Виртуализация CPE
Посещение квалифицированного специалиста по кабельному телевидению или Интернету всегда было общепринятым для большинства домов и офисов, требующих коммуникационного оборудования. Оборудование для помещений заказчика (CPE) традиционно требовало дорогостоящей профессиональной конфигурации устройств на месте со специализированными, но негибкими встроенными функциональными ASIC. Хотя этот тип CPE предоставляет заказчику мощное и экономически эффективное решение, изменение или добавление услуг в обычных случаях требует установки или модификации нового оборудования, что снижает прибыль и удовлетворенность клиентов. По мере того как поставщики услуг связи внедряют и расширяют программно-определяемые технологии связи, виртуализация услуг для клиентов теперь может заменить посещение технических специалистов с помощью бесконтактной конфигурации встроенных устройств x86. Виртуализация услуг CPE означает, что поставщик может быстро добавлять новые виртуализированные функции, что приводит к экономии средств как для клиента, так и для них самих.
Чтобы реализовать этот тип виртуализации на объектах предоставления услуг, CPE превратились в гибкие “готовые” сетевые устройства, которые могут функционировать как часть программно-определяемых технологий, таких как архитектура связи SD-WAN. Это означает, что сетевые функции, традиционно обрабатываемые оборудованием CPE, преобразовались в Виртуализированные сетевые функции (VNFS) с помощью архитектуры, указанной ETSI, известной как Виртуализация сетевых функций (NFV). Эта архитектура, как показано ниже, объединяет VNFS с системами управления элементами (EMS) и управляет ими через менеджеров VNF удаленно как часть блока управления и оркестровки.
Виртуализация аппаратных функций CPE в VNFS означает, что оборудование заказчика может использовать обычные платформы типа x86 или другие общие платформы на базе процессоров на уровне аппаратных ресурсов вместо дорогостоящего и негибкого оборудования, ориентированного на ASIC.
Виртуализировать Что?
Существует множество локальных функций, которые можно виртуализировать. VNF реализует определенные сетевые функции в качестве виртуальных служб в архитектуре NFV. Уже сейчас базовые сетевые технологии, такие как коммутация, маршрутизация и брандмауэр, поддерживаются практически в любом виртуализированном CPE. Маршрутизация, например, обычно входит в стандартный пакет ОС, такой как Linux. Однако этот список легко расширить практически до любой другой сетевой технологии, такой как, например, фильтрация нежелательной почты, обнаружение вредоносных программ и расширенные функции, такие как контроллеры сеансов. С помощью стандартного холста x86 и Linux для разработки, поставщики NFV могут воссоздавать традиционные и будущие службы поддержки клиентов в предварительно упакованных VNFS, готовых к немедленному развертыванию.
Например, службы брандмауэра могут быть удобно развернуты в качестве VNF для защиты конфиденциальных бизнес-данных. И подобно брандмауэру VNF, контроллер границ сеансов (SBC), развернутый в форме VNF, обеспечивает защиту для VoIP-вызовов корпоративной АТС. VNF SBC может скрывать базовую топологию VoIP, управлять протоколом вызова в соответствии с требованиями глобальной сети (например, представление номера), а также шифровать и перекодировать исходящий вызов, когда это необходимо. Кроме того, этот тип VNF может проверять входящие вызовы и классифицировать их. Классификация может идентифицировать и блокировать вредоносных абонентов из известной базы данных. VNF SBC - это просто одна из множества служб, развертываемых практически без настройки на месте. VNFS предоставляют поставщикам и клиентам возможность полностью изменять или заменять услуги в любое время с минимальными операционными и капитальными затратами.
vCPE или виртуализированный CPE примерно приравнивается к устройству, которому нужно сделать лишь немного больше, чем локальное переключение на уровне MAC. VNFS находятся на других узлах, которые являются частью сетевого облака. Какой уровень и где находится узел, не определено, то есть VNF и связанная с ним оркестровка могут находиться где угодно - от ядра сети до серверов на одном и том же сайте клиента. Из-за отключения сетевых функций устройство vCPE является простым, но оно зависит от наличия быстрого и надежного канала передачи данных к облачным функциям для выполнения функций VNF, таких как локальная маршрутизация, брандмауэр или функции безопасности.
