KR20230129436A - 무선 기반 사설망 관리 - Google Patents
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Abstract
무선 기반 사설 네트워크를 관리하기 위한 다양한 실시예들이 개시된다. 일 실시예에서, 셀룰러 네트워크는 조직의 사이트의 무선 기반 사설 네트워크 커버리지를 제공하는 적어도 하나의 셀을 포함한다. 시스템은 무선 기반 사설 네트워크의 관련 코어 네트워크에 대해 하나 이상의 네트워크 기능을 구현하는 클라우드 제공자 네트워크 내의 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스를 더 포함한다.
Description
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2020년 12월 10일에 출원된 "MANAGING RADIO-BASED PRIVATE NETWORKS"이라는 명칭의 미국 특허 출원, 및 할당된 출원 번호 제17/118,563호의 이익 및 우선권을 주장하며, 이는 그 전문이 본원에 참조로 통합된다.
5G는 광대역 셀룰러 네트워크의 5세대 기술 표준으로, 이는 궁극적으로 4세대(4G) 표준인 LTE(Long-Term Evolution)를 대체할 예정이다. 5G 기술은 대역폭을 크게 증가시켜, 스마트폰을 넘어 셀룰러 시장을 확장하여 데스크톱, 셋톱 박스, 랩톱, 사물 인터넷(Internet of Things; IoT) 디바이스 등에 최종 연결성을 제공할 것이다. 일부 5G 셀은 4G의 주파수 스펙트럼과 유사한 주파수 스펙트럼을 사용할 수 있는 반면, 다른 5G 셀은 밀리미터파 대역의 주파수 스펙트럼을 사용할 수 있다. 밀리미터파 대역의 셀은 비교적 작은 커버리지 영역을 갖지만 4G보다 훨씬 높은 처리량을 제공할 것이다.
본 개시는 많은 양태들은 하기의 도면들을 참조하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면들의 컴포넌트들은 반드시 일정한 비율로 그려지지는 않으며, 대신에 본 개시의 원리를 명확하게 설명하는 데 중점을 둔다. 게다가, 도면들에서, 유사한 참조 부호들은 여러 도면들에 걸쳐 대응되는 부분들을 나타낸다.
도 1a 는 본 개시의 다양한 실시예들에 따라 배치 및 관리되는 통신 네트워크의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 1b는 본 개시의 다양한 실시예들에 따라 배치되고 복수의 건물을 갖는 조직 캠퍼스에서 사용되는 무선 기반 사설 네트워크의 일 예이다.
도 2a는 본 개시의 일부 실시예들 따라, 클라우드 제공자 네트워크를 포함하고 도 1의 통신 네트워크 내의 다양한 위치에서 사용될 수 있는 클라우드 제공자 네트워크의 다양한 제공자 기판 확장부를 더 포함하는 네트워킹 환경의 일 예를 예시한다.
도 2b는 가용성이 높은 사용자 평면 기능(user plane function; UPF)을 제공하기 위해 도 1의 통신 네트워크의 셀룰러화 및 지리적 분포의 일 예를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일부 실시예들에 따라 지리적으로 분산된 제공자 기판 확장부를 포함하는 도 2a의 네트워킹 환경의 일 예를 예시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 2a의 네트워킹 환경의 개략적인 블록도이다.
도 5 내지 7은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 4의 네트워킹 환경에서 컴퓨팅 환경에서 실행되는 무선 기반 사설 네트워크 관리 서비스의 부분들로서 구현되는 기능의 예들을 예시하는 흐름도들이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 4의 네트워킹 환경에서 컴퓨팅 환경에서 실행되는 용량 관리 서비스의 부분들로서 구현되는 기능의 일 예를 예시하는 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 4의 네트워킹 환경에서 사용된 컴퓨팅 환경의 일 예의 예시를 제공하는 개략적인 블록도이다.
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도 2b는 가용성이 높은 사용자 평면 기능(user plane function; UPF)을 제공하기 위해 도 1의 통신 네트워크의 셀룰러화 및 지리적 분포의 일 예를 도시한다.
도 3은 본 개시의 일부 실시예들에 따라 지리적으로 분산된 제공자 기판 확장부를 포함하는 도 2a의 네트워킹 환경의 일 예를 예시한다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 2a의 네트워킹 환경의 개략적인 블록도이다.
도 5 내지 7은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 4의 네트워킹 환경에서 컴퓨팅 환경에서 실행되는 무선 기반 사설 네트워크 관리 서비스의 부분들로서 구현되는 기능의 예들을 예시하는 흐름도들이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 4의 네트워킹 환경에서 컴퓨팅 환경에서 실행되는 용량 관리 서비스의 부분들로서 구현되는 기능의 일 예를 예시하는 흐름도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예들에 따른 도 4의 네트워킹 환경에서 사용된 컴퓨팅 환경의 일 예의 예시를 제공하는 개략적인 블록도이다.
본 개시는 4G 및 5G 무선 액세스 네트워크와 같은 무선 기반 사설 네트워크, 또는 이러한 무선 기반 네트워크의 부분, 및 클라우드 제공자 네트워크 인프라를 이용한 관련 코어 네트워크의 자동화된 배치, 수정 및 관리에 관한 것이다. 무선 기반 네트워크의 이전 배치는 프로세스의 각 단계에서 수동 배치 및 구성에 의존했다. 이는 매우 시간이 많이 걸리고 비용이 많이 드는 것으로 판명되었다. 또한, 이전 세대에서는, 소프트웨어가 본질적으로 공급업체별 하드웨어에 연결되어 있어, 고객이 대체 소프트웨어를 배포하는 것이 방지되었다. 대조적으로, 5G에서는, 하드웨어가 소프트웨어 스택에서 분리되며, 이는 더 많은 유연성을 허용하고, 무선 기반 네트워크의 컴포넌트가 클라우드 제공자 인프라에서 실행되도록 한다. 5G 네트워크와 같은 무선 기반 네트워크에 클라우드 전송 모델을 사용하면 수백에서 수십억 개의 연결된 디바이스 및 컴퓨팅 집약적 애플리케이션의 네트워크 트래픽 처리를 용이하게 하는 동시에, 다른 유형의 네트워크보다 더 빠른 속도, 짧은 레이턴시 및 더 많은 용량을 전송할 수 있다.
역사적으로, 기업은 기업 연결 솔루션을 평가할 때 성능과 가격 중에서 선택해야 했다. 셀룰러 네트워크는 고성능, 뛰어난 실내 및 실외 커버리지, 고급 서비스 품질(Quality of Service; QoS) 연결 기능을 제공할 수 있지만, 사설 셀룰러 네트워크는 비용이 많이 들고 관리가 복잡할 수 있다. 이더넷과 Wi-Fi는 초기 투자가 덜 필요하고 관리하기가 더 쉽지만, 기업은 종종 신뢰성이 떨어지고, 최상의 커버리지를 확보하기 위해 많은 작업이 필요하며, 보장된 비트 전송률, 레이턴시 및 신뢰성과 같은 QoS 기능을 제공하지 않는다는 것을 알게 된다.
공개된 사설 무선 기반 네트워크 서비스는 Wi-Fi와 관련된 배치 및 동작의 용이성 및 비용과 함께, 이동통신망 수준(Telco-grade) 셀룰러 네트워크의 성능, 커버리지 및 QoS라는 두 가지 장점을 기업에 제공할 수 있다. 공개된 서비스는 기업이 사이트에 배치할 수 있는 다양한 폼 팩터로 적합한 하드웨어를 제공할 수 있으며, 소규모 셀 사이트에서 인터넷 브레이크아웃에 이르기까지 전체 네트워크를 실행하는 소프트웨어와 통합된다. 기업은 공장 바닥, 창고, 로비, 및 통신 센터 등 기업에 걸쳐 다양한 5G 디바이스와 센서를 자유롭게 배치하고, 이러한 디바이스를 관리하고, 사용자를 등록하며, 관리 콘솔에서 QoS를 할당할 수 있다. 공개된 기술을 통해, 고객은 모든 디바이스(예컨대 카메라, 센서 또는 IoT 디바이스)에 일정한 비트 전송률 처리량, 공장 현장에서 실행되는 디바이스에 대한 안정적인 낮은 레이턴시 연결, 및 모든 핸드헬드 디바이스에 대한 광대역 연결을 할당할 수 있다. 공개된 서비스는 지정된 제약 및 요구 사항을 충족하는 연결을 전달하는 데 필요한 모든 소프트웨어를 관리할 수 있다. 이를 통해 전통적으로 Wi-Fi 네트워크에서 실행할 수 없었던 엄격한 QoS 또는 높은 IoT 디바이스 밀도 요구 사항이 있는 완전히 새로운 애플리케이션 세트를 사용할 수 있다.
공개된 서비스는 다수의 배치 시나리오를 지원한다. 클라우드 전용 배치에서, 서비스는 기업 고객이 사이트에 배치할 수 있는 작은 무선 셀을 제공할 수 있지만, 네트워크 기능 및 기타 네트워크 소프트웨어는 가장 가까운 클라우드 제공자 가용 구역 또는 에지 위치(또는 여러 가장 가꾸운 클라우드 제공자 가용 구역 또는 에지 위치 중 하나)에서 실행된다. 온프레미스 배치를 원하는 기업의 경우, 공개된 서비스는 본원에 설명된 기판 확장부와 같은 클라우드 제공자 하드웨어를 제공한다. 이 모드에서, 네트워크와 애플리케이션은 기업의 온프레미스에 남아 있으므로, 기업은 로컬에 유지해야 하는 데이터(예를 들어, 규정 준수, 보안 문제 등)를 안전하게 저장하고 처리할 수 있다. 또한, 공개된 서비스는 무선 기반 네트워크를 실행하는 데 사용되지 않는 모든 컴퓨트 및 스토리지가 고객이 기존 클라우드 제공자 지역에서 워크로드를 실행하는 데 사용할 수 있는 동일한 API를 통해 임의의 로컬 워크로드를 실행하는 데 사용되도록 허용할 수 있다. 유리하게, 기업은 초과 확장 및 용량 낭비에 대해 걱정할 필요가 없기 때문에, 서비스를 통해 임의의 초과 용량을 로컬 처리에 사용되도록 하고 네트워크 변경 요구에 따라 새로운 하드웨어 및 소프트웨어를 프로비저닝할 수 있기 때문이다. 또한, 공개된 서비스는 QoS와 같은 5G 기능을 노출하고 관리하는 애플리케이션 개발 API를 제공할 수 있어, 고객이 네트워크의 세부 사항을 이해하지 않고도 네트워크의 레이턴시 및 대역폭 기능을 완전히 활용할 수 있는 애플리케이션을 구축할 수 있다.
추가로, 개시된 서비스는 클라우드 제공자 네트워크 내에서 로컬 애플리케이션을 실행하기 위한 개인 구역을 제공할 수 있다. 이 개인 구역은 더 넓은 지역 구역의 일부에 효과적으로 연결될 수 있으며, 고객이 클라우드 제공자 네트워크에서 사용되는 것과 동일한 API 및 툴을 사용하여 개인 구역을 관리하도록 할 수 있다. 가용 구역과 마찬가지로, 개인 구역에 가상 사설 네트워크 서브넷이 할당될 수 있다. API는 개인 구역 및 기존 다른 구역을 포함하여, 고객이 사용하려는 모든 구역에 서브넷을 생성하고 할당하는 데 사용될 수 있다. 관리 콘솔은 개인 구역 생성을 위한 간소화된 프로세스를 제공할 수 있다. 가상 머신 인스턴스 및 컨테이너는 지역 구역과 마찬가지로 개인 구역에서 런칭될 수 있다. 고객은 경로를 정의하고, IP 어드레스를 할당하고, 네트워크 어드레스 변환(Network Address Translation; NAT)을 설정하는 등을 하도록 네트워크 게이트웨이를 구성할 수 있다. 자동 확장은 개인 구역에서 필요에 따라 가상 머신 인스턴스 또는 컨테이너의 용량을 확장하는 데 사용될 수 있다. 클라우드 제공자 네트워크의 동일한 관리 및 인증 API는 개인 구역 내에서 사용될 수 있다. 일부 경우에, 지역 구역에서 사용 가능한 클라우드 서비스는 보안 연결을 통해 개인 구역으로부터 원격으로 액세스될 수 있으므로, 로컬 배포를 업그레이드하거나 수정하지 않고도 이러한 클라우드 서비스에 액세스할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 고객이 자동화된 방식으로 무선 기반 사설 네트워크 및 연관된 코어 네트워크를 주문 및 배치할 수 있게 하는 접근법을 도입한다. 고객에는 내부 사용을 위해 무선 기반 네트워크(예를 들어, 사설 5G 네트워크)를 설정하려는 기업 및 조직이 포함될 수 있다. 다양한 사용자 인터페이스를 통해, 고객은 네트워크 플랜 또는 요구 사항(예를 들어, 물리적 사이트 레이아웃 및 디바이스/애플리케이션 유형 및 수량)을 지정할 수 있으며, 고객을 위해 무선 기반 사설 네트워크를 구현하는 데 필요한 다양한 컴포넌트가 자동으로 결정되고 프로비저닝될 수 있다. 안테나, 라디오 및 컴퓨터 서버와 같은 하드웨어는 고객의 무선 기반 사설 네트워크를 위해 사전 구성되어 고객에게 배송될 수 있다. 사전 구성된 하드웨어를 설치하는 프로세스는 대체로 플러그 앤 플레이 방식이며, 무선 기반 사설 네트워크는 사용자 인터페이스 또는 API를 통해 활성화될 수 있다. 새로운 무선 액세스 네트워크의 전부 또는 일부와 같은 무선 기반 사설 네트워크를 배치하는 것 외에도, 본 개시의 다양한 실시예들은 추가 셀을 위한 사전 구성된 장비의 배치, 및 그 무선 기반 사설 네트워크 상의 특정 디바이스 또는 애플리케이션에 대한 QoS 제약의 할당을 포함하여 무선 기반 사설 네트워크의 수정 및 관리를 용이하게 할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예들은 또한 클라우드 컴퓨팅 모델로부터 무선 기반 사설 네트워크 및 관련 코어 네트워크로 탄력성 및 유틸리티 컴퓨팅의 개념을 가져올 수 있다. 예를 들어, 개시된 기술은 클라우드 제공자 인프라에서 코어 및 무선 액세스 네트워크 기능 및 관련 제어 평면 관리 기능을 실행하여, 클라우드 네이티브 코어 네트워크 및/또는 클라우드 네이티브 무선 액세스 네트워크(RAN)를 생성할 수 있다. 이러한 코어 및 RAN 네트워크 기능은 일부 구현들에서 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 사양을 기반으로 할 수 있다. 클라우드 네이티브 무선 기반 네트워크를 제공함으로써, 고객은 사용률, 레이턴시 요구 사항 및/또는 기타 요인에 기초하여 무선 기반 사설 네트워크를 동적으로 확장할 수 있다. 일부 경우에, 고객에게 보낸 하드웨어에는 무선 기반 네트워크에 사용되지 않는 모든 용량에 액세스하여 유틸리티 컴퓨팅 모델에서 워크로드를 실행할 수 있도록, 무선 기반 네트워크의 운영 및 관리를 위한 프로그램과 고객의 기타 워크로드(예를 들어, 애플리케이션)를 모두 실행할 수 있는 충분한 용량이 포함된다. 유익하게는, 고객의 무선 기반 네트워크는 필요에 따라 이 초과 용량으로 확장할 수 있다. 예를 들어 무선 기반 네트워크의 하드웨어 사용 요구 사항이 고객에게 새로운 물리적 하드웨어가 프로비저닝되기 전에도 증가하도록 할 수 있다. 고객은 또한 동적 네트워킹 및 워크로드 요구 사항에 기초하여 새로운 인프라의 프로비저닝 또는 기존 인프라의 디프로비저닝을 보다 효과적으로 관리하기 위해, 무선 기반 네트워크 사용 및 프로비저닝된 인프라의 초과 용량 사용과 관련된 경고를 수신하도록 임계값을 구성할 수 있다.
당업자가 본 개시에 비추어 이해할 수 있듯이, 특정 실시예들은, (1) 조직이 대부분 자동화된 플러그 앤 플레이 방식으로 자체 무선 기반 사설 네트워크를 배치하도록 하여 사용자 경험을 개선하는 것; (2) 이전에 무선 기반 네트워크 및 관련 코어 네트워크의 네트워크 기능에 전용된 컴퓨팅 하드웨어가 다른 애플리케이션용으로 용도 변경되도록 하여 컴퓨터 시스템의 유연성을 개선하는 것; (3) 이전에 제1 무선 기반 사설 네트워크에 전용된 컴퓨팅 하드웨어가 제2 무선 기반 사설 네트워크용으로 자동으로 용도 변경되도록(또는 필요에 따라 RAN과 동일한 무선 기반 네트워크의 코어 네트워크 기능 사이에서 용도 변경되도록) 하여 컴퓨터 시스템의 유연성을 개선하는 것; (4) 안테나, 라디오 및 기타 하드웨어를 사전 구성하여 플러그 앤 플레이 설치 경험을 제공하여 무선 기반 사설 네트워크를 배치할 때 사용자 경험을 개선하는 것; (5) 셀 배치 및 스펙트럼 활용을 최적화하여 무선 기반 사설 네트워크의 성능을 개선하는 것; (6) 수용 가능한 성능을 유지하기 위해 필요에 따라 성능 메트릭을 모니터링하고, 셀을 추가, 제거 및 재구성하여 무선 기반 네트워크의 성능 및 관리를 개선하는 것; (7) 독점 하드웨어에 의해 이전에 제공했던 네트워크 기능을 유틸리티 컴퓨팅 모델 하에서 탄력성을 갖는 클라우드 컴퓨팅 제공자에 의해 동작되는 가상 머신 인스턴스로 전달하여 무선 기반 사설 네트워크의 확장성과 전반적인 성능을 개선하는 것; (8) 셀 사이트에서 클라우드 서비스 제공자의 컴퓨팅 디바이스에서 실행되는 가상 머신 인스턴스에 네트워크 기능을 전달하여 무선 기반 사설 네트워크의 레이턴시를 줄이는 것; (9) 네트워크 기능 워크로드를 고객의 댁내에 유지하도록 구성하여 무선 기반 사설 네트워크의 보안을 개선하는 것; 등 중 일부 또는 전부를 포함하는, 특정 이점을 달성할 수 있다.
본 개시의 이점들 중에는 지정된 제약 및 요구 사항을 충족하는 종단 간 서비스를 전달하기 위해 네트워크 기능을 함께 배치하고 연결하는 능력이 있다. 본 개시에 따르면, 마이크로서비스로 구성된 네트워크 기능은 함께 작동하여 종단 간 연결을 제공한다. 한 네트워크 기능 세트는 셀 타워에서 실행되고 무선 신호를 IP로 변환하는, 무선 네트워크의 일부이다. 다른 네트워크 기능은 가입자 관련 비즈니스 로직을 수행하고 IP 트래픽을 인터넷으로 다시 라우팅하는 대규모 데이터 센터에서 실행된다. 애플리케이션이 짧은 레이턴시 통신 및 예약된 대역폭과 같은 5G의 새로운 기능을 사용하려면, 이러한 유형의 네트워크 기능이 모두 작동하여 무선 스펙트럼을 적절하게 스케줄링 및 예약하고, 실시간 컴퓨트 및 데이터 처리를 수행해야 한다. 현재 개시된 기술은 셀 사이트에서 인터넷 브레이크아웃에 이르기까지 전체 네트워크에 걸쳐 실행되는 네트워크 기능과 통합된 에지 위치 하드웨어(아래에서 더 설명됨)를 제공하고, 요구되는 서비스 품질(QoS) 제약을 충족시키기 위해 네트워크 기능을 오케스트레이션한다. 이를 통해 공장 기반 사물 인터넷(IoT)에서 증강 현실(AR), 가상 현실(VR), 게임 스트리밍, 연결된 차량용 자율 내비게이션 지원에 이르기까지 이전에는 모바일 네트워크에서 실행할 수 없었던 엄격한 QoS 요구 사항이 있는 완전히 새로운 애플리케이션 세트를 가능하게 한다.
설명된 "탄력적인 5G" 서비스는 네트워크 구축에 필요한 모든 하드웨어, 소프트웨어 및 네트워크 기능을 제공하고 관리한다. 일부 실시예들에서, 네트워크 기능이 클라우드 서비스 제공자에 의해 개발 및 관리될 수 있지만, 설명된 제어 평면은 고객이 단일 API 세트를 사용하여 클라우드 인프라에서 네트워크 기능의 선택을 호출하고 관리할 수 있도록 다양한 제공자에 걸쳐 네트워크 기능을 관리할 수 있다. 탄력적인 5G 서비스는 하드웨어에서 네트워크 기능에 이르기까지, 종단 간 5G 네트워크 생성을 유리하게 자동화하여 배포 시간과 네트워크 운영 비용을 줄인다. 네트워크 기능을 노출하는 API를 제공함으로써, 개시된 탄력적인 5G 서비스는 애플리케이션이 원하는 QoS를 제약 조건으로 간단히 지정한 다음 네트워크 기능을 함께 배포하고 연결하여 지정된 요구 사항을 충족하므로 새로운 애플케이션을 쉽게 구축하는 것을 가능하게 하는 종단 간 서비스를 전송할 수 있도록 한다.
본 개시는 클라우드 네이티브 5G 코어 및/또는 클라우드 네이티브 5G RAN, 및 연관된 제어 평면 컴포넌트의 생성 및 관리에 관한 실시예들을 설명한다. 클라우드 네이티브는 동적 확장성, 분산형 컴퓨팅 및 고가용성(지리적 분산, 리던던시 및 페일오버 포함)과 같은 클라우드 컴퓨팅 전송 모델의 이점을 활용하는 애플리케이션을 구축하고 실행하는 접근 방식을 말한다. 클라우드 네이티브는 이러한 애플리케이션이 공중 클라우드에 배포하기에 적합하도록 생성 및 배포되는 방법을 말한다. 클라우드 네이티브 애플리케이션은 (종종 있고) 공중 클라우드에서 실행될 수 있지만, 온프레미스 데이터 센터에서도 실행될 수도 있다. 일부 클라우드 네이티브 애플리케이션은 컨테이너화될 수 있으며, 예를 들어, 자체 컨테이너에 패키지된 애플리케이션의 서로 다른 부분, 기능 또는 하위 단위가 있으며, 이는 각 부분이 리소스 사용률을 최적화하기 위해 능동적으로 스케줄링되고 관리되도록 동적으로 조정될 수 있다. 이러한 컨테이너화된 애플리케이션은 마이크로서비스 아키텍처를 사용하여 설계하여 애플리케이션의 전반적인 민첩성과 유지 관리 가능성을 높일 수 있다.
마이크로서비스 아키텍처에서, 애플리케이션은 서로 독립적으로 배포 및 확장될 수 있고, 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있는 더 작은 하위 단위("마이크로서비스")의 모음으로 배열된다. 이러한 마이크로서비스는 일반적으로 특정 기술 및 기능 세분성을 가지고 있으며, 종종 경량 통신 프로토콜을 구현한다는 점에서 세분화된다. 애플리케이션의 마이크로서비스는 서로 다른 기능을 서로 수행할 수 있고, 독립적으로 배포할 수 있으며, 서로 다른 프로그래밍 언어, 데이터베이스 및 하드웨어/소프트웨어 환경을 서로 사용할 수 있다. 애플리케이션을 더 작은 서비스로 분해하면 애플리케이션의 모듈성을 유리하게 개선하고, 필요에 따라 개별 마이크로서비스를 교체하도록 하며, 팀이 서로 독립적으로 마이크로서비스를 개발, 배포 및 유지 관리할 수 있도록 하여 개발을 병렬화한다. 마이크로서비스는 일부 예에서 가상 머신, 컨테이너 또는 서버리스 기능을 사용하여 배포될 수 있다. 개시된 코어 및 RAN 소프트웨어는 설명된 무선 기반 네트워크가 온디맨드로 배치 및 확장될 수 있는 독립 서브유닛으로 구성되도록 마이크로서비스 아키텍처를 따를 수 있다.
이제 도 1a로 돌아가서, 본 개시의 다양한 실시예들에 따라 배치 및 관리되는 통신 네트워크(100)의 일 예가 도시되어 있다. 통신 네트워크(100)는 무선 기반 사설 네트워크(103)를 포함하며, 이는 4세대(4G) LTE(Long-Term Evolution) 네트워크, 5세대(5G) 네트워크, 4G 및 5G RAN 모두 갖춘 4G-5G 하이브리드 코어와 같은 셀룰러 네트워크, 또는 무선 네트워크 액세스를 제공하는 다른 네트워크에 대응할 수 있다. 무선 기반 사설 네트워크(103)는 기업, 비영리, 학교 시스템, 정부 기관 또는 기타 조직을 위한 클라우드 서비스 제공자에 의해 동작될 수 있다. 사설 네트워크로 지칭되지만, 무선 기반 사설 네트워크(103)는 다양한 실시예들에서 사설 네트워크 어드레스 또는 공중 네트워크 어드레스를 사용할 수 있다.
무선 기반 사설 네트워크(103)의 다양한 배치는 코어 네트워크 및 RAN 네트워크 중 하나 이상, 뿐만 아니라 클라우드 제공자 인프라에서 코어 및/또는 RAN 네트워크를 실행하기 위한 제어 평면을 포함할 수 있다. 상기에 설명된 바와 같이, 이러한 컴포넌트는 예를 들어 마이크로 서비스 아키텍처를 사용하여 클라우드 네이티브 방식으로 개발될 수 있어서, 중앙 집중식 제어 및 분산 처리가 트래픽 및 트랜잭션을 효율적으로 확장하는 데 사용될 수 있도록 한다. 이러한 컴포넌트는 제어 평면과 사용자 평면 처리가 분리된 애플리케이션 아키텍처(CUPS 아키텍처)를 따라 3GPP 사양을 기반으로 할 수 있다.
무선 기반 사설 네트워크(103)는 이동 디바이스 또는 고정 위치 디바이스일 수 있는, 복수의 무선 디바이스(106)에 대한 무선 네트워크 액세스를 제공한다. 다양한 예에서, 무선 디바이스(106)는 스마트폰, 연결된 차량, IoT 디바이스, 센서, 기계류(예컨대 제조 시설), 핫스팟 및 기타 디바이스를 포함할 수 있다. 무선 디바이스(106)는 때때로 사용자 장비(user equipment; UE) 또는 고객 댁내 장비(customer premises equipment; CPE)로 지칭된다.
무선 기반 사설 네트워크(103)는 복수의 셀(109)을 통해 복수의 무선 디바이스(106)에 대한 무선 네트워크 액세스를 제공하는 무선 액세스 네트워크(radio access network; RAN)를 포함할 수 있다. 셀(109) 각각에는 무선 디바이스(106)와 무선 데이터 신호를 송수신하는 하나 이상의 안테나 및 하나 이상의 무선 유닛이 장착될 수 있다. 안테나는 하나 이상의 주파수 대역에 대해 구성될 수 있으며, 무선 유닛은 또한 주파수 가변적이거나 주파수 조정 가능할 수 있다. 안테나는 신호를 특정 방향 또는 방위각 범위에 집중시키기 위해 특정 이득 또는 빔폭과 관련되어, 잠재적으로 다른 방향에서 주파수를 재사용할 수 있다. 또한, 안테나는 수평, 수직 또는 원편파될 수 있다. 일부 예들에서, 무선 유닛은 신호를 송수신하기 위해 다중 입력, 다중 출력(multiple-input, multiple-output; MIMO) 기술을 활용할 수 있다. 이와 같이, RAN은 무선 디바이스(106)와의 무선 연결을 가능하게 하는 무선 액세스 기술을 구현하고, 무선 기반 사설 네트워크의 코어 네트워크와의 연결을 제공한다. RAN의 컴포넌트는 주어진 물리적 영역을 커버하는 기지국과 안테나, 뿐만 아니라 RAN에 대한 연결을 관리하는 데 필요한 코어 네트워크 항목을 포함한다.
데이터 트래픽은 종종 레이어 3 라우터의 다중 홉(예를 들어, 집계 사이트)으로 구성된 광섬유 전송 네트워크를 통해 코어 네트워크로 라우팅된다. 코어 네트워크는 일반적으로 하나 이상의 데이터 센터에 수용된다. 코어 네트워크는 일반적으로 최종 디바이스의 데이터 트래픽을 집계하고, 가입자 및 디바이스를 인증하고, 개인화된 정책을 적용하고, 트래픽을 운영자 서비스 또는 인터넷으로 라우팅하기 전에 디바이스의 이동성을 관리한다. 예를 들어 5G 코어는 제어 및 사용자 평면 분리를 통해 다수의 마이크로서비스 요소로 분해될 수 있다. 물리적 네트워크 요소가 아닌 5G 코어는 가상화된 소프트웨어 기반 네트워크 기능(예를 들어 마이크로서비스로 배포)을 포함할 수 있으며, 따라서 다중 액세스 에지 컴퓨팅(Multi-access Edge Computing; MEC) 클라우드 인프라 내에서 인스턴스화될 수 있다. 코어 네트워크의 네트워크 기능은 하기에 더 상세하게 설명된, 사용자 평면 기능(User Plane Function; UPF), 액세스 및 이동성 관리 기능(Access and Mobility Management Function; AMF) 및 세션 관리 기능(Session Management Function; SMF)을 포함할 수 있다. 통신 네트워크(100) 외부의 위치로 향하는 데이터 트래픽의 경우, 네트워크 기능은 일반적으로 트래픽이 인터넷 또는 클라우드 제공자 네트워크와 같은 외부 네트워크로 통신 네트워크(100)에 들어오거나 나갈 수 있는 방화벽을 포함한다. 일부 실시예들에서, 통신 네트워크(100)는 코어 네트워크로부터 더 다운스트림인 사이트(예를 들어, 집계 사이트 또는 무선 기반 사설 네트워크(103))로부터 트래픽이 들어가거나 나가는 것을 허용하는 설비를 포함할 수 있다는 점에 유의한다.
UPF는 모바일 인프라와 데이터 네트워크(DN) 간의 상호 연결 지점, 즉 사용자 평면(GTP-U)에 대한 일반 패킷 무선 서비스(General Packet Radio Service; GPRS) 터널링 프로토콜의 캡슐화 및 캡슐화 해제를 제공한다. UPF는 또한 하나 이상의 엔드 마커 패킷을 RAN 기지국으로 전송하는 것을 포함하여, RAN 내에서 이동성을 제공하기 위한 세션 앵커 포인트를 제공할 수 있다. UPF는 또한 트래픽 일치 필터를 기반으로 특정 데이터 네트워크로 흐름을 보내는 것을 포함하여, 패킷 라우팅 및 포워딩을 처리할 수 있다. UPF의 다른 특징은 업링크(UL) 및 다운링크(DL)에 대한 전송 레벨 패킷 마킹 및 속도 제한을 포함하여, 흐름별 또는 애플리케이션별 QoS 처리를 포함한다. UPF는 최신 마이크로서비스 방법론을 사용하여 클라우드 네이티브 네트워크 기능으로 구현될 수 있으며, 예를 들어 서버리스 프레임워크(이는 관리 서비스를 통해 코드가 실행되는 기본 인프라를 추상화함) 내에서 배포할 수 있다.
AMF는 무선 디바이스(106) 또는 RAN으로부터 연결 및 세션 정보를 수신할 수 있고 연결 및 이동성 관리 태스크를 처리할 수 있다. 예를 들어, AMF는 RAN의 기지국 간 핸드오버를 관리할 수 있다. 일부 예들에서, AMF는 특정 RAN 제어 평면 및 무선 디바이스(106) 트래픽을 종료함으로써, 5G 코어에 대한 액세스 포인트로 간주될 수 있다. AMF는 또한 암호화 및 무결성 보호 알고리즘을 구현할 수 있다.
SMF는 예를 들어 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit; PDU) 세션을 생성, 업데이트 및 제거하고 UPF 내에서 세션 컨텍스트를 관리하여 세션 설정 또는 수정을 처리할 수 있다. SMF는 또한 동적 호스트 구성 프로토콜(Dynamic Host Configuration Protocol; DHCP) 및 IP 어드레스 관리(IP Address Management; IPAM)를 구현할 수 있다. SMF는 최신 마이크로서비스 방법론을 사용하여 클라우드 네이티브 네트워크 기능으로 구현될 수 있다.
무선 기반 사설 네트워크(103)를 구현하기 위한 다양한 네트워크 기능은 네트워크 기능을 수행하도록 구성된 범용 컴퓨팅 디바이스에 대응할 수 있는 분산형 컴퓨팅 디바이스(112)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 분산형 컴퓨팅 디바이스(112)는 네트워크 기능을 수행하는 하나 이상의 서비스를 실행하도록 구성된 하나 이상의 가상 머신 인스턴스를 실행할 수 있다. 일 실시예에서, 분산형 컴퓨팅 디바이스(112)는 각 셀 사이트에 배치되는 견고한 기계이다.
대조적으로, 하나 이상의 중앙 집중식 컴퓨팅 디바이스(115)는 고객에 의해 동작되는 중앙 사이트에서 다양한 네트워크 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 중앙 집중식 컴퓨팅 디바이스(115)는 조정된 서버 룸에서 고객 댁내 중앙에 위치될 수 있다. 중앙 집중식 컴퓨팅 디바이스(115)는 네트워크 기능을 수행하는 하나 이상의 서비스를 실행하도록 구성된 하나 이상의 가상 머신 인스턴스를 실행할 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 무선 기반 사설 네트워크(103)로부터의 네트워크 트래픽은 고객 사이트로부터 원격으로 위치된 하나 이상의 데이터 센터에 위치될 수 있는 하나 이상의 코어 컴퓨팅 디바이스(118)로 백홀된다. 코어 컴퓨팅 디바이스(118)는 또한 인터넷 및/또는 다른 외부 공용 또는 사설 네트워크에 대응할 수 있는 네트워크(121)로 및 로부터의 네트워크 트래픽을 라우팅하는 것을 포함하는 다양한 네트워크 기능을 수행할 수 있다. 코어 컴퓨팅 디바이스(118)는 통신 네트워크(100)의 관리(예를 들어, 과금, 이동성 관리 등)와 관련된 기능 및 통신 네트워크(100)와 다른 네트워크 간의 트래픽을 중계하는 전송 기능을 수행할 수 있다.
도 1b로 이동하면, 복수의 빌딩(153)을 갖는 조직 캠퍼스(예컨대 기업, 학교, 또는 다른 조직과 같은 회사의 구내)에서 사용되고 본 개시의 다양한 실시예들에 따라 배치되는 무선 기반 사설 네트워크(150)의 일 예가 도시된다. 도 1b는 다수의 건물을 갖는 일 예를 도시하지만, 개시된 기술은 하나 이상의 건물 및/또는 하나 이상의 야외 공간(예컨대 경기장 또는 다른 야외 장소)을 포함할 수 있는 사이트의 임의의 레이아웃에 유사하게 적용될 수 있음을 이해할 것이다.
이 비제한적인 예에서 무선 기반 사설 네트워크(150)는 조직 캠퍼스를 완전히 커버하기 위해 4개의 셀(156a, 156b, 156c 및 156d)을 포함한다. 셀(156)은 각각의 건물(153) 내에서 완전한 커버리지를 제공하기 위해 어느 정도 중첩될 수 있다. 인접 또는 중첩 셀(156)은 비간섭 주파수로 동작하도록 구성된다. 예를 들어, 셀(156a)은 주파수 A를 사용할 수 있고, 셀(156b)은 주파수 B를 사용할 수 있고, 셀(156c)은 주파수 C를 사용할 수 있으며, 이들은 각각의 셀(156a, 156b 및 156c)의 커버리지가 중첩되기 때문에 모두 별개의 주파수이다. 그러나, 셀(156d)은 셀(156d)의 커버리지가 셀(156a 또는 156b)과 중첩되지 않기 때문에 예를 들어 주파수 A 또는 B를 사용할 수 있다.
사용량 또는 다른 네트워크 메트릭에 따라, 셀(156)이 무선 기반 사설 네트워크(150)에 추가되거나 제거될 수 있음에 유의한다. 일부 경우에, 셀(156)에 대한 신호 세기는 셀(156)의 수를 줄이기 위해 증가되거나, 셀(156) 사이의 스펙트럼 재사용을 허용하면서 셀(156)의 수를 증가시키기 위해 낮출 수 있다. 추가로, 필요에 따라 무선 기반 사설 네트워크(150)에 대해 레이턴시를 줄이고, 보안을 유지하고, 신뢰성을 높이기 위해 조직 캠퍼스의 지리적 영역 내에 또는 클라우드 제공자 네트워크 내에 컴퓨팅 용량이 추가될 수 있다. 일부 경우에, 무선 기반 사설 네트워크(150)를 구현하는 소프트웨어에 대한 컴퓨팅 용량은 클라우드 서비스 제공자의 지역 데이터 센터와 같은 고객 댁내가 아닌 클라우드 제공자 네트워크에서 대부분 또는 전체적으로 프로비저닝될 수 있다. 이 소프트웨어는 코어 네트워크 기능, 중앙 유닛 네트워크 기능 및 분산형 유닛 네트워크 기능에 해당할 수 있는 UPF, AMF, SMF 등과 같은 다양한 네트워크 기능을 구현할 수 있다. 분산형 유닛 네트워크 기능과 같은 일부 네트워크 기능은 셀 사이트에 남아 있을 수 있다.
도 2a는 일부 실시예들에 따라, 클라우드 제공자 네트워크(203)를 포함하고 도 1의 통신 네트워크(100) 내의 온-프레미스 고객 배치와 결합하여 사용될 수 있는 클라우드 제공자 네트워크의 다양한 제공자 기판 확장부를 더 포함하는 네트워킹 환경(200)의 일 예를 예시한다. 클라우드 제공자 네트워크(203)(때로는 단순히 "클라우드"라고 함)는 네트워크 액세스 가능한 컴퓨팅 리소스(예컨대 컴퓨트, 스토리지 및 네트워킹 리소스, 애플리케이션 및 서비스)의 풀을 말하며, 이는 가상화되거나 베어-메탈(bare-metal)이 될 수 있다. 클라우드는 고객 명령에 응답하여 프로그래밍 방식으로 프로비저닝 및 릴리스될 수 있는 구성 가능한 컴퓨팅 리소스의 공유 풀에 대한 편리한 온디맨드 네트워크 액세스를 제공할 수 있다. 이러한 리소스는 동적으로 프로비저닝되고 가변 로드에 맞게 조정되도록 재구성할 수 있다. 따라서 클라우드 컴퓨팅은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크(예를 들어, 인터넷, 셀룰러 통신 네트워크)를 통해 서비스로 전송되는 애플리케이션과 이러한 서비스를 제공하는 클라우드 제공자 데이터 센터의 하드웨어 및 소프트웨어로 간주될 수 있다.
클라우드 제공자 네트워크(203)는 예를 들어, 사용자가 컴퓨트 서버(이는 선택적으로 로컬 스토리지와 함께, 중앙 처리 장치(CPU) 및 그래픽 처리 장치(GPU) 중 하나 또는 둘 다의 사용을 통해 컴퓨트 인스턴스를 제공함) 및 블록 저장 서버(이는 지정된 컴퓨트 인스턴스에 가상화된 영구적인 블록 스토리지를 제공함)의 사용을 통해 처리 확장 가능한 "가상 컴퓨팅 디바이스"를 마음대로 가질 수 있도록 네트워크를 통해 온디맨드 확장 가능한 컴퓨팅 플랫폼을 사용자에게 제공할 수 있다. 이러한 가상 컴퓨팅 디바이스는 하드웨어(다양한 유형의 프로세서, 로컬 메모리, 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory; RAM), 하드 디스크 및/또는 솔리드 스테이트 드라이브(Solid-State Drive; SSD) 스토리지), 운영체제 선택, 네트워킹 기능 및 사전 로드된 애플리케이션 소프트웨어를 포함하는 개인용 컴퓨팅 디바이스의 속성을 갖는다. 각 가상 컴퓨팅 디바이스는 콘솔 입력 및 출력(예를 들어, 키보드, 디스플레이 및 마우스)을 가상화할 수도 있다. 이 가상화를 통해 사용자는 브라우저, API, 소프트웨어 개발(software development kit; SDK) 등과 같은 컴퓨터 애플리케이션을 사용하여 가상 컴퓨팅 디바이스에 연결하여 가상 컴퓨팅 디바이스를 개인 컴퓨팅 디바이스와 마찬가지로 구성하고 사용할 수 있다. 사용자가 사용할 수 있는 고정된 양의 하드웨어 리소스를 소유하는 개인용 컴퓨팅 디바이스와 달리, 가상 컴퓨팅 디바이스와 관련된 하드웨어는 사용자가 필요로 하는 리소스에 따라 확장 또는 축소될 수 있다.
상기에 나타낸 바와 같이, 사용자는 중간 네트워크(들)(212)를 통해 다양한 인터페이스(206)(예를 들어, API)를 사용하여, 가상화된 컴퓨팅 디바이스 및 기타 클라우드 제공자 네트워크(203) 리소스 및 서비스에 연결하고, 5G 네트워크와 같은 통신 네트워크를 구성하고 관리할 수 있다. API는 클라이언트 디바이스(215)와 서버 사이의 인터페이스 및/또는 통신 프로토콜을 말하며, 클라이언트가 미리 정의된 형식으로 요청하면, 클라이언트는 특정 형식으로 응답을 수신하거나 정의된 동작이 개시되도록 해야 한다. 클라우드 제공자 네트워크 컨텍스트에서, API는 고객이 클라우드 제공자 네트워크로부터 데이터를 얻거나 클라우드 제공자 네트워크 내에서 동작하도록 하고, 클라우드 제공자 네트워크에서 호스팅되는 리소스 및 서비스와 상호 작용하는 애플리케이션 개발을 가능하게 함으로써 고객이 클라우드 인프라에 액세스하는 게이트웨이를 제공한다. API는 또한 서로 데이터를 교환하기 위해 클라우드 제공자 네트워크의 상이한 서비스를 가능하게 할 수 있다. 사용자는 그들의 가상 컴퓨팅 시스템을 배치하여 그들 자신의 사용 및/또는 고객 또는 클라이언트에 의한 사용을 위한 네트워크 기반 서비스를 제공하도록 선택할 수 있다.
클라우드 제공자 네트워크(203)는 기판이라고 하는 물리적 네트워크(예를 들어, 판금 상자, 케이블, 랙 하드웨어)를 포함할 수 있다. 기판은 제공자 네트워크의 서비스를 실행하는 물리적 하드웨어를 포함하는 네트워크 패브릭으로 간주될 수 있다. 기판은 클라우드 제공자 네트워크(203)의 나머지 부분으로부터 격리될 수 있으며, 예를 들어 기판 네트워크 어드레스에서 클라우드 제공자의 서비스를 실행하는 생산 네트워크의 어드레스로 또는 고객 리소스를 호스팅하는 고객 네트워크로 라우팅하는 것이 가능하지 않을 수 있다.
클라우드 제공자 네트워크(203)는 또한 기판 상에서 실행되는 가상화된 컴퓨팅 리소스의 오버레이 네트워크를 포함할 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 네트워크 기판 상의 하이퍼바이저 또는 기타 디바이스 또는 프로세스는 캡슐화 프로토콜 기술을 사용하여 네트워크 패킷(예를 들어, 클라이언트 IP 패킷)을 제공자 네트워크 내의 서로 다른 호스트에 있는 클라이언트 리소스 인스턴스 간에 네트워크 기판을 통해 라우팅하고 캡슐화할 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술은 오버레이 네트워크 경로 또는 루트를 통해 네트워크 기판 상의 엔드포인트 사이에서 캡슐화된 패킷(네트워크 기판 패킷이라고도 함)을 라우팅하기 위해 네트워크 기판에서 사용될 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술은 네트워크 기판에 중첩진 가상 네트워크 토폴로지를 제공하는 것으로 볼 수 있다. 이와 같이, 네트워크 패킷은 오버레이 네트워크(예를 들어, 가상 사설 클라우드(virtual private cloud; VPC)라고 할 수 있는 가상 네트워크, 보안 그룹이라고 할 수 있는 포트/프로토콜 방화벽 구성)의 구성에 따라 기판 네트워크를 따라 라우팅될 수 있다. 매핑 서비스(미도시)는 이러한 네트워크 패킷의 라우팅을 조정할 수 있다. 매핑 서비스는 오버레이 인터넷 프로토콜(IP)과 네트워크 식별자의 조합을 기판 IP에 매핑하는 지역 분산 조회 서비스일 수 있으므로, 분산형 기판 컴퓨팅 디바이스가 패킷을 보낼 위치를 조회할 수 있다.
설명하기 위해, 각 물리적 호스트 디바이스(예를 들어, 연산 서버, 블록 저장 서버, 객체 저장 서버, 제어 서버)는 기판 네트워크에서 IP 어드레스를 가질 수 있다. 하드웨어 가상화 기술은 호스트 컴퓨터에서 예를 들어 컴퓨팅 서버의 가상 머신(virtual machine; VM)과 같은 여러 운영 체제를 동시에 실행하도록 할 수 있다. 호스트의 하이퍼바이저 또는 가상 머신 모니터(virtual machine monitor; VMM)는 호스트의 다양한 VM 간에 호스트의 하드웨어 리소스를 할당하고 VM의 실행을 모니터링한다. 각 VM에는 오버레이 네트워크에서 하나 이상의 IP 어드레스가 제공될 수 있으며, 호스트의 VMM은 호스트에 있는 VM의 IP 어드레스를 인식할 수 있다. VMM(및/또는 네트워크 기판 상의 다른 디바이스 또는 프로세스)은 캡슐화 프로토콜 기술을 사용하여 네트워크 패킷(예를 들어, 클라이언트 IP 패킷)을 클라우드 제공자 네트워크(203) 내의 서로 다른 호스트에 있는 가상화된 리소스 간에 네트워크 기판을 통해 라우팅하고 캡슐화할 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술은 오버레이 네트워크 경로 또는 루트를 통해 네트워크 기판 상의 엔드포인트 사이에서 캡슐화된 패킷을 라우팅하기 위해 네트워크 기판에서 사용될 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술은 네트워크 기판에 중첩진 가상 네트워크 토폴로지를 제공하는 것으로 볼 수 있다. 캡슐화 프로토콜 기술은 IP 오버레이 어드레스(예를 들어, 고객이 볼 수 있는 IP 어드레스)를 기판 IP 어드레스(고객이 볼 수 없는 IP 어드레스)에 매핑하는 매핑 디렉토리를 유지 관리하는 매핑 서비스를 포함할 수 있으며, 이는 엔드포인트 사이에서 패킷을 라우팅하기 위한 클라우드 제공자 네트워크(203)에서 다양한 프로세스에 의해 액세스될 수 있다.
예시된 바와 같이, 클라우드 제공자 네트워크 기판의 트래픽 및 동작은 다양한 실시예들에서 두 개의 카테고리, 즉 논리 제어 평면(218)을 통해 전송되는 제어 평면 트래픽 및 논리 데이터 평면(221)을 통해 전송되는 데이터 평면 동작으로 광범위하게 세분될 수 있다. 데이터 평면(221)이 분산형 컴퓨팅 시스템을 통한 사용자 데이터의 이동을 나타내는 반면, 제어 평면(218)은 분산형 컴퓨팅 시스템을 통한 제어 신호의 이동을 나타낸다. 제어 평면(218)은 일반적으로 하나 이상의 제어 서버에 의해 구현되고 이들에 걸쳐 분산된 하나 이상의 제어 평면 컴포넌트 또는 서비스를 포함한다. 제어 평면 트래픽에는 일반적으로 다양한 고객을 위한 격리된 가상 네트워크 설정, 리소스 사용 및 상태 모니터링, 요청된 컴퓨트 인스턴스가 시작될 특정 호스트 또는 서버 식별, 필요에 따라 추가 하드웨어 프로비저닝 등과 같은 관리 동작을 포함한다. 데이터 평면(221)은 클라우드 제공자 네트워크(예를 들어, 컴퓨팅 인스턴스, 컨테이너, 블록 스토리지 볼륨, 데이터베이스, 파일 스토리지)에서 구현되는 고객 리소스를 포함한다. 데이터 평면 트래픽은 일반적으로 고객 리소스와의 데이터 전송과 같은 비관리 동작을 포함한다.
제어 평면 컴포넌트는 일반적으로 데이터 평면 서버와 별도의 서버 세트에서 구현되며, 제어 평면 트래픽 및 데이터 평면 트래픽은 별도의/고유한 네트워크를 통해 전송될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어 평면 트래픽과 데이터 평면 트래픽은 서로 다른 프로토콜에 의해 지원될 수 있다. 일부 실시예들에서, 클라우드 제공자 네트워크(203)를 통해 전송된 메시지(예를 들어, 패킷)는 트래픽이 제어 평면 트래픽인지 데이터 평면 트래픽인지를 나타내는 플래그를 포함한다. 일부 실시예들에서, 트래픽의 페이로드는 그 유형(예를 들어, 제어 평면인지 데이터 평면인지)을 결정하기 위해 검사될 수 있다. 트래픽 유형을 구별하기 위한 다른 기술이 가능하다.
예시된 바와 같이, 데이터 평면(221)은 하나 이상의 컴퓨트 서버를 포함할 수 있으며, 이는 베어 메탈(예를 들어, 단일 테넌트)일 수 있거나 하이퍼바이저에 의해 가상화되어 하나 이상의 고객을 위한 다수의 VM(때로는 "인스턴스"라고 함) 또는 마이크로VM을 실행할 수 있다. 이러한 컴퓨팅 서버는 클라우드 제공자 네트워크의 가상화된 컴퓨팅 서비스(또는 "하드웨어 가상화 서비스")를 지원할 수 있다. 가상화된 컴퓨팅 서비스는 제어 평면(218)의 일부일 수 있어, 고객이 인터페이스(206)(예를 들어, API)를 통해 명령을 발행하여 그들의 애플리케이션에 대한 컴퓨트 인스턴스(예를 들어, VM, 컨테이너)를 런칭하고 관리하도록 할 수 있다. 가상화된 컴퓨팅 서비스는 다양한 계산 및/또는 메모리 리소스를 사용하여 가상 컴퓨트 인스턴스를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 가상 컴퓨트 인스턴스 각각은 여러 인스턴스 유형 중 하나에 해당할 수 있다. 인스턴스 유형은 하드웨어 유형, 계산 리소스(예를 들어, CPU 또는 CPU 코어의 수, 유형 및 구성), 메모리 리소스(예를 들어, 로컬 메모리의 용량, 유형 및 구성), 스토리지 리소스(예를 들어, 로컬로 액세스 가능한 스토리지의 용량, 유형 및 구성), 네트워크 리소스(예를 들어, 네트워크 인터페이스 및/또는 네트워크 기능의 특성) 및/또는 기타 적절한 설명적 특성으로 특징지어질 수 있다. 인스턴스 유형 선택 기능을 사용하여, 예를 들어 고객으로부터의 입력에 (적어도 부분적으로) 기초하여 고객을 위한 인스턴스 유형이 선택될 수 있다. 예를 들어, 고객은 미리 정의된 인스턴스 유형 세트로부터 인스턴스 유형을 선택할 수 있다. 다른 예로서, 고객은 인스턴스 유형의 원하는 리소스 및/또는 인스턴스가 실행할 워크로드의 요건을 지정할 수 있으며, 인스턴스 유형 선택 기능은 이러한 사양을 기반으로 인스턴스 유형을 선택할 수 있다.
데이터 평면(221)은 또한 고객 데이터의 볼륨을 저장하기 위한 영구 스토리지, 뿐만 아니라 이러한 볼륨을 관리하기 위한 소프트웨어를 포함할 수 있는 하나 이상의 블록 저장 서버를 포함할 수 있다. 이러한 블록 저장 서버는 클라우드 제공자 네트워크의 관리형 블록 스토리지 서비스를 지원할 수 있다. 관리형 블록 스토리지 서비스는 제어 평면(218)의 일부일 수 있어, 고객이 인터페이스(206)(예를 들어, API)를 통해 명령을 발행하여 컴퓨트 인스턴스에서 실행되는 그들의 애플리케이션에 대한 볼륨을 생성하고 관리하도록 할 수 있다. 블록 저장 서버는 데이터가 블록으로 저장되는 하나 이상의 서버를 포함한다. 블록은 일반적으로 블록 크기의 최대 길이를 갖는 전체 레코드 수를 포함하는 일련의 바이트 또는 비트이다. 블록형 데이터는 일반적으로 데이터 버퍼에 저장되며 한 번에 전체 블록을 읽거나 쓴다. 일반적으로, 볼륨은 사용자 대신 유지 관리되는 데이터 세트와 같은 데이터의 논리적 모음에 해당할 수 있다. 예를 들어 크기가 1GB에서 1테라바이트(TB) 이상인 개별 하드 드라이브로 취급될 수 있는 사용자 볼륨은 블록 저장 서버에 저장된 하나 이상의 블록으로 만들어진다. 개별 하드 드라이브로 취급되지만, 볼륨은 하나 이상의 기본 물리적 호스트 디바이스에 구현된 하나 이상의 가상화된 디바이스로 저장될 수 있음을 알 수 있다. 볼륨은 서로 다른 호스트에 의해 호스팅되는 각 파티션을 사용하여 소수의 횟수(예를 들어, 최대 16회)로 분할될 수 있다. 볼륨의 데이터는 볼륨의 다수의 복제본(이러한 복제본은 컴퓨팅 시스템의 볼륨을 집합적으로 나타낼 수 있음)을 제공하기 위해 클라우드 제공자 네트워크 내의 다수의 디바이스 간에 복제될 수 있다. 분산형 컴퓨팅 시스템의 볼륨의 복제본은 예를 들어 사용자가 볼륨의 1차 복제본 또는 블록 레벨에서 1차 복제본과 동기화되는 볼륨의 2차 복제본에 액세스할 수 있도록 함으로써 자동 페일오버 및 복구를 제공할 수 있어서, 1차 복제본 또는 2차 복제본의 실패가 볼륨 정보에 대한 액세스를 방해하지 않도록 한다. 1차 복제본의 역할은 볼륨에서 읽기 및 쓰기(때로는 "입력 출력 동작" 또는 간단히 "I/O 동작"이라고 함)를 용이하게 하고, 모든 쓰기를 2차 복제본에 (비동기식 복제본도 사용될 수 있지만, 바람직하게는 I/O 경로에서 동기식으로) 전파하는 것일 수 있다. 2차 복제본은 1차 복제본과 동기식으로 업데이트될 수 있으며 페일오버 동작 중에 원활한 전환을 제공하여, 2차 복제본이 1차 복제본의 역할을 맡고, 이전 1차 복제본이 2차로 지정되거나 새로운 대체 2차 복제본이 프로비저닝된다. 본원의 특정 예는 1차 복제본과 2차 복제본에 대해 설명하지만, 논리 볼륨은 다수의 2차 복제본을 포함할 수 있음을 알 수 있다. 컴퓨트 인스턴스는 클라이언트를 통해 I/O를 볼륨으로 가상화할 수 있다. 클라이언트는 컴퓨트 인스턴스가 원격 데이터 볼륨(예를 들어, 네트워크를 통해 액세스되는 물리적으로 분리된 컴퓨팅 디바이스에 저장된 데이터 볼륨)에 연결하고 I/O 동작을 수행할 수 있도록 하는 명령어를 나타낸다. 클라이언트는 컴퓨트 인스턴스의 처리 유닛(예를 들어, CPU 또는 GPU)을 포함하는 서버의 오프로드 카드에서 구현될 수 있다.
데이터 평면(221)은 또한 클라우드 제공자 네트워크 내의 다른 유형의 스토리지를 나타내는 하나 이상의 객체 저장 서버를 포함할 수 있다. 객체 저장 서버는 데이터가 버킷이라고 하는 리소스 내의 객체로 저장되는 하나 이상의 서버를 포함하며, 클라우드 제공자 네트워크의 관리형 객체 스토리지 서비스를 지원하는 데 사용될 수 있다. 각 객체는 일반적으로 저장되는 데이터, 저장된 객체 분석과 관련하여 객체 스토리지 서버의 다양한 기능을 가능하게 하는 다양한 양의 메타데이터, 객체를 검색하는 데 사용될 수 있는 전역적으로 고유한 식별자 또는 키를 포함한다. 각 버킷은 지정된 사용자 계정과 연관된다. 고객은 자신의 버킷 내에 원하는 만큼의 객체를 저장할 수 있고, 버킷의 객체를 쓰고 읽고 삭제할 수 있으며, 버킷과 버킷에 포함된 객체에 대한 액세스를 제어할 수 있다. 또한, 전술한 지역들 중 서로 다른 지역들에 걸쳐 분산된 다수의 서로 다른 객체 스토리지 서버를 갖는 실시예들에서, 사용자는 예를 들어 레이턴시를 최적화하기 위해 버킷이 저장되는 지역(또는 지역들)을 선택할 수 있다. 고객은 버킷을 사용하여 VM을 런칭하는 데 사용될 수 있는 머신 이미지와 볼륨 데이터의 특정 시점 보기를 나타내는 스냅샷을 포함하여 다양한 유형의 객체를 저장할 수 있다.
제공자 기판 확장부(224)(provider substrate extension; "PSE")는 통신 네트워크와 같은 별도의 네트워크 내에서 클라우드 제공자 네트워크(203)의 리소스 및 서비스를 제공함으로써, 클라우드 제공자 네트워크(203)의 기능을 새로운 위치로 확장한다(예를 들어, 고객 디바이스와의 통신 레이턴시, 법률 준수, 보안 등과 관련된 이유로). 일부 구현들에서, PSE(224)는 통신 네트워크 내에서 실행할 클라우드 기반 워크로드에 대한 용량을 제공하도록 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, PSE(224)는 통신 네트워크의 코어 및/또는 RAN 기능을 제공하도록 구성될 수 있고, 추가 하드웨어(예를 들어, 무선 액세스 하드웨어)로 구성될 수 있다. 일부 구현들은 예를 들어 코어 및/또는 RAN 기능에서 사용되지 않는 용량을 클라우드 기반 워크로드 실행에 사용할 수 있도록 허용하여 두 가지를 모두 허용하도록 구성될 수 있다.
나타낸 바와 같이, 이러한 제공자 기판 확장부(224)는 기타 가능한 유형의 기판 확장부 중에서, 클라우드 제공자 네트워크 관리형 제공자 기판 확장부(227)(예를 들어, 클라우드 제공자 네트워크(203)와 연관된 것과 별개인 클라우드 제공자 관리형 시설에 위치되는 서버에 의해 형성됨), 통신 서비스 제공자 기판 확장부(230)(예를 들어, 통신 서비스 제공자 설비와 관련된 서버에 의해 형성됨), 고객 관리형 제공자 기판 확장부(233)(예를 들어, 고객 또는 파트너 시설의 댁내에 위치된 서버에 의해 형성됨)를 포함할 수 있다.
예시적인 제공자 기판 확장부(224)에 예시된 바와 같이, 제공자 기판 확장부(224)는 클라우드 제공자 네트워크(203)의 제어 평면(218)과 데이터 평면(221)을 각각 확장하는, 제어 평면(236)과 데이터 평면(239) 사이의 논리적 분리를 유사하게 포함할 수 있다. 제공자 기판 확장부(224)는 예를 들어, 다양한 유형의 컴퓨팅 관련 리소스를 지원하고 클라우드 제공자 네트워크 사용 경험을 미러링하는 방식으로 이를 수행하기 위해 소프트웨어 및/또는 펌웨어 요소와 하드웨어의 적절한 조합으로 클라우드 제공자 네트워크 운영자에 의해 미리 구성될 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 제공자 기판 확장 위치 서버는 제공자 기판 확장부(224) 내 배치를 위해 클라우드 제공자에 의해 프로비저닝될 수 있다. 상기에 설명된 바와 같이, 클라우드 제공자 네트워크(203)는 기본 하드웨어 리소스의 다양한 유형 및 수량을 각각 갖는 미리 정의된 인스턴스 유형 세트를 제공할 수 있다. 각 인스턴스 유형은 또한 다양한 크기로 제공될 수 있다. 고객이 지역에서 하는 것처럼 제공자 기판 확장부(224)에서 동일한 인스턴스 유형 및 크기를 계속 사용할 수 있도록 하기 위해, 서버는 이기종 서버일 수 있다. 이기종 서버는 동일한 유형의 여러 인스턴스 크기를 동시에 지원할 수 있으며, 기본 하드웨어 리소스에서 지원하는 인스턴스 유형이 무엇이든 호스팅하도록 재구성될 수도 있다. 이기종 서버의 재구성은 서버의 가용 용량을 사용하여, 즉, 다른 VM이 여전히 실행 중이고 제공자 기판 확장 위치 서버의 다른 용량을 소비하는 동안, 즉시 발생할 수 있다. 이는 서버에서 실행 중인 인스턴스를 더 잘 패킹할 수 있게 함으로써 에지 위치 내의 컴퓨팅 리소스 사용률을 개선할 수 있으며, 클라우드 제공자 네트워크(203) 및 클라우드 제공자 네트워크 관리형 제공자 기판 확장부(227)를 통한 인스턴스 사용과 관련하여 원활한 경험을 또한 제공한다.
제공자 기판 확장 서버는 하나 이상의 컴퓨트 인스턴스를 호스팅할 수 있다. 컴퓨트 인스턴스는 애플리케이션이 컴퓨팅 환경(예를 들어, VM 및 마이크로VM 포함함)에서 빠르고 안정적으로 실행될 수 있도록 코드 및 모든 종속성을 패키징하는 VM 또는 컨테이너일 수 있다. 추가로, 서버는 고객이 원하는 경우 하나 이상의 데이터 볼륨을 호스트할 수 있다. 클라우드 제공자 네트워크(203)의 지역에서, 이러한 볼륨은 전용 블록 저장 서버에서 호스팅될 수 있다. 그러나, 제공자 기판 확장부(224)에서 그 지역보다 훨씬 더 작은 용량을 가질 가능성으로 인해, 제공자 기판 확장부(224)가 이러한 전용 블록 저장 서버를 포함하는 경우 최적의 사용률 경험이 제공되지 않을 수 있다. 따라서, VM 중 하나가 블록 저장 소프트웨어를 실행하고 볼륨의 데이터를 저장하도록 블록 저장 서비스가 제공자 기판 확장부(224)에서 가상화될 수 있다. 클라우드 제공자 네트워크(203)의 지역에서 블록 저장 서비스의 동작과 유사하게, 제공자 기판 확장부(224) 내의 볼륨은 내구성 및 가용성을 위해 복제될 수 있다. 볼륨은 제공자 기판 확장부(224) 내의 그들 자신의 고립된 가상 네트워크 내에 프로비저닝될 수 있다. 컴퓨트 인스턴스 및 임의의 볼륨은 집합적으로 제공자 기판 확장부(224) 내의 제공자 네트워크 데이터 평면(221)의 데이터 평면(239) 확장부를 구성한다.
제공자 기판 확장부(224) 내의 서버는, 일부 구현들에서, 특정 로컬 제어 평면 컴포넌트, 예를 들어 클라우드 제공자 네트워크(203)로의 연결이 끊긴 경우 제공자 기판 확장부(224)가 계속 기능할 수 있게 하는 컴포넌트를 호스팅할 수 있다. 이러한 컴포넌트의 예들에는 가용성을 유지하기 위해 필요한 경우 제공자 기판 확장 서버 간에 컴퓨트 인스턴스를 이동할 수 있는 마이그레이션 관리자와, 볼륨 복제본이 위치되는 곳을 나타내는 키 값 데이터 저장소가 포함된다. 그러나, 일반적으로 제공자 기판 확장부에 대한 제어 평면(236) 기능은 고객이 가능한 한 제공자 기판 확장부의 리소스 용량을 많이 사용할 수 있도록 하기 위해 클라우드 제공자 네트워크(203)에 남아 있을 것이다.
마이그레이션 관리자는 해당 지역에서 실행되는 중앙 집중식 조정 컴포넌트, 뿐만 아니라 PSE 서버(및 클라우드 제공자의 데이터 센터에 있는 서버)에서 실행되는 로컬 컨트롤러를 가질 수 있다. 중앙 집중식 조정 컴포넌트는 마이그레이션이 트리거될 때 타겟 에지 위치 및/또는 타겟 호스트를 식별할 수 있는 반면, 로컬 컨트롤러는 소스 호스트와 타겟 호스트 간의 데이터 전송을 조정할 수 있다. 서로 다른 위치에 있는 호스트 간의 설명된 리소스 이동은 여러 마이그레이션 형식 중 하나를 취할 수 있다. 마이그레이션은 클라우드 컴퓨팅 네트워크의 호스트 간에 또는 클라우드 컴퓨팅 네트워크 외부의 호스트와 클라우드 내의 호스트 간에 가상 머신 인스턴스(및/또는 기타 리소스)를 이동시키는 것을 말한다. 라이브 마이그레이션 및 재부팅 마이그레이션을 포함하여 서로 다른 유형의 마이그레이션이 있다. 마이그레이션을 재부팅하는 동안, 고객은 가상 머신 인스턴스의 중단 및 효과적인 전원 주기를 경험한다. 예를 들어, 제어 평면 서비스는 원래 호스트에서 현재 도메인을 해체한 후 새 호스트에서 가상 머신 인스턴스에 대한 새 도메인을 생성하는 것과 관련된 재부팅 마이그레이션 워크플로우를 조정할 수 있다. 인스턴스는 원래 호스트에서 종료되고 새 호스트에서 다시 부팅되어 재부팅된다.
라이브 마이그레이션은 가상 머신의 가용성을 크게 방해하지 않고(예를 들어, 최종 사용자가 가상 머신의 가동 중지 시간을 인지하지 못함) 서로 다른 물리적 머신 간에 실행 중인 가상 머신 또는 애플리케이션을 이동하는 프로세스를 의미한다. 제어 평면이 라이브 마이그레이션 워크플로를 실행할 때 인스턴스와 연결된 새로운 "비활성" 도메인을 생성할 수 있는 반면, 인스턴스의 원래 도메인은 계속해서 "활성" 도메인으로 실행된다. 메모리(실행 중인 애플리케이션의 인-메모리 상태 포함), 스토리지 및 가상 머신의 네트워크 연결성은 활성 도메인이 있는 원래 호스트에서 비활성 도메인이 있는 목적지 호스트로 전송된다. 메모리 콘텐트를 목적지 호스트로 전송하는 동안 상태 변경을 방지하기 위해 가상 머신을 잠시 일시 중지할 수 있다. 제어 평면은 비활성 도메인을 활성 도메인으로 전환하고 원래 활성 도메인을 비활성 도메인으로 강등(때로는 "플립"이라고도 함)한 후, 비활성 도메인이 폐기될 수 있다.
다양한 유형의 마이그레이션 기술에는 고객이 가상 머신 인스턴스를 사용할 수 없는 시간인 중요한 단계를 관리하는 것이 포함되며 이 단계는 가능한 한 짧게 유지해야 한다. 현재 개시된 마이그레이션 기술에서 이는 하나 이상의 중간 네트워크를 통해 연결될 수 있는 지리적으로 분리된 위치에 있는 호스트 간에 리소스가 이동되고 있기 때문에 특히 어려울 수 있다. 라이브 마이그레이션의 경우, 개시된 기술은 위치 간 레이턴시, 네트워크 대역폭/사용 패턴 및/또는 인스턴스에서 가장 자주 사용되는 메모리 페이지를 기반으로, 사전 복사(예를 들어, 인스턴스가 소스 호스트에서 여전히 실행 중인 동안) 및 사후 복사(예를 들어, 인스턴스가 목적지 호스트에서 실행되기 시작한 후)할 메모리 상태 데이터의 양을 동적으로 결정할 수 있다. 또한, 메모리 상태 데이터가 전송되는 특정 시간은 위치 간의 네트워크 조건에 기초하여 동적으로 결정될 수 있다. 이 분석은 지역의 마이그레이션 관리 컴포넌트 또는 소스 에지 위치에서 로컬로 실행되는 마이그레이션 관리 컴포넌트에 의해 수행될 수 있다. 인스턴스가 가상화된 스토리지에 액세스할 수 있는 경우, 소스 도메인과 타겟 도메인 모두 동시에 스토리지에 부착되어 마이그레이션하는 동안 그리고 소스 도메인으로 롤백해야 하는 경우 데이터에 중단 없이 액세스할 수 있다.
제공자 기판 확장부(224)에서 실행되는 서버 소프트웨어는 클라우드 제공자 기판 네트워크에서 실행되도록 클라우드 제공자에 의해 설계될 수 있으며, 이 소프트웨어는 로컬 네트워크 관리자(들)(242)를 사용하여 제공자 기판 확장부(224)에서 수정되지 않고 실행되도록 하여 에지 위치 내에서 기판 네트워크의 개인 복제본("쉐도우 기판")을 생성한다. 로컬 네트워크 관리자(들)(242)는 제공자 기판 확장부(224) 서버 상에서 실행될 수 있고, 예를 들어 가상 사설 네트워크(virtual private network; VPN) 엔드포인트 또는 제공자 기판 확장부(224)와 클라우드 제공자 네트워크(203)의 프록시(245, 248) 사이의 엔드포인트들로서 작용하고 매핑 서비스(트래픽 캡슐화 및 캡슐화 해제용)를 구현하여 (데이터 평면 프록시(248)으로부터의) 데이터 평면 트래픽 및 (제어 평면 프록시(245)으로부터의) 제어 평면 트래픽을 적절한 서버(들)에 연결함으로써 제공자 기판 확장부(224) 네트워크와 쉐도우 기판을 연결할 수 있다. 제공자 네트워크의 기판-오버레이 매핑 서비스의 로컬 버전을 구현함으로써, 로컬 네트워크 관리자(들)(242)는 제공자 기판 확장부(224)의 리소스가 클라우드 제공자 네트워크(203)의 리소스와 원활하게 통신할 수 있도록 한다. 일부 구현들에서, 단일 로컬 네트워크 관리자(242)는 제공자 기판 확장부(224)에서 컴퓨트 인스턴스를 호스팅하는 모든 서버에 대해 이러한 동작을 수행할 수 있다. 다른 구현들에서, 컴퓨트 인스턴스를 호스팅하는 서버 각각은 전용 로컬 네트워크 관리자(242)를 가질 수 있다. 다중 랙 에지 위치에서, 랙 간 통신은 로컬 네트워크 관리자(242)를 통해 진행될 수 있으며, 로컬 네트워크 관리자는 서로에 대해 개방된 터널을 유지한다.
제공자 기판 확장 위치는 제공자 기판 확장부(224) 네트워크를 통해 클라우드 제공자 네트워크(203)로의 보안 네트워킹 터널을 이용하여, 예를 들어 제공자 기판 확장부(224) 네트워크 및 임의의 다른 중간 네트워크(이는 공용 인터넷을 포함할 수 있음)를 통과할 때 고객 데이터의 보안을 유지할 수 있다. 클라우드 제공자 네트워크(203) 내에서, 이러한 터널은 격리된 가상 네트워크(예를 들어, 오버레이 네트워크), 제어 평면 프록시(245), 데이터 평면 프록시(248) 및 기판 네트워크 인터페이스를 포함하는 가상 인프라 컴포넌트로 구성된다. 이러한 프록시(245, 248)는 컴퓨트 인스턴스에서 실행되는 컨테이너로 구현될 수 있다. 일부 실시예들에서, 컴퓨트 인스턴스를 호스팅하는 제공자 기판 확장부(224) 위치에 있는 각 서버는 적어도 두 개의 터널을 이용할 수 있다: 하나는 제어 평면 트래픽(예를 들어, CoAP(Constrained Application Protocol) 트래픽)용이고 다른 하나는 캡슐화된 데이터 평면 트래픽용이다. 클라우드 제공자 네트워크(203) 내의 연결 관리자(미도시)는 이러한 터널 및 그 컴포넌트의 클라우드 제공자 네트워크 측 수명 주기를 예를 들어 필요할 때 자동으로 이들을 프로비저닝하고 이들을 정상적인 동작 상태로 유지함으로써 관리한다. 일부 실시예들에서, 제공자 기판 확장부(224) 위치와 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이의 직접 연결은 제어 및 데이터 평면 통신을 위해 사용될 수 있다. 다른 네트워크를 통한 VPN과 비교할 때, 직접 연결은 상대적으로 고정되고 안정적인 네트워크 경로로 인해 일정한 대역폭과 보다 일관된 네트워크 성능을 제공할 수 있다.
제어 평면(CP) 프록시(245)는 에지 위치에서 특정 호스트(들)를 나타내기 위해 클라우드 제공자 네트워크(203)에서 프로비저닝될 수 있다. CP 프록시(245)는 클라우드 제공자 네트워크(203)의 제어 평면(218)과 제공자 기판 확장부(224)의 제어 평면(236)의 제어 평면 타겟 사이의 중개자이다. 즉, CP 프록시(245)는 지역 기판 외부의 제공자 기판 확장 서버 및 제공자 기판 확장부(224)로 향하는 터널링 관리 API 트래픽을 위한 인프라를 제공한다. 예를 들어, 클라우드 제공자 네트워크(203)의 가상화된 컴퓨팅 서비스는 컴퓨트 인스턴스를 런칭하기 위해 제공자 기판 확장부(224)의 서버의 VMM에 명령을 발행할 수 있다. CP 프록시(245)는 제공자 기판 확장부의 로컬 네트워크 관리자(242)에 대한 터널(예를 들어, VPN)을 유지한다. CP 프록시(245) 내에서 구현되는 소프트웨어는 잘 형성된 API 트래픽만이 기판에서 출발하여 기판으로 돌아오는 것을 보장한다. CP 프록시(245)는 기판 보안 자료(예를 들어, 암호화 키, 보안 토큰)가 클라우드 제공자 네트워크(203)를 떠나는 것을 여전히 보호하면서 클라우드 제공자 기판에 원격 서버를 노출시키는 메커니즘을 제공한다. CP 프록시(245)에 의해 부과된 단방향 제어 평면 트래픽 터널은 또한 (잠재적으로 손상될 수 있는) 디바이스가 기판으로 콜백하는 것을 방지한다. CP 프록시(245)는 제공자 기판 확장부(224)에서 서버와 일대일로 인스턴스화될 수 있거나 동일한 제공자 기판 확장부에서 다수의 서버에 대한 제어 평면 트래픽을 관리할 수 있다.
데이터 평면(DP) 프록시(248)는 또한 제공자 기판 확장부(224)에서 특정 서버(들)를 나타내기 위해 클라우드 제공자 네트워크(203)에서 프로비저닝될 수 있다. DP 프록시(248)는 서버(들)의 쉐도우 또는 앵커 역할을 하고 클라우드 제공자 네트워크(203) 내의 서비스에 의해 호스트의 상태(그 가용성, 사용/무료 컴퓨트 및 용량, 사용/무료 스토리지 및 용량, 및 네트워크 대역폭 사용량/가용성 포함)를 모니터링하는 데 사용될 수 있다. DP 프록시(248)는 또한 격리된 가상 네트워크가 클라우드 제공자 네트워크(203)의 서버(들)에 대한 프록시 역할을 함으로써 클라우드 제공자 네트워크(203)와 제공자 기판 확장부(224)에 걸치는 것을 허용한다. 각 DP 프록시(248)는 패킷 포워딩 컴퓨트 인스턴스 또는 컨테이너로 구현될 수 있다. 예시된 바와 같이, 각 DP 프록시(248)는 DP 프록시(248)가 나타내는 서버(들)에 대한 트래픽을 관리하는 로컬 네트워크 관리자(242)와 함께 VPN 터널을 유지할 수 있다. 이 터널은 제공자 기판 확장 서버(들)와 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이에 데이터 평면 트래픽을 전송하는 데 사용될 수 있다. 제공자 기판 확장부(224)와 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이에서 흐르는 데이터 평면 트래픽은 해당 제공자 기판 확장부(224)와 연관된 DP 프록시(248)를 통과할 수 있다. 제공자 기판 확장부(224)에서 클라우드 제공자 네트워크(203)로 흐르는 데이터 평면 트래픽의 경우, DP 프록시(248)는 캡슐화된 데이터 평면 트래픽을 수신하고, 정확성을 위해 검증하고, 클라우드 제공자 네트워크(203)에 진입하도록 허용할 수 있다. DP 프록시(248)는 캡슐화된 트래픽을 클라우드 제공자 네트워크(203)로부터 제공자 기판 확장부(224)로 직접 포워딩할 수 있다.
로컬 네트워크 관리자(들)(242)는 클라우드 제공자 네트워크(203)에 설정된 프록시(245, 248)와의 보안 네트워크 연결성을 제공할 수 있다. 로컬 네트워크 관리자(들)(242)와 프록시(245, 248) 사이에 연결이 설정된 후, 고객은 인터페이스(206)를 통해 명령을 발행하여 클라우드 제공자 네트워크(203) 내에서 호스팅되는 컴퓨트 인스턴스에 대해 이러한 명령이 발행되는 방식과 유사한 방식으로 제공자 기판 확장부를 사용하여 컴퓨트 인스턴스를 인스턴스화(및/또는 컴퓨트 인스턴스를 사용하여 다른 동작을 수행)할 수 있다. 고객의 관점에서, 고객은 이제 제공자 기판 확장부 내의 로컬 리소스(뿐만 아니라 원하는 경우 클라우드 제공자 네트워크(203)에 위치된 리소스)를 원활하게 사용할 수 있다. 제공자 기판 확장부(224)의 서버에 설정된 컴퓨트 인스턴스는 원하는 대로 클라우드 제공자 네트워크(203)에 설정된 다른 리소스뿐만 아니라 동일한 네트워크에 위치된 전자 디바이스와 모두 통신할 수 있다. 로컬 게이트웨이(251)는 제공자 기판 확장부(224)와 확장부와 연관된 네트워크(예를 들어, 통신 서비스 제공자 기판 확장부(230)의 예에서 통신 서비스 제공자 네트워크) 사이의 네트워크 연결을 제공하도록 구현될 수 있다.
객체 스토리지 서비스와 제공자 기판 확장부(PSE)(224) 사이의 데이터 전송을 필요로 하는 상황이 있을 수 있다. 예를 들어, 객체 스토리지 서비스는 VM을 런칭하는 데 사용되는 머신 이미지, 뿐만 아니라 볼륨의 특정 시점 백업을 나타내는 스냅샷을 저장할 수 있다. 객체 게이트웨이는 PSE 서버 또는 특수 스토리지 디바이스에서 제공될 수 있으며, 고객의 워크로드에 대한 PSE 지역 레이턴시의 영향을 최소화하기 위해 PSE(224)에서 구성 가능한 객체 스토리지 버킷 콘텐트의 버킷당 캐싱을 고객에게 제공한다. 객체 게이트웨이는 또한 PSE(224)에 있는 볼륨의 스냅샷에서 스냅샷 데이터를 임시로 저장한 다음 가능한 경우 지역의 객체 서버와 동기화할 수 있다. 객체 게이트웨이는 또한 고객이 PSE(224) 내에서 또는 고객의 댁내에서 사용하도록 지정하는 머신 이미지를 저장할 수 있다. 일부 구현들에서, PSE(224) 내의 데이터는 고유 키로 암호화될 수 있으며, 클라우드 제공자는 보안상의 이유로 지역에서 PSE(224)로 키가 공유되는 것을 제한할 수 있다. 따라서, 객체 저장 서버와 객체 게이트웨이 사이에서 교환되는 데이터는 암호화 키 또는 기타 민감한 데이터에 대한 보안 경계를 유지하기 위해 암호화, 해독화 및/또는 재암호화를 활용할 수 있다. 변환 중개자는 이러한 동작을 수행할 수 있으며, PSE 암호화 키를 사용하여 스냅샷 데이터 및 머신 이미지 데이터를 저장하기 위해 PSE 버킷이 (객체 저장 서버에서) 생성될 수 있다.
상기에 설명된 방식으로, PSE(224)는 전통적인 클라우드 제공자 데이터 센터 외부에 있고 고객 디바이스에 더 가까운 클라우드 제공자 네트워크(203)의 리소스 및 서비스를 제공한다는 점에서 에지 위치를 형성한다. 본원에 언급되는 에지 위치는 여러 방식으로 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 에지 위치는 가용 구역 외부(예를 들어, 소규모 데이터 센터 또는 고객 워크로드에 가까운 곳에 위치되고 임의의 가용 구역으로부터 떨어져 있을 수 있는 클라우드 제공자의 기타 시설)에서 제공되는 제한된 용량을 포함하는 클라우드 제공자 네트워크 기판의 확장부일 수 있다. 이러한 에지 위치는 "원거리 구역"(다른 사용가능한 구역에서 멀리 있기 때문에) 또는 "가까운 구역"(고객 워크로드에 가깝기 때문에)이라고 할 수 있다. 근거리 구역은 예를 들어 직접적으로, 다른 네트워크를 통해, 또는 지역에 대한 사설 연결을 통해 인터넷과 같은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크에 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 일반적으로 근거리 구역은 지역보다 용량이 더 제한적이지만, 일부 경우에 근거리 구역은 예를 들어 수천 개 이상의 랙과 같이 상당한 용량을 가질 수 있다.
일부 구현들에서, 에지 위치는 고객 또는 파트너 시설의 온-프레미스(on-premise)에 위치된 하나 이상의 서버에 의해 형성된 클라우드 제공자 네트워크 기판의 확장부일 수 있으며, 이러한 서버(들)는 네트워크(예를 들어, 인터넷과 같은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크)를 통해 클라우드 제공자 네트워크의 가까운 가용 구역 또는 지역과 통신한다. 클라우드 제공자 네트워크 데이터 센터 외부에 위치된 이러한 유형의 기판 확장부는 클라우드 제공자 네트워크의 "아웃포스트"라고 할 수 있다. 일부 아웃포스트는 예를 들어 통신 데이터 센터, 통신 집합 사이트 및/또는 통신 네트워크 내의 통신 기지국에 걸쳐 분산된 물리적 인프라를 갖는 다중 액세스 에지 컴퓨팅(MEC) 사이트와 같은 통신 네트워크에 통합될 수 있다. 온-프레미스 예에서, 아웃포스트의 제한된 용량은 프레미스를 소유한 고객(및 고객이 허용한 임의의 다른 계정)만 사용할 수 있다. 통신 예에서, 아웃포스트의 제한된 용량은 통신 네트워크의 사용자에게 데이터를 전송하는 다수의 애플리케이션(예를 들어, 게임, 가상 현실 애플리케이션, 헬스케어 애플리케이션) 간에 공유될 수 있다.
에지 위치는 제공자 네트워크의 인근 가용 구역의 제어 평면에 의해 적어도 부분적으로 제어되는 데이터 평면 용량을 포함할 수 있다. 이와 같이, 가용 구역 그룹은 "상위(parent)" 가용 구역과 상위 가용 구역에 홈이 있는(예를 들어, 이의 제어 평면에 의해 적어도 부분적으로 제어는) 모든 "하위(child)" 에지 위치를 포함할 수 있다. 일부 제한된 제어 평면 기능(예를 들어, 고객 리소스와의 짧은 레이턴시 통신이 필요한 특징 및/또는 상위 가용 구역에서 연결 해제될 때 에지 위치가 계속 기능할 수 있도록 하는 특징)이 또한 일부 에지 위치에 있을 수 있다. 따라서, 상기 예들에서, 에지 위치는 고객 디바이스 및/또는 워크로드에 가까운 클라우드 제공자 네트워크의 에지에 위치되는 적어도 데이터 평면 용량의 확장부를 의미한다.
도 1a의 예에서, 분산형 컴퓨팅 디바이스(112)(도 1a), 중앙 집중식 컴퓨팅 디바이스(115)(도 1a) 및 코어 컴퓨팅 디바이스(118)(도 1a)는 클라우드 제공자 네트워크(203)의 제공자 기판 확장부(224)로 구현될 수 있다. 통신 네트워크(100) 내의 제공자 기판 확장부(224)의 설치 또는 배치는 통신 네트워크(100)의 특정 네트워크 토폴로지 또는 아키텍처에 따라 달라질 수 있다. 제공자 기판 확장부(224)는 일반적으로 통신 네트워크(100)가 패킷 기반 트래픽(예를 들어, IP 기반 트래픽)에서 벗어날 수 있는 모든 곳에 연결될 수 있다. 추가로, 주어진 제공자 기판 확장부(224)와 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이의 통신은 일반적으로 (예를 들어, 보안 터널, 가상 사설 네트워크, 직접 연결 등을 통해) 통신 네트워크(100)의 적어도 일부를 안전하게 전송한다.
5G 무선 네트워크 개발 노력에서, 에지 위치는 다중 액세스 에지 컴퓨팅(MEC)의 가능한 구현으로 간주될 수 있다. 이러한 에지 위치는 사용자 평면 기능(UPF)의 일부로 데이터 트래픽에 대한 브레이크아웃을 제공하는 5G 네트워크 내의 다양한 지점에 연결될 수 있다. 이전 무선 네트워크는 에지 위치도 통합할 수 있다. 3G 무선 네트워크에서, 예를 들어 에지 위치는 서빙 일반 패킷 무선 서비스 지원 노드(Serving General Packet Radio Services Support Node; SGSN) 또는 게이트웨이 일반 패킷 무선 서비스 지원 노드(Gateway General Packet Radio Services Support Node; GGSN)와 같은 통신 네트워크(100)의 패킷 교환 네트워크 부분에 연결될 수 있다. 4G 무선 네트워크에서, 에지 위치는 코어 네트워크 또는 진화된 패킷 코어(Evolved Packet Core; EPC)의 일부로 서빙 게이트웨이(Serving Gateway; SGW) 또는 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway; PGW)에 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제공자 기판 확장부(224)와 클라우드 제공자 네트워크(203) 사이의 트래픽은 코어 네트워크를 통한 라우팅 없이 통신 네트워크(100)에서 벗어날 수 있다.
일부 실시예들에서, 제공자 기판 확장부(224)는 각각의 고객과 관련된 하나 이상의 통신 네트워크에 연결될 수 있다. 예를 들어, 각각의 고객의 두 개의 통신 네트워크가 공통 지점을 통해 트래픽을 공유하거나 라우팅할 때, 제공자 기판 확장부(224)는 두 네트워크 모두에 연결될 수 있다. 예를 들어, 각 고객은 자신의 네트워크 어드레스 공간의 일부를 제공자 기판 확장부에 할당할 수 있고, 제공자 기판 확장부는 통신 네트워크(100) 각각과 교환되는 트래픽을 구별할 수 있는 라우터 또는 게이트웨이를 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 네트워크로부터 제공자 기판 확장부(224)로 향하는 트래픽은 다른 네트워크로부터 수신되는 트래픽과는 상이한 목적지 IP 어드레스, 소스 IP 어드레스 및/또는 가상 근거리 통신망(VLAN) 태그를 가질 수 있다. 제공자 기판 확장부로부터 네트워크 중 하나의 목적지로 발생하는 트래픽은 유사하게 적절한 VLAN 태그, 소스 IP 어드레스(예를 들어, 목적지 네트워크 어드레스 공간으로부터 제공자 기판 확장부에 할당된 풀로부터) 및 목적지 IP 어드레스를 갖도록 캡슐화될 수 있다.
도 2b는 가용성이 높은 사용자 평면 기능(UPF)을 제공하기 위해 통신 네트워크(100)(도 1)의 셀룰러화 및 지리적 분포의 일 예(253)를 도시한다. 도 2b에서, 사용자 디바이스(254)는 요청 라우터(255)와 통신하여 요청을 복수의 제어 평면 셀(257a 및 257b) 중 하나로 라우팅한다. 각 제어 평면 셀(257)은 네트워크 서비스 API 게이트웨이(260), 네트워크 슬라이스 구성(262), 네트워크 서비스 모니터링을 위한 기능(264), 사이트 플랜 데이터(266)(고객의 사이트 요구 사항을 설명하는 레이아웃, 디바이스 유형, 디바이스 수량 등을 포함함), 네트워크 서비스/기능 카탈로그(268), 오케스트레이션용 기능(270) 및/또는 기타 컴포넌트를 포함할 수 있다. 더 큰 제어 평면은 예를 들어 독립적으로 동작하는 고객당, 네트워크당 또는 지역당 하나 이상의 셀을 가짐으로써 대규모 오류가 광범위한 고객에게 영향을 미칠 가능성을 줄이기 위해 셀로 분할될 수 있다.
네트워크 서비스/기능 카탈로그(268)는 NRF(NF Repository Function)라고도 한다. 서비스 기반 아키텍처(Service Based Architecture; SBA) 5G 네트워크에서, 제어 평면 기능과 공통 데이터 저장소는 마이크로서비스 아키텍처를 사용하여 구축된 상호 연결된 네트워크 기능 세트를 통해 전송될 수 있다. NRF는 사용 가능한 NF 인스턴스 및 지원되는 서비스의 기록을 유지할 수 있으므로, 다른 NF 인스턴스가 구독하고 지정된 유형의 NF 인스턴스에서 등록 알림을 받을 수 있다. 따라서 NRF는 NF 인스턴스로부터 디스커버리 요청 및 NF 인스턴스가 특정 서비스를 지원하는 세부사항의 수신에 의해 서비스 디스커버리를 지원할 수 있다. 네트워크 기능 오케스트레이터(270)는 인스턴스화, 스케일 아웃/인, 성능 측정, 이벤트 상관 관계 및 종료를 포함하는 NF 수명 주기 관리를 수행할 수 있다. 네트워크 기능 오케스트레이터(270)는 또한 새로운 NF를 온보딩하고, 기존 NF의 새 버전 또는 업데이트된 버전으로의 마이그레이션을 관리하고, 특정 네트워크 슬라이스 또는 더 큰 네트워크에 적합한 NF 세트를 식별하고, 무선 기반 사설 네트워크(103)를 구성하는 서로 다른 컴퓨팅 디바이스 및 사이트 간에 NF를 오케스트레이션할 수 있다.
제어 평면 셀(257)은 하나 이상의 셀 사이트(272), 하나 이상의 고객 로컬 데이터 센터(274), 하나 이상의 로컬 구역(276) 및 하나 이상의 지역 구역(278)과 통신할 수 있다. 셀 사이트(272)는 하나 이상의 분산형 유닛(DU) 네트워크 기능(282)을 실행하는 컴퓨팅 하드웨어(280)를 포함한다. 고객 로컬 데이터 센터(274)는 하나 이상의 DU 또는 중앙 유닛(CU) 네트워크 기능(284), 네트워크 컨트롤러, UPF(286), 고객 워크로드에 대응하는 하나 이상의 에지 애플리케이션(287), 및/또는 기타 컴포넌트를 실행하는 컴퓨팅 하드웨어(283)를 포함한다.
클라우드 서비스 제공자에 의해 동작되는 데이터 센터에 있을 수 있는 로컬 구역(276)은 AMF, SMF, 기타 네트워크 기능의 서비스 및 기능을 안전하게 노출하는 네트워크 노출 기능(network exposure function; NEF), 인증, 등록 및 이동성 관리를 위해 가입자 데이터를 관리하는 통합 데이터 관리(unified data management; UDM) 기능과 같은 하나 이상의 코어 네트워크 기능(288)을 실행할 수 있다. 로컬 구역(276)은 또한 UPF(286), 메트릭 처리(289)를 위한 서비스 및 하나 이상의 에지 애플리케이션(287)을 실행할 수 있다.
클라우드 서비스 제공자에 의해 동작되는 데이터 센터에 있을 수 있는 지역 구역(278)은 하나 이상의 코어 네트워크 기능(288); UPF(286); 네트워크 관리 시스템, 서비스 전송, 서비스 이행, 서비스 보증 및 고객 관리를 지원하는 운영 지원 시스템(OSS)(290); 인터넷 프로토콜 멀티미디어 서브시스템(IMS)(291); 제품 관리, 고객 관리, 수익 관리 및/또는 주문 관리를 지원하는 비즈니스 지원 시스템(BSS)(292); 하나 이상의 포털 애플리케이션(293) 및/또는 기타 컴포넌트를 실행할 수 있다.
이 예에서, 통신 네트워크(100)는 개별 컴포넌트의 폭발 반경을 줄이기 위해 셀룰러 아키텍처를 사용한다. 최상위 레벨에서, 제어 평면은 개별 제어 평면 장애가 모든 배치에 영향을 미치는 것을 방지하기 위해 다수의 제어 평면 셀(257)에 있다.
각 제어 평면 셀(257) 내에서, 필요에 따라 트래픽을 2차 스택으로 이동시키는 제어 평면과 함께 다수의 리던던트 스택이 제공될 수 있다. 예를 들어, 셀 사이트(272)는 기본 코어 네트워크로서 인근 지역 구역(276)을 활용하도록 구성될 수 있다. 로컬 구역(276)이 정전을 경험하는 경우, 제어 평면은 셀 사이트(272)를 리다이렉트되어 지역 구역(278)의 백업 스택을 사용할 수 있다. 일반적으로 인터넷에서 로컬 구역(276)으로 라우팅되는 트래픽은 지역 구역(278)의 엔드포인트로 이동될 수 있다. 각 제어 평면 셀(278)은 다수의 사이트에 걸쳐(예컨대 가용 구역 또는 에지 사이트 등에 걸쳐) 공통 세션 데이터베이스를 공유하는 "무상태(stateless)" 아키텍처를 구현할 수 있다.
도 3은 일부 실시예들에 따라 지리적으로 분산된 제공자 기판 확장부(224)(도 2a)(또는 "에지 위치(303)")를 포함하는 예시적인 클라우드 제공자 네트워크(203)를 예시한다. 예시된 바와 같이, 클라우드 제공자 네트워크(203)는 다수의 지역(306)으로 형성될 수 있으며, 지역은 클라우드 제공자가 하나 이상의 데이터 센터(309)를 갖는 별도의 지리학적 지역이다. 각 지역(306)은 예를 들어 광섬유 통신 연결과 같은 사설 고속 네트워크를 통해 서로 연결된 둘 이상의 가용 구역(AZ)을 포함할 수 있다. 가용 구역은 다른 가용 구역과 관련하여 별도의 전원, 별도의 네트워킹 및 별도의 냉각 기능을 갖춘 하나 이상의 데이터 센터 시설을 포함하는 격리된 장애 도메인을 말한다. 클라우드 제공자는 자연 재해, 광범위한 정전 또는 기타 예상치 못한 이벤트가 동시에 하나 이상의 가용 구역을 오프라인 상태로 만들지 않도록 서로 충분히 멀리 떨어진 지역 내에 가용 구역을 배치하기 위해 노력할 수 있다. 고객은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크(예를 들어, 인터넷, 셀룰러 통신 네트워크, 통신 서비스 제공자 네트워크)를 통해 클라우드 제공자 네트워크의 가용 구역 내의 리소스에 연결할 수 있다. 전송 센터(Transit Center; TC)는 고객을 클라우드 제공자 네트워크에 연결하는 1차 백본 위치이며 다른 네트워크 제공자 시설(예를 들어, 인터넷 서비스 제공자, 통신 제공자)에 함께 위치될 수 있다. 각 지역은 리던던시를 위해 둘 이상의 TC를 동작시킬 수 있다. 지역(306)은 각 지역(306)을 적어도 하나의 다른 지역에 연결하는 사설 네트워킹 인프라(예를 들어, 클라우드 서비스 제공자에 의해 제어되는 광섬유 연결)를 포함하는 글로벌 네트워크에 연결된다. 클라우드 제공자 네트워크(203)는 에지 위치(303) 및 지역 에지 캐시 서버를 통해 이들 지역(306) 외부의 존재 지점(points of presence; PoP)으로부터 콘텐트를 전송할 수 있지만 이들 지역(306)과 네트워크로 연결될 수 있다. 이러한 컴퓨팅 하드웨어의 구획화 및 지리적 분포는 클라우드 제공자 네트워크(203)가 높은 레벨의 내결함성 및 안정성과 함께 글로벌 스케일로 고객에게 낮은 레이턴시 리소스 액세스를 제공할 수 있도록 한다.
지역 데이터 센터 또는 가용 구역의 수와 비교하면, 에지 위치(303)의 수는 훨씬 더 많을 수 있다. 에지 위치(303)의 이러한 광범위한 배치는 (지역 데이터 센터에 매우 근접하게 되는 최종 사용자 디바이스와 비교하여) 최종 사용자 디바이스의 훨씬 더 큰 그룹을 위해 클라우드에 대한 낮은 레이턴시 연결을 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 각 에지 위치(303)는 클라우드 제공자 네트워크(203)의 일부(예를 들어, 상위 가용 구역 또는 지역 데이터 센터)에 피어링될 수 있다. 이러한 피어링은 클라우드 제공자 네트워크(203)에서 동작하는 다양한 컴포넌트가 에지 위치(303)의 컴퓨트 리소스를 관리하도록 한다. 일부 경우에, 다수의 에지 위치(303)는 동일한 시설(예를 들어, 별도의 컴퓨터 시스템 랙)에 배치되거나 설치될 수 있고, 추가적인 리던던시를 제공하기 위해 상이한 구역 또는 데이터 센터에 의해 관리될 수 있다. 에지 위치(303)는 통신 서비스 제공자 네트워크 또는 무선 기반 사설 네트워크(103)(도 1a) 내에서 일반적으로 본원에서 도시되지만, 예컨대 클라우드 제공자 네트워크 시설이 통신 서비스 제공자 시설에 상대적으로 가까운 경우와 같은 일부 경우에, 에지 위치(303)는 광섬유 또는 기타 네트워크 링크를 통해 통신 서비스 제공자 네트워크에 연결되는 동안 클라우드 제공자 네트워크(203)의 물리적 프레미스 내에 남아 있을 수 있다.
에지 위치(303)는 여러 방식으로 구성될 수 있다. 일부 구현들에서, 에지 위치(303)는 가용 구역 외부(예를 들어, 소규모 데이터 센터 또는 고객 워크로드에 가까운 곳에 위치되고 임의의 가용 구역으로부터 떨어져 있을 수 있는 클라우드 제공자의 기타 시설)에서 제공되는 제한된 용량을 포함하는 클라우드 제공자 네트워크 기판의 확장부일 수 있다. 이러한 에지 위치(303)는 로컬 구역(전통적인 가용 구역보다 더 로컬이거나 사용자 그룹에 근접하기 때문에)으로 지칭될 수 있다. 로컬 구역은 예를 들어 직접적으로, 다른 네트워크를 통해, 또는 지역(306)에 대한 사설 연결을 통해 인터넷과 같은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크에 다양한 방식으로 연결될 수 있다. 일반적으로 로컬 구역은 지역(306)보다 용량이 더 제한적이지만, 일부 경우에 로컬 구역은 예를 들어 수천 개 이상의 랙과 같이 상당한 용량을 가질 수 있다. 일부 로컬 구역은 본원에 설명된 에지 위치(303) 인프라 대신에, 일반적인 클라우드 제공자 데이터 센터와 유사한 인프라를 사용할 수 있다.
본원에 나타낸 바와 같이, 클라우드 제공자 네트워크(203)는 다수의 지역(306)으로 형성될 수 있으며, 각 지역(306)은 클라우드 제공자가 데이터 센터를 클러스터링하는 지리학적 지역을 나타낸다. 각 지역(306)은 예를 들어 광섬유 통신 연결과 같은 사설 고속 네트워크를 통해 서로 연결된 다수의(예를 들어, 둘 이상의) 가용 구역(AZ)을 더 포함할 수 있다. AZ는 다른 AZ의 데이터 센서 시설과 별도의 전원, 별도의 네트워킹 및 별도의 냉각 기능을 갖춘 하나 이상의 데이터 센터 시설을 포함하는 격리된 장애 도메인을 제공할 수 있다. 바람직하게는, 지역(306) 내의 AZ는 동일한 자연 재해(또는 다른 장애 유발 이벤트)가 동시에 하나 이상의 AZ에 영향을 미치거나 오프라인 상태가 되지 않도록 서로 충분히 멀리 떨어져 위치된다. 고객은 공개적으로 액세스 가능한 네트워크(예를 들어, 인터넷, 셀룰러 통신 네트워크)를 통해 클라우드 제공자 네트워크의 AZ에 연결할 수 있다.
클라우드 제공자 네트워크(203)의 AZ 또는 지역(306)에 대한 주어진 에지 위치(303)의 페어런팅(parenting)은 다수의 인자에 기초할 수 있다. 이러한 페어런팅 요소 중 하나는 데이터 주권이다. 예를 들어, 해당 국가 내의 한 국가의 통신 네트워크에서 발생하는 데이터를 유지하기 위해, 해당 통신 네트워크 내에 배치된 에지 위치(303)는 해당 국가 내의 AZ 또는 지역(306)의 페어런트가 될 수 있다. 다른 요인은 서비스 가용성이다. 예를 들어, 일부 에지 위치(303)는 고객 데이터를 위한 로컬 비휘발성 스토리지(예를 들어, 솔리드 스테이트 드라이브), 그래픽 가속기 등과 같은 컴포넌트의 유무와 같은 서로 다른 하드웨어 구성을 가질 수 있다. 일부 AZ 또는 지역(306)은 이러한 추가 리소스를 활용하기 위한 서비스가 부족할 수 있으므로, 에지 위치는 해당 리소스의 사용을 지원하는 AZ 또는 지역(306)의 페어런트가 될 수 있다. 다른 요인은 AZ 또는 지역(306)과 에지 위치(303) 사이의 레이턴시이다. 통신 네트워크 내의 에지 위치(303)의 배치는 레이턴시 이점을 갖지만, 이러한 이점은 에지 위치(303)를 먼 AZ 또는 지역(306)에 페어런팅하여 에지 위치(303)에 상당한 레이턴시를 지역 트래픽에 도입함으로써 무효화될 수 있다. 따라서, 에지 위치(303)는 종종 (네트워크 레이턴시 측면에서) 인근 AZ 또는 지역(306)의 페어런트가 된다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경(400)이 도시되어 있다. 네트워크 환경(400)은 컴퓨팅 환경(403), 하나 이상의 클라이언트 디바이스(406), 하나 이상의 미리 배치된 디바이스(409), 스펙트럼 예약 서비스(410), 및 하나 이상의 무선 기반 사설 네트워크(103)를 포함하며, 이는 네트워크(412)를 통해 서로 데이터 통신한다. 네트워크(412)는 예를 들어 인터넷, 인트라넷, 엑스트라넷, WAN(Wide Area Network), LAN(Local Area Network), 유선 네트워크, 무선 네트워크, 케이블 네트워크, 위성 네트워크 또는 기타 적절한 네트워크 등을 포함하거나 둘 이상의 이러한 네트워크 조합을 포함한다.
컴퓨팅 환경(403)은 예를 들어 서버 컴퓨터 또는 컴퓨팅 용량을 제공하는 임의의 다른 시스템을 포함할 수 있다. 대안으로, 컴퓨팅 환경(403)은 예를 들어 하나 이상의 서버 뱅크 또는 컴퓨터 뱅크 또는 다른 배열에 배열될 수 있는 복수의 컴퓨팅 디바이스를 사용할 수 있다. 이러한 컴퓨팅 디바이스는 단일 설비에 위치되거나 여러 서로 다른 지리적 위치 사이에 분산될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 환경(403)은 호스팅 컴퓨팅 리소스, 그리드 컴퓨팅 리소스, 및/또는 임의의 다른 분산형 컴퓨팅 배열을 함께 포함할 수 있는 복수의 컴퓨팅 디바이스를 포함할 수 있다. 일부 경우에, 컴퓨팅 환경(403)은 할당된 처리 용량, 네트워크, 스토리지 또는 기타 컴퓨팅 관련 리소스가 시간에 따라 변할 수 있는 탄력적인 컴퓨팅 리소스에 해당할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 환경(403)은 클라우드 제공자 네트워크(203)(도 2a)에 대응할 수 있으며, 고객은 유틸리티 컴퓨팅 모델에 기초하여 그들의 컴퓨팅 리소스 사용량에 따라 청구된다.
일부 실시예들에서, 컴퓨팅 환경(403)은 예를 들어, 하이퍼바이저를 통해 물리적 컴퓨팅 하드웨어에서 실행되는 가상 머신 인스턴스를 포함하는 물리적 네트워크 내의 가상화된 사설 네트워크에 대응할 수 있다. 가상 머신 인스턴스와 이러한 인스턴스에서 실행되는 모든 컨테이너는 라우터 및 스위치와 같은 물리적 네트워크 컴포넌트에 의해 활성화되는 가상화된 네트워크 컴포넌트를 통해 네트워크 연결이 제공될 수 있다.
다양한 애플리케이션 및/또는 다른 기능이 다양한 실시예들에 따라 컴퓨팅 환경(403)에서 실행될 수 있다. 또한, 다양한 데이터는 컴퓨팅 환경(403)에 액세스할 수 있는 데이터 저장소(415)에 저장된다. 데이터 저장소(415)는 이해될 수 있는 바와 같이 복수의 데이터 저장소(415)를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 데이터 저장소(415)에 저장된 데이터는 아래에 설명된 다양한 애플리케이션 및/또는 기능적 엔티티의 동작과 연관된다.
유틸리티 컴퓨팅 서비스를 제공하는 클라우드 제공자 네트워크의 일부인 컴퓨팅 환경(403)은 컴퓨팅 디바이스(418) 및 다른 유형의 컴퓨팅 디바이스를 포함한다. 컴퓨팅 디바이스(418)는 상이한 유형의 컴퓨팅 디바이스(418)에 대응할 수 있고 상이한 컴퓨팅 아키텍처를 가질 수 있다. 컴퓨팅 아키텍처는 x86, x86_64, ARM, SPARC(Scalable Processor Architecture), PowerPC 등과 같이 서로 다른 아키텍처를 가진 프로세서를 활용하여 다를 수 있다. 예를 들어, 일부 컴퓨팅 디바이스(418)는 x86 프로세서를 가질 수 있는 반면, 다른 컴퓨팅 디바이스(418)는 ARM 프로세서를 가질 수 있다. 컴퓨팅 디바이스(418)는 로컬 스토리지, 그래픽 처리 장치(GPU), 기계 학습 확장부 및 기타 특성과 같은 사용 가능한 하드웨어 리소스가 다를 수 있다.
컴퓨팅 디바이스(418)는 가상 머신(VM) 인스턴스, 컨테이너, 서버리스 기능 등을 포함할 수 있는, 다양한 형태의 할당된 컴퓨팅 용량(421)을 가질 수 있다. VM 인스턴스는 VM 이미지로부터 인스턴스화될 수 있다. 이를 위해, 고객은 가상 머신 인스턴스가 다른 유형의 컴퓨팅 디바이스(418)와 달리 특정 유형의 컴퓨팅 디바이스(418)에서 런칭되어야 함을 지정할 수 있다. 다양한 예들에서, 하나의 VM 인스턴스가 특정 컴퓨팅 디바이스(418)에서 단독으로 실행될 수 있거나, 복수의 VM 인스턴스가 특정 컴퓨팅 디바이스(418)에서 실행될 수 있다. 또한, 특정 컴퓨팅 디바이스(418)는 컴퓨팅 디바이스(418)를 통해 이용 가능한 서로 다른 양의 리소스를 서로 다른 양을 제공할 수 있는 서로 다른 유형의 VM 인스턴스를 실행할 수 있다. 예를 들어, 일부 유형의 VM 인스턴스는 다른 유형의 VM 인스턴스보다 더 많은 메모리 및 처리 기능을 제공할 수 있다.
컴퓨팅 환경(403)에서 실행되는 컴포넌트는 예를 들어, 무선 기반 사설 네트워크(RBPN) 관리 서비스(424), RBPN 하드웨어 구성 서비스(427), RBPN 하드웨어 배치 서비스(430), 용량 관리 서비스(433) 및 기타 애플리케이션, 서비스, 프로세스, 시스템, 엔진 또는 본원에서 상세하게 논의되지 않은 기능을 포함한다.
RBPN 관리 서비스(424)는 고객을 대신하여 클라우드 서비스 제공자에 의해 동작되는 무선 기반 사설 네트워크(103)를 관리, 구성 및 모니터링하도록 실행된다. 이를 위해, RBPN 관리 서비스(424)는 고객이 새로운 무선 기반 사설 네트워크(103)를 주문하고, 기존 무선 기반 사설 네트워크(103)를 확장 또는 축소하고, 기존 무선 기반 사설 네트워크(103)의 동작을 수정하고, 무선 기반 사설 네트워크(103)를 사용하도록 허용된 무선 디바이스(106)(도 1a)를 구성하고, 무선 기반 사설 네트워크(103)의 동작에 관한 통계 및 메트릭을 제공하고, 스펙트럼 예약 서비스(410)를 통해 고객의 사설 네트워크를 위한 주파수 스펙트럼을 예약하는 등을 하도록 하는 다수의 사용자 인터페이스를 생성할 수 있다. 예를 들어, RBPN 관리 서비스(424)는 사용자 인터페이스를 포함하는 웹 페이지와 같은 하나 이상의 네트워크 페이지를 생성할 수 있다. 또한, RBPN 관리 서비스(424)는 클라이언트 애플리케이션(436)에 의해 호출될 수 있는 API를 통해 이 기능을 지원할 수 있다. 사용자와의 상호 작용을 용이하게 하는 것 외에도, RBPN 관리 서비스(424)는 또한 무선 기반 사설 네트워크(103)에 대한 배치 및 구성 변경의 오케스트레이션 및 성능 파라미터의 지속적인 모니터링을 구현한다. 일부 경우에, RBPN 관리 서비스(424)는 고객 위치의 사양, 무인 항공기에 의한 자동화된 현장 조사, 및/또는 다른 입력 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여 고객에 대한 네트워크 플랜(439)을 생성할 수 있다.
RBPN 하드웨어 구성 서비스(427)는 무선 기반 사설 네트워크(103)를 구현하는 하드웨어에 대한 구성 변경을 구현하도록 실행된다. 여기에는 무선 유닛, 안테나, 네트워크 기능을 수행하는 VM 인스턴스 또는 컨테이너, 라우터, 스위치, 광섬유 종단 장비 등이 포함될 수 있다. 예를 들어, 안테나는 특정 주파수에서 동작하도록 구성될 수 있다. 무선 유닛은 특정 주파수에서 동작하고, 특정 무선 기반 사설 네트워크(103)에 참여하고, 트래픽을 특정 VM 인스턴스 또는 컨테이너로 백홀하도록 프로그래밍될 수 있다.
일부 시나리오에서, RBPN 하드웨어 구성 서비스(427)는 무선 기반 사설 네트워크(103)에 이미 존재하는 하드웨어를 재구성하도록 실행된다. 다른 시나리오에서, RBPN 하드웨어 구성 서비스(427)는 기존 또는 새로운 무선 기반 사설 네트워크(103)에 배치될 하드웨어 세트를 사전 구성하도록 실행된다. 이를 위해, RBPN 하드웨어 구성 서비스(427)는 사전 배치된 디바이스(409)가 무선 기반 사설 네트워크(103)에 배치하기 위해 고객에게 배송되기 전에 사전 구성을 용이하게 하기 위해 네트워크(412)에 일시적으로 연결된 하나 이상의 사전 배치된 디바이스(409)에 대한 구성을 구현할 수 있다.
RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)는 무선 기반 사설 네트워크(103)를 구현하기 위해 하드웨어의 배치를 자동화하고 배열하도록 실행된다. 고객에 의해 제출되거나 고객을 위해 생성된 네트워크 플랜(439)에 기초하여, RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)는 네트워크 플랜(439)에 따라 무선 기반 사설 네트워크(103)를 구현하는 데 필요한 하드웨어 컴포넌트에 대한 조달을 배열할 수 있다. 여기에는 벤더로부터 새 장비를 자동으로 주문하거나, 제공자의 재고에 이미 있는 장비를 예약하거나, 고객 사이트 또는 다른 고객 사이트에 이미 존재하는 장비를 재할당하는 것이 포함될 수 있으며, 재할당될 장비는 더 이상 사용되지 않는다. 이와 관련하여, RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)는 더 이상 사용되지 않는 장비를 반환하라는 지시를 고객에게 보낼 수 있으며, 장비는 다른 배치에서 사용하기 위해 다른 고객에게 직접 보낼 수 있다. 다른 시나리오에서, RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)는 장비가 더 이상 사용되지 않는 한 사이트에서 장비가 사용될 다른 사이트로 장비를 이동하라는 지시를 고객에게 보낼 수 있다. RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)는 사전 배치된 디바이스(409)로서 사전 구성을 위해 네트워크(412)에 대한 장비의 연결을 관리할 수 있다. RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)는 또한 잠재적으로 각각의 셀 사이트에 대응하는복수의 고객 위치를 포함하는 고객 위치로의 장비 배송을 배열할 수 있다.
용량 관리 서비스(433)는 무선 기반 사설 네트워크(103) 및 관련 코어 네트워크에서 컴퓨팅 용량을 관리하도록 실행된다. 여기에는 네트워크 기능 워크로드에서 고객 워크로드로 또는 그 반대로 컴퓨팅 용량을 전달하는 것이 포함될 수 있다. 또한, 사용되지 않은 컴퓨팅 용량은 한 고객에서 다른 고객으로 전달될 수 있다. 또한, 네트워크 기능 워크로드는 셀(109)(도 1a) 사이트의 분산형 컴퓨팅 디바이스(112), 고객 사이트의 중앙 집중식 컴퓨팅 디바이스(115)(도 1a) 및 데이터 센터의 코어 컴퓨팅 디바이스(118)(도 1a) 간에 전송될 수 있다.
데이터 저장소(415)에 저장된 데이터는 예를 들어, 하나 이상의 네트워크 플랜(439), 하나 이상의 셀룰러 토폴로지(442), 하나 이상의 스펙트럼 할당(445), 디바이스 데이터(448), 하나 이상의 RBPN 메트릭(451), 고객 청구 데이터(454), 무선 유닛 구성 데이터(457), 안테나 구성 데이터(460), 네트워크 기능 구성 데이터(463), 하나 이상의 네트워크 기능 워크로드(466), 하나 이상의 고객 워크로드(469), 및 잠재적으로 기타 데이터를 포함한다.
네트워크 플랜(439)은 고객을 위해 배치될 무선 기반 사설 네트워크(103)의 사양이다. 예를 들어, 네트워크 플랜(439)은 댁내 위치 또는 커버될 지리학적 지역, 셀 수, 디바이스 식별 정보 및 권한, 원하는 최대 네트워크 레이턴시, 하나 이상의 디바이스 클래스에 대한 원하는 대역폭 또는 네트워크 처리량, 애플리케이션 또는 서비스에 대한 하나 이상의 서비스 품질 파라미터, 및/또는 무선 기반 사설 네트워크(103)을 생성하는데 사용될 수 있는 기타 파라미터를 포함할 수 있다. 고객은 사용자 인터페이스를 통해 이러한 파라미터 중 하나 이상을 수동으로 지정할 수 있다. 파라미터 중 하나 이상은 디폴트 파라미터로 미리 채워질 수 있다. 일부 경우에, 네트워크 플랜(439)은 무인 항공기를 사용하는 자동화된 사이트 조사에 적어도 부분적으로 기초하여 고객을 위해 생성될 수 있다. 네트워크 플랜(439)을 정의하는 파라미터의 값은 클라우드 서비스 제공자가 유틸리티 컴퓨팅 모델에 따라 고객에게 요금을 청구하는 기준으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 고객은 서비스 레벨 계약(SLA)에서 더 낮은 레이턴시 타겟 및/또는 더 높은 대역폭 타겟에 대해 더 높은 금액을 청구할 수 있으며, 고객은 스펙트럼 가용성 등에 기초하여 디바이스별, 셀별, 서비스되는 지리학적 지역별로 요금이 청구될 수 있다. 일부 경우에, 네트워크 플랜(439)은 고객의 기존 사설 네트워크의 자동화된 프로브에서 적어도 부분적으로 결정된 임계값 및 기준 파라미터를 통합할 수 있다.
셀룰러 토폴로지(442)는 셀 위치가 주어진 경우 가능한 경우 주파수 스펙트럼의 재사용을 고려하는 고객을 위한 복수의 셀의 배열을 포함한다. 셀룰러 토폴로지(442)는 주어진 사이트 조사에서 자동으로 생성될 수 있다. 일부 경우에, 셀룰러 토폴로지(442)의 셀의 수는 커버될 원하는 지리학적 지역, 다양한 사이트에서의 백홀 연결의 가용성, 신호 전파, 가용 주파수 스펙트럼 및/또는 기타 파라미터에 기초하여 자동으로 결정될 수 있다. 무선 기반 사설 네트워크(103)의 경우, 셀룰러 토폴로지(442)는 조직 캠퍼스의 하나 이상의 건물, 학군의 하나 이상의 학교, 대학 또는 대학교 시스템의 하나 이상의 건물 및 기타 영역을 커버하도록 개발될 수 있다.
스펙트럼 할당(445)은 무선 기반 사설 네트워크(103)에 현재 할당된 주파수 스펙트럼뿐만 아니라 무선 기반 사설 네트워크(103)에 할당될 수 있는 주파수 스펙트럼을 포함한다. 주파수 스펙트럼은 제한 없이 공개적으로 액세스할 수 있는 스펙트럼, 고객이 개별적으로 소유하거나 임대한 스펙트럼, 제공자가 소유하거나 임대한 스펙트럼, 무료로 사용할 수 있지만 예약이 필요한 스펙트럼 등을 포함할 수 있다.
디바이스 데이터(448)는 무선 기반 사설 네트워크(103)에 연결하도록 허용된 디바이스(106)를 기술하는 데이터에 대응한다. 이 디바이스 데이터(448)는 해당 사용자, 계정 정보, 청구 정보, 데이터 플랜, 허용된 애플리케이션 또는 용도, 무선 디바이스(106)가 이동형인지 고정형인지에 대한 표시, 위치, 현재 셀, 네트워크 어드레스, 디바이스 식별자(예를 들어, IMEI(International Mobile Equipment Identity) 번호, ESN(Equipment Serial Number), MAC(Media Access Control) 어드레스, SIM(Subscriber Identity Module) 번호 등) 등을 포함한다.
RBPN 메트릭(451)은 무선 기반 사설 네트워크(103)의 성능 또는 상태를 나타내는 다양한 메트릭 또는 통계를 포함한다. 이러한 RBPN 메트릭(451)은 대역폭 메트릭, 드롭된 패킷 메트릭, 신호 강도 메트릭, 레이턴시 메트릭 등을 포함할 수 있다. RBPN 메트릭(451)은 디바이스별, 셀별, 고객별 등으로 집계될 수 있다.
고객 청구 데이터(454)는 제공자가 고객을 위해 무선 기반 사설 네트워크(103)의 동작에 대해 고객이 부담해야 하는 요금을 지정한다. 요금에는 고객에게 배포된 장비에 기초한 고정 비용 및/또는 추적되는 사용량 메트릭에 의해 결정되는 사용률에 기초한 사용 비용이 포함될 수 있다. 일부 경우에, 고객은 장비를 선불로 구매할 수 있으며 대역폭 또는 백엔드 네트워크 비용에 대해서만 청구될 수 있다. 다른 경우에, 고객은 선결제 비용이 발생하지 않을 수 있으며 순전히 사용률에 기초하여 요금이 부과될 수 있다. 유틸리티 컴퓨팅 모델을 기반으로 고객에게 제공되는 장비와 함께, 클라우드 서비스 제공자는 불필요한 하드웨어의 과잉 프로비저닝을 방지하면서 고객 타겟 성능 메트릭을 충족하기 위해 최적의 장비 구성을 선택할 수 있다.
무선 유닛 구성 데이터(457)는 무선 기반 사설 네트워크(103)에 배치된 무선 유닛에 대한 구성 설정에 대응할 수 있다. 이러한 설정은 사용될 주파수, 사용될 프로토콜, 변조 파라미터, 대역폭, 네트워크 라우팅 및/또는 백홀 구성 등을 포함할 수 있다.
안테나 구성 데이터(460)는 사용될 주파수, 방위각, 수직 또는 수평 방향, 빔 틸트, 및/또는 수동으로 사용자에게 특정 방식으로 안테나를 장착하도록 지시하거나 안테나를 물리적으로 변경함으로써 자동으로(예를 들어, 안테나 상의 네트워크 연결 모터 및 제어에 의해) 또는 수동으로 제어될 수 있는 기타 파라미터를 포함하도록 안테나에 대한 구성 설정에 대응할 수 있다.
네트워크 기능 구성 데이터(463)는 무선 기반 사설 네트워크(103)에 대한 다양한 네트워크 기능의 동작을 구성하는 구성 설정에 대응한다. 다양한 실시예들에서, 네트워크 기능은 셀 사이트, 고객 집계 사이트 또는 고객으로부터 원격으로 위치된 데이터 센터에 있는 컴퓨팅 디바이스(418)에 위치된 VM 인스턴스 또는 컨테이너에 배치될 수 있다. 네트워크 기능의 비제한적 예들은 액세스 및 이동성 관리 기능, 세션 관리 기능, 사용자 평면 기능, 정책 제어 기능, 인증 서버 기능, 통합 데이터 관리 기능, 애플리케이션 기능, 네트워크 노출 기능, 네트워크 기능 저장소, 네트워크 슬라이스 선택 기능 등을 포함할 수 있다. 네트워크 기능 워크로드(466)는 네트워크 기능 중 하나 이상을 수행하기 위한 머신 이미지, 컨테이너 또는 할당된 컴퓨팅 용량(421)에서 런칭될 기능에 대응한다.
고객 워크로드(469)는 머신 이미지, 컨테이너 또는 할당된 컴퓨팅 용량(421)에서 네트워크 기능 워크로드(466)와 함께 또는 대신에 실행될 수 있는 고객의 기능에 해당한다. 예를 들어, 고객 워크로드(469)는 고객 애플리케이션 또는 서비스를 제공하거나 지원할 수 있다. 다양한 예들에서, 고객 워크로드(469)는 공장 자동화, 자율 로봇 공학, 증강 현실, 가상 현실, 디자인, 감시 등과 관련된다.
클라이언트 디바이스(406)는 네트워크(412)에 결합될 수 있는 복수의 클라이언트 디바이스(406)를 나타낸다. 클라이언트 디바이스(406)는 예를 들어 컴퓨터 시스템과 같은 프로세서 기반 시스템을 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨터 시스템은 데스크톱 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 개인 정보 단말기, 휴대폰, 스마트폰, 셋톱박스, 뮤직 플레이어, 웹 패드, 태블릿 컴퓨터 시스템, 게임 콘솔, 전자책 리더기, 스마트 워치, 헤드 장착형 디스플레이, 음성 인터페이스 디바이스 또는 기타 디바이스의 형태로 구현될 수 있다. 클라이언트 디바이스(406)는 예를 들어 액정 디스플레이(LCD) 디스플레이, 가스 플라즈마 기반 평면 패널 디스플레이, 유기 발광 다이오드(OLED) 디스플레이, 전기 영동 잉크(E 잉크) 디스플레이, LCD 프로젝터 또는 기타 유형의 디스플레이 디바이스 등과 같은 하나 이상의 디바이스를 포함하는 디스플레이를 포함할 수 있다.
클라이언트 디바이스(406)는 클라이언트 애플리케이션(436) 및/또는 기타 애플리케이션과 같은 다양한 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수 있다. 클라이언트 애플리케이션(436)은 클라이언트 디바이스(406)에서 실행되어, 예를 들어 컴퓨팅 환경(403) 및/또는 기타 서버에 의해 제공되는 네트워크 콘텐트에 액세스함으로써, 디스플레이에 사용자 인터페이스를 렌더링할 수 있다. 이를 위해, 클라이언트 애플리케이션(436)은 예를 들어 브라우저, 전용 애플리케이션 등을 포함할 수 있고, 사용자 인터페이스는 네트워크 페이지, 애플리케이션 스크린 등을 포함할 수 있다. 클라이언트 디바이스(406)는 예를 들어 이메일 애플리케이션, 소셜 네트워킹 애플리케이션, 워드 프로세서, 스프레드시트, 및/또는 기타 애플리케이션과 같은 클라이언트 애플리케이션(436) 이상의 애플리케이션을 실행하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 스펙트럼 예약 서비스(410)는 고객의 사설 네트워크를 위한 주파수 스펙트럼 예약을 제공한다. 하나의 시나리오에서, 스펙트럼 예약 서비스(410)는 공개적으로 액세스 가능한 스펙트럼의 예약 및 공존을 관리하기 위해 제3자와 같은 엔티티