических и/или виртуальных функций, использующих стандартизированные протоколы для взаимодействия друг с другом в микросервисной архитектуре.

По мере масштабирования сетей объем собираемых данных в сочетании с бесконечным спросом на пропускную способность диктует необходимость развития. Технология IP является отраслевым стандартом для новых приложений, таких как 5G, поэтому способы реализации протоколов IP требуют развития. Сегодня уже нет смысла развертывать большие и сложные многоцелевые комплексы для решения новых задач сейчас или в будущем. Новое мышление основано на облачном масштабировании и дезагрегировании.  Операторам необходимо развивать сети, повышать их адаптивность и эффективность для быстрого создания, развертывания и доработки услуг в соответствии с ожиданиями пользователей (включая новые оптимизированные услуги IP и поддержку SDN/NFV для удовлетворения ключевых требований, связанных с 5G и IoT).

Есть способ лучше!

Ciena решает эту проблему, используя регулирование и автоматизацию сети наряду с поддержкой оптимизированных IP-протоколов, предназначенных для конкретных примеров использования, таких как 5G. Внедрение инноваций и приобретение технологий для развития концепции Adaptive Network™ началось с пересмотра традиционных подходов на уровне 0 с появлением Liquid Spectrum. Сегодня мы бросаем вызов традиционным архитектурам IP-сетей посредством нашего решения Adaptive IP, ориентированного на сетевое взаимодействие будущего на базе SDN. Мы создаем мост, позволяющий существующим IP-сетям принять участие в развитии сетевых технологий завтрашнего дня.

Что представляет собой ваша IP-сеть?