В другом случае uCPE (универсальный CPE) - это гораздо более мощное устройство, которое все еще включает в себя некоторые физические возможности, которые использовал бы традиционный CPE. Однако он загружает другие обязанности в виртуализированные функции, которые выполняются на его собственной платформе обработки общего назначения. Кроме того, даже оркестровка может происходить на самом uCPE. Наличие автономного устройства с локализованной оркестровкой и VNFS приводит к созданию устройства, которое не ограничено медленным подключением к облаку. Это повышает производительность для клиентов по сравнению с vCPEs и по-прежнему обеспечивает преимущество во времени выхода на рынок для мгновенного обновления услуг без прикосновений. Более того, этот баланс означает, что устройства uCPE теперь находятся на переднем крае в виртуализированном локальном оборудовании, развертываясь в большем количестве, чем когда-либо прежде.
Определение характеристик uCPE
Из каких компонентов должен состоять uCPE? Это ни в коем случае не высечено в камне, скорее это общий охват. Во-первых, по своей сути uCPE должен быть сервером, на котором могут размещаться виртуальные функции. Это может быть либо устройство из чистого металла, либо белая коробка. Кроме того, uCPE может запускать либо набор открытого программного обеспечения (требующий собственных разработчиков), либо стандартное программное обеспечение производителя. Программное обеспечение uCPE должно быть построено с использованием стандартных компонентов в качестве архитектурной основы. Соответственно, ОС, как правило, является Linux, использующей такие компоненты, как OpenStack с гипервизором KVM и технологией контейнеризации для компонентов NFV. Платформа должна иметь возможность легко и эффективно обмениваться программными компонентами; в частности, автоматизировать обновления и дополнения для клиентов. Обновления и новые службы должны быть доступны для развертывания без прикосновения, без каких-либо посещений на месте. Наконец, uCPE должен работать как с существующими, так и с будущими сетями, при этом их сетевое подключение поддерживает все, что угодно, от древних систем TDM/DSL до решений FTTx или гигабитных кабелей. С помощью этих транспортных средств uCPEs должны интегрироваться с любыми типами хост-решений и быть в состоянии сделать это в любом масштабе.
uCPE и SD-WAN
При развертывании UCPE корпоративного уровня интеграция с SD-WAN приобретает решающее значение по мере увеличения потребления полосы пропускания. SD-WAN обеспечивает многоуровневую сетевую структуру через Интернет, так что предприятия могут свободно выбирать недорогую пропускную способность по сравнению с дорогостоящими услугами MPLS. Однако в случае определенных соглашений об уровне обслуживания, когда компаниям требуется гарантированное обслуживание, MPLS все еще может потребоваться. В этих случаях UCPES все еще может работать как с наложенной сетью SD-WAN, так и с MPLS, просто развертывая соответствующие VNFS для работы с каждой службой. Такая гибкость на корпоративной арене делает устройства uCPE действительно очень выгодными.
Пример решения uCPE
В соответствии с SD-WAN и другими приложениями uCPE корпоративного уровня Edgecore предлагает линейку гибких устройств uCPE, таких как наша серия Edgecore SAF. Эти устройства uCPE могут функционировать в качестве аппаратной платформы для сетевых вычислений среднего и высокого уровня. Они основаны на технологии Intel Broadwell-DE или Denverton-NS, которая может обеспечить от 2 до 16 ядер в семействах процессоров. Оснащенные многопортовыми контроллерами Ethernet и процессорами Intel, серии SAF являются идеальным примером готовых UCPE с высокопроизводительной общей вычислительной мощностью и пропускной способностью сети с высокой пропускной способностью, которые могут поддерживать требовательные услуги VNF.
Используя стандартное коммуникационное оборудование Intel ® x86, устройства uCPE серии SAF обеспечивают открытость и гибкость для выполнения различных вариантов использования, таких как VNFs, в среде SD-WAN. Эти платформы поддерживают как программное обеспечение с открытым исходным кодом, так и VNFS сторонних производителей в соответствии с требованиями к локальным приложениям, чтобы поставщик мог быстро и экономично предоставлять или обновлять виртуальные службы.
В зависимости от требований uCPE, на рынке теперь доступен ряд моделей Edgecore SAF.
