JP2020522208A - 通信ネットワークにおけるサービスの提供 - Google Patents
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Abstract
Description
CE−顧客設備(Customer Equipment)
FE−転送エンジン(Forwarding Engine)
LAN−ローカルエリアネットワーク(Local Area Network)
NB−上り(Northbound)
PE−プロバイダエッジ(Provider Edge)
RE−ルーティングエンジン(Routing Engine)
ソフトウェア定義ネットワーキング(software-defined networking:以下「SDN」という。)は、オープンインタフェースのプログラミングと低レベル機能の抽象化によって、ネットワーク動作を動的に初期化、制御、変更、及び管理できる概念である。SDNは、従来のネットワークの静的アーキテクチャが、データセンタ等の現代のコンピューティング環境における動的でスケーラブルなコンピューティング及びストレージのニーズをサポートしていないという事実に対処することを目的とする。これは、選択した宛先にトラフィックを転送する基盤システム(データプレーン)から、トラフィックがどこで送信されているかを判定するシステム(SDNコントローラ又は制御プレーン)を切り離し又は関連付けを解除することによって行われる。
SDNアプリケーションは、上りインタフェース(northbound interface:NBI)を介して、ネットワーク要件と所望のネットワーク動作をSDNコントローラに直接通信するプログラムである。更に、内部の意思決定の目的のために、ネットワークの抽象化されたビューを使用する場合がある。SDNアプリケーションは、通常、1つのSDNアプリケーションロジックと1つ以上のNBIドライバで構成される。SDNアプリケーションは、それ自体が抽象化されたネットワーク制御の別の層を提供でき、したがって、それぞれのNBIエージェントを介して1つ以上の高レベルNBIを提供する。
SDNコントローラは、(i)SDNアプリケーション層からSDNデータパスへの要件の変換、及び(ii)SDNアプリケーションへのネットワークの抽象ビュー(例えば、統計、イベント等)の提供を担当する論理的に集中化されたエンティティである。SDNコントローラは、1つ以上のNBIエージェント、SDN制御ロジック、及び制御/データプレーンインタフェース(Control to Data-Plane Interface:CDPI)ドライバで構成される。
SDNデータパスは、広告された転送(advertised forwarding)及びデータ処理能力の可視性と制御を提供する論理ネットワークデバイス(又はホワイトボックスデバイス等を使用する場合は物理デバイス)である。この表現は、物理的基板リソースの全部又は一部を含むことができる。SDNデータパスは、CDPIエージェントと、1つ以上のトラフィック転送エンジンのセットと、オプションとして1つ以上のトラフィック処理機能とを含む。これらのエンジン及び機能は、データパスの外部インタフェース又は内部トラフィック処理又は終端機能の間の単純な転送を含むことができる。単一のユニットとして管理される通信リソースの統合された物理的な組合せである単一の(物理的)ネットワーク要素に1つ以上のSDNデータパスを含ませることができる。また、SDNデータパスは、複数の物理ネットワーク要素に亘って定義することもできる。
SDN CDPIは、SDNコントローラとSDNデータパスとの間で定義されるインタフェースであり、(i)全ての転送動作のプログラム制御、(ii)能力広告(capabilities advertisement)、(iii)統計レポート、及び(iv)イベント通知を提供する。
SDN NBIは、SDNアプリケーションとSDNコントローラとの間に配置されるインタフェースである。これらは、通常、抽象的なネットワークビューを提供し、ネットワークの動作と要件を直接表現できる。
初期のSDN制御プレーンの提案は、単一の制御エンティティがネットワークの大域的視点を有する集中型ソリューションに焦点を当てていた。これにより、制御ロジックの実装が単純化されるが、ネットワークのサイズとダイナミックスの増加に伴うスケーラビリティに制限がある。これらの制限を克服するために、幾つかの手法が当技術分野で提案されており、これらは、階層型の手法と完全分散型の手法の2つのカテゴリーに分類される。階層型ソリューションでは、分散型コントローラが分割されたネットワークビュー上で動作し、ネットワーク全体の知識を必要とする決定は、論理的に集中化されたルートコントローラによって行われる。分散型の手法では、コントローラは、ローカルビュー上で動作することもでき、同期メッセージを交換して知識を強化することもできる。分散型ソリューションは、適応型SDNアプリケーションのサポートにより適している。分散型SDN制御プレーンを設計する際の重要な課題は、制御エンティティの数と配置を決定することである。このような決定の際に考慮すべき重要な因子の1つは、特に大規模ネットワークにおいて、コントローラとネットワークデバイスとの間の通信の伝搬に関連する遅延である。その他の因子としては、制御パスの信頼性、障害耐性、アプリケーション要件等がある。
