ソリューションの概要
クラウドネイティブ 5G サービスベース アーキテクチャ (SBA) ソリューション
Kubernetes 向け BIG-IP Next Service Proxy とキャリアグレードの Aspen Mesh で 5G ビジョンを実現しましょう
未来のクラウドネイティブ 5G インフラストラクチャがここにあります
サービス プロバイダーは大きな課題に直面しています。5G の展開には複雑で数年にわたる取り組みが必要であるにもかかわらず、今すぐに 5G スタンドアロン コア アーキテクチャの提供に取り組み始め、競合他社よりも迅速に対応する必要があります。 F5 は、F5 BIG-IP Next Service Proxy for Kubernetes (BIG-IP Next SPK) とキャリアグレードの Aspen Mesh サービス メッシュを使用して、サービス プロバイダーが 5G ビジョンを実現できるソリューションを提供できるようになりました。 このドキュメントでは、5G インフラストラクチャ向けのサービスベースのアーキテクチャ主導型モデルの概要を簡単に説明し、F5 のソリューションがそのモデルを実現する方法について説明します。
動的なリソース割り当てを提供するサービスベースのアーキテクチャ
スタンドアロン 5G ネットワークはいずれも、その中核に 3GPP で定義されたサービス ベース アーキテクチャ (SBA) を備えています。 5G はアプリケーションに関するものです。これを実現するために、5G ネットワークは、ネットワーク リソースを最適化して最適なサービス パフォーマンスを提供するように設計された SBA 上で実行されます。 SBA は、自己完結型、独立型、再利用可能なさまざまなネットワーク機能で構成されています。 動的なネットワークの弾力性と拡張性を提供し、ネットワーク全体に非常にきめ細かな方法で容量をプロビジョニングできます。
新しいネットワーク コアは、速度や遅延よりも、新しいサービスや運用アプリケーションの提供に重点が置かれています。 ネットワークにより、リソースを動的に割り当てることが可能になり、各ユースケースに必要な適切なサービス レベルとネットワーク可用性が提供されます。 このネットワークは、モノのインターネット (IoT)、仮想現実、人工知能、機械学習などの新しい機能によって提供される第 4 次産業革命アプリケーションで企業顧客をサポートします。
クラウドネイティブが 5G の鍵となる
サービス プロバイダーは、マイクロサービス ベースのクラウド ネイティブ ソリューションを使用して SBA を作成できます。 クラウド ネイティブ ソリューションは、仮想化された VM ベースのネットワークの進化形です。 クラウドネイティブ ソリューションは、容量のよりきめ細かいプロビジョニングを提供します。 これは 5G にとって非常に重要です。プロバイダーは、ピーク容量ではなく平均容量に合わせてプロビジョニングして、効率を最適化できるからです。 クラウドネイティブ ネットワーク機能 (CNF) は、このソリューションを実現するための速度と柔軟性を備えており、クラウドネイティブ ソリューションとして、大手モバイル ネットワーク機器プロバイダーによるベンダー ロックインを緩和し、最適な機能と価格に基づいてベンダーを選択できるようになります。
仮想ネットワークと比較して、サービス メッシュで管理されるクラウド ネイティブ ネットワークは次の機能を提供します。
- より迅速な展開: クラウドネイティブの機能とアプリを個別に拡張、アップグレード、展開できます。
- 効率性の向上: クラウドネイティブ アプリケーションは、仮想マシン ベースのソフトウェアと比較して、最大 40% 少ないリソースを消費し、サーバーの使用における非効率性を削減します。
- 運用コストの削減: すべてのエッジクラウド環境における自動化とプログラム可能な操作により、オーバーヘッドを削減
F5 ソリューション
F5 は現在、この SBA ベースの 5G ビジョンを実現するソリューションを提供できます。 F5 ソリューションには 2 つのコンポーネントが含まれています。
Kubernetes 向け BIG-IP Next サービス プロキシ
Kubernetes はサービス プロバイダー向けに特別に設計されておらず、一部のネットワーク プロトコルをネイティブにサポートする機能がありません。 F5 のソリューションであるBIG-IP Next SPK は、Kubernetes 環境に重要なキャリアグレードの機能をもたらします。 これにより、サービス プロバイダーは既存の 4G ネットワークからクラウド ネイティブの 5G コア ネットワークへのブリッジを作成できるようになります。 BIG-IP Next SPK は、5G コア Kubernetes クラスターへのコンテナ入口 (North/South) で 4G シグナリング トラフィック管理、可視性、セキュリティを提供します。 Red Hat OpenShift 上で実行され、5G HTTP/2-REST、Diameter、SIP、GTP、SCTP などのサービス プロバイダー固有のプロトコルをプロキシすることもできます。
キャリアグレードのアスペンメッシュ
キャリアグレードの Aspen Meshソリューションは、Kubernetes クラスター内およびクラスター間で流れる (東西) トラフィックの可観測性、セキュリティ、トラフィック管理を提供し、サービス プロバイダーがネットワーク セキュリティを確保し、政府の要件に準拠するために必要なツールを提供します。 CNF から独立しているため、サービス プロバイダーは独自のサービス メッシュを所有および管理でき、最も重要な資産であるネットワークのパフォーマンスと信頼性を確保できます。
図1: F5 BIG-IP Next SPK とキャリアグレードの Aspen Mesh は、Kubernetes ノードの入力トラフィック (North/South) とノード内トラフィック (East/West) を管理します。
コアから末端まで共通のアーキテクチャー
コンテナ化されたマイクロサービスベースのアーキテクチャは、非常にスケーラブルです。 コアにある少数の非常に大規模なセル サイトからエッジにある多数の小規模なセル サイトまで拡張できますが、これはソフトウェアによって提供される特殊な機能によってのみ実現可能です。 コアから遠端まで展開することで、ネットワークの設計の一貫性が確保され、管理コストと運用コストが大幅に削減されます。
図2: コア、エッジ、ファーエッジにわたる共通のコンテナ化されたアーキテクチャ。
結論
次世代の 5G コアを導入して運用することで、革新的で高度な 5G ソリューションの可能性を最大限に引き出すことができ、ネットワークの拡張性と効率性が向上します。 5G コア設計における運用の自律性の向上は、新しいネットワーク テクノロジーによって実現され、消費者や企業の顧客にサービスを提供する次世代のサービスにとって重要になります。 F5 の独自の BIG-IP Next SPK とキャリアグレードの Aspen Mesh は、世界の 5G リーダーと連携して、5G の約束を現実のものにするための重要なコンポーネントです。