Вывод
Устройства uCPE и vCPE для операторов связи и сетевых операторов предоставляют гибкие виртуализированные услуги. В частности, устройства uCPE могут сделать это, используя оборудование общего назначения на сайтах клиентов с самодостаточной встроенной архитектурой NFV, что приводит как к увеличению прибыли, так и к удовлетворенности клиентов. Кроме того, эволюция сети может быть развернута целесообразно без необходимости замены оборудования и связанных с этим затрат на рабочую силу. Услуги SD-WAN, интегрированные с UCPES, снижают затраты на MPLS для предприятий, где услуга премиум-класса не является необходимой. Текущие платформы uCPE могут предоставлять ряд спецификаций для поддержки VNFS, доступных сейчас и в будущем.
Чтобы реализовать этот тип виртуализации на объектах предоставления услуг, CPE превратились в гибкие “готовые” сетевые устройства, которые могут функционировать как часть программно-определяемых технологий, таких как архитектура связи SD-WAN. Это означает, что сетевые функции, традиционно обрабатываемые оборудованием CPE, преобразовались в Виртуализированные сетевые функции (VNFS) с помощью архитектуры, указанной ETSI, известной как Виртуализация сетевых функций (NFV). Эта архитектура, как показано ниже, объединяет VNFS с системами управления элементами (EMS) и управляет ими через менеджеров VNF удаленно как часть блока управления и оркестровки.
Виртуализация аппаратных функций CPE в VNFS означает, что оборудование заказчика может использовать обычные платформы типа x86 или другие общие платформы на базе процессоров на уровне аппаратных ресурсов вместо дорогостоящего и негибкого оборудования, ориентированного на ASIC.
Виртуализировать Что?
Существует множество локальных функций, которые можно виртуализировать. VNF реализует определенные сетевые функции в качестве виртуальных служб в архитектуре NFV. Уже сейчас базовые сетевые технологии, такие как коммутация, маршрутизация и брандмауэр, поддерживаются практически в любом виртуализированном CPE. Маршрутизация, например, обычно входит в стандартный пакет ОС, такой как Linux. Однако этот список легко расширить практически до любой другой сетевой технологии, такой как, например, фильтрация нежелательной почты, обнаружение вредоносных программ и расширенные функции, такие как контроллеры сеансов. С помощью стандартного холста x86 и Linux для разработки, поставщики NFV могут воссоздавать традиционные и будущие службы поддержки клиентов в предварительно упакованных VNFS, готовых к немедленному развертыванию.
Например, службы брандмауэра могут быть удобно развернуты в качестве VNF для защиты конфиденциальных бизнес-данных. И подобно брандмауэру VNF, контроллер границ сеансов (SBC), развернутый в форме VNF, обеспечивает защиту для VoIP-вызовов корпоративной АТС. VNF SBC может скрывать базовую топологию VoIP, управлять протоколом вызова в соответствии с требованиями глобальной сети (например, представление номера), а также шифровать и перекодировать исходящий вызов, когда это необходимо. Кроме того, этот тип VNF может проверять входящие вызовы и классифицировать их. Классификация может идентифицировать и блокировать вредоносных абонентов из известной базы данных. VNF SBC - это просто одна из множества служб, развертываемых практически без настройки на месте. VNFS предоставляют поставщикам и клиентам возможность полностью изменять или заменять услуги в любое время с минимальными операционными и капитальными затратами.
vCPE and uCPE
По мере развития виртуализированных сервисов и архитектур возникли два типа CPE: vCPE и uCPE. Каждый случай определен слабо, поэтому описания в этом кратком изложении не являются абсолютными.vCPE или виртуализированный CPE примерно приравнивается к устройству, которому нужно сделать лишь немного больше, чем локальное переключение на уровне MAC. VNFS находятся на других узлах, которые являются частью сетевого облака. Какой уровень и где находится узел, не определено, то есть VNF и связанная с ним оркестровка могут находиться где угодно - от ядра сети до серверов на одном и том же сайте клиента. Из-за отключения сетевых функций устройство vCPE является простым, но оно зависит от наличия быстрого и надежного канала передачи данных к облачным функциям для выполнения функций VNF, таких как локальная маршрутизация, брандмауэр или функции безопасности.
В другом случае uCPE (универсальный CPE) - это гораздо более мощное устройство, которое все еще включает в себя некоторые физические возможности, которые использовал бы традиционный CPE. Однако он загружает другие обязанности в виртуализированные функции, которые выполняются на его собственной платформе обработки общего назначения. Кроме того, даже оркестровка может происходить на самом uCPE. Наличие автономного устройства с локализованной оркестровкой и VNFS приводит к созданию устройства, которое не ограничено медленным подключением к облаку. Это повышает производительность для клиентов по сравнению с vCPEs и по-прежнему обеспечивает преимущество во времени выхода на рынок для мгновенного обновления услуг без прикосновений. Более того, этот баланс означает, что устройства uCPE теперь находятся на переднем крае в виртуализированном локальном оборудовании, развертываясь в большем количестве, чем когда-либо прежде.
Определение характеристик uCPE
Из каких компонентов должен состоять uCPE? Это ни в коем случае не высечено в камне, скорее это общий охват. Во-первых, по своей сути uCPE должен быть сервером, на котором могут размещаться виртуальные функции. Это может быть либо устройство из чистого металла, либо белая коробка. Кроме того, uCPE может запускать либо набор открытого программного обеспечения (требующий собственных разработчиков), либо стандартное программное обеспечение производителя. Программное обеспечение uCPE должно быть построено с использованием стандартных компонентов в качестве архитектурной основы. Соответственно, ОС, как правило, является Linux, использующей такие компоненты, как OpenStack с гипервизором KVM и технологией контейнеризации для компонентов NFV. Платформа должна иметь возможность легко и эффективно обмениваться программными компонентами; в частности, автоматизировать обновления и дополнения для клиентов. Обновления и новые службы должны быть доступны для развертывания без прикосновения, без каких-либо посещений на месте. Наконец, uCPE должен работать как с существующими, так и с будущими сетями, при этом их сетевое подключение поддерживает все, что угодно, от древних систем TDM/DSL до решений FTTx или гигабитных кабелей. С помощью этих транспортных средств uCPEs должны интегрироваться с любыми типами хост-решений и быть в состоянии сделать это в любом масштабе.
uCPE и SD-WAN
При развертывании UCPE корпоративного уровня интеграция с SD-WAN приобретает решающее значение по мере увеличения потребления полосы пропускания. SD-WAN обеспечивает многоуровневую сетевую структуру через Интернет, так что предприятия могут свободно выбирать недорогую пропускную способность по сравнению с дорогостоящими услугами MPLS. Однако в случае определенных соглашений об уровне обслуживания, когда компаниям требуется гарантированное обслуживание, MPLS все еще может потребоваться. В этих случаях UCPES все еще может работать как с наложенной сетью SD-WAN, так и с MPLS, просто развертывая соответствующие VNFS для работы с каждой службой. Такая гибкость на корпоративной арене делает устройства uCPE действительно очень выгодными.
Пример решения uCPE
В соответствии с SD-WAN и другими приложениями uCPE корпоративного уровня Edgecore предлагает линейку гибких устройств uCPE, таких как наша серия Edgecore SAF. Эти устройства uCPE могут функционировать в качестве аппаратной платформы для сетевых вычислений среднего и высокого уровня. Они основаны на технологии Intel Broadwell-DE или Denverton-NS, которая может обеспечить от 2 до 16 ядер в семействах процессоров. Оснащенные многопортовыми контроллерами Ethernet и процессорами Intel, серии SAF являются идеальным примером готовых UCPE с высокопроизводительной общей вычислительной мощностью и пропускной способностью сети с высокой пропускной способностью, которые могут поддерживать требовательные услуги VNF.
Используя стандартное коммуникационное оборудование Intel ® x86, устройства uCPE серии SAF обеспечивают открытость и гибкость для выполнения различных вариантов использования, таких как VNFs, в среде SD-WAN. Эти платформы поддерживают как программное обеспечение с открытым исходным кодом, так и VNFS сторонних производителей в соответствии с требованиями к локальным приложениям, чтобы поставщик мог быстро и экономично предоставлять или обновлять виртуальные службы.
В зависимости от требований uCPE, на рынке теперь доступен ряд моделей Edgecore SAF.
Вывод
Устройства uCPE и vCPE для операторов связи и сетевых операторов предоставляют гибкие виртуализированные услуги. В частности, устройства uCPE могут сделать это, используя оборудование общего назначения на сайтах клиентов с самодостаточной встроенной архитектурой NFV, что приводит как к увеличению прибыли, так и к удовлетворенности клиентов. Кроме того, эволюция сети может быть развернута целесообразно без необходимости замены оборудования и связанных с этим затрат на рабочую силу. Услуги SD-WAN, интегрированные с UCPES, снижают затраты на MPLS для предприятий, где услуга премиум-класса не является необходимой. Текущие платформы uCPE могут предоставлять ряд спецификаций для поддержки VNFS, доступных сейчас и в будущем.