−ネットワークの全てのセグメントに対してあらゆるサービスを実行するための統合インフラストラクチャ
−レイヤ2(L2)トランスポート層の使用に依存しないソリューション
−帯域幅の予約と使用率の制御を様々な顧客に提供
−マイクロバーストをバッファできる追加機能を提供
−搬送中のトラフィックの容量が所定の閾値を超えた際に、パケットを選択的に削除可能
・必要なセキュリティレベル毎にトラフィックをスライシング
・顧客SLA毎にトラフィックをスライシング
・サービスタイプ(例えば、ビデオ、IOT、5G、音声等)毎にトラフィックをスライシング
・プロトコル/サービス(ビデオ/TCP)毎にトラフィックをスライシング
Claims (12)
- 複数のホワイトボックスと複数のサーバとを備えたSDN通信システムであって、複数の移動要素への/からの、複数の広帯域通信要素への/からの、及び複数の企業への/からの全てのトラフィックを、事前定義された基準に基づいて再編成した後に単一の統合クラウドを介して転送することを特徴とし、前記統合クラウドは、複数のユーザからコアネットワークに延び、ラストマイルネットワーク、メトロネットワーク、及びエッジネットワークをカバーすることを特徴とするSDN通信システム。
- 前記単一の統合クラウドは、分散型メトロクラウドを介して、メトロサービス及び/又はモビリティサービス及び/又はブロードバンドサービスの提供を実現するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のSDN通信システム。
- 前記単一の統合クラウドは、集中型コアクラウドを介して、エッジサービス及び/又は集約サービス及び/又はコアサービスの提供を実現するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のSDN通信システム。
- 更に、受信したトラフィックのマイクロバーストをバッファリングするように構成された1つ以上のバッファを備えることを特徴とする請求項1に記載のSDN通信システム。
- 更に、前記単一の統合クラウドから前記コアネットワークに移る前に、トラフィックをヘアピニングする少なくとも1つのルータを備えることを特徴とする請求項1に記載のSDN通信システム。
- 更に、前記SDN通信システム内でルーティングされるトラフィックフローに含まれる通信パケットに1つ以上の指標を追加するように動作するプロセッサを備えることを特徴とする請求項1に記載のSDN通信システム。
- 前記1つ以上の指標は、前記通信パケットのそれぞれの特性の少なくとも1つに関連付けられていることを特徴とする請求項6に記載のSDN通信システム。
- 前記通信パケットのそれぞれの特性の少なくとも1つは、通信パケットが属するトラフィックに関連するセキュリティレベル、通信パケットが属するトラフィックに関連する顧客サービスレベル契約、通信パケットが属するトラフィックのサービスタイプ、及び通信パケットが属するトラフィックに関連付けられたプロトコルタイプからなるグループのうちの1つであることを特徴とする請求項7に記載のSDN通信システム。
- 更に、トラフィックフローの少なくとも1つが1つ以上の事前定義された基準を満たす通信パケットのみを含むように、受信したトラフィックを再編成するように構成されたプロセッサを備えることを特徴とする請求項1に記載のSDN通信システム。
- トラフィックフローの少なくとも1つが1つ以上の事前定義された基準を満たす通信パケットのみを含むように、受信したトラフィックを再編成するように構成された前記プロセッサは、前記単一の統合クラウドの少なくとも1つの端部に配置されて、前記単一の統合クラウド全体に亘って、再編成されたフローにおけるトラフィックの転送を可能にすることを特徴とする請求項9に記載のSDN通信システム。
- トラフィックフローの少なくとも1つが1つ以上の事前定義された基準を満たす通信パケットのみを含むように、受信したトラフィックを再編成するように構成された前記プロセッサは、前記単一の統合クラウドのメトロネットワーク部分とエッジネットワーク部分との間に配置されて、前記単一の統合クラウド内の残りの経路の全体に亘るパケットの搬送のために、各パケットの再編成されたトラフィックフローから、異なる再編成されたフローへのパケットの読み込みを可能にすることを特徴とする請求項9に記載のSDN通信システム。
- 更に、トラフィックフローの少なくとも1つが1つ以上の事前定義された基準を満たす通信パケットのみを含むように、受信したトラフィックを再編成するようにそれぞれ構成された少なくとも2つのプロセッサを備え、前記少なくとも2つのプロセッサのうちの少なくとも1つは、前記単一の統合クラウドの少なくとも1つの端部に配置され、前記少なくとも2つのプロセッサのうちの少なくとも他の1つは、前記単一の統合クラウド内に配置され、前記単一の統合クラウド内の残りの経路の全体に亘るパケットの搬送のために、各パケットの再編成されたトラフィックフローから、異なる再編成されたフローへのパケットの読み込みを可能にし、これによって搬送されるトラフィックのエンドツーエンド管理を提供することを特徴とする請求項1に記載のSDN通信システム。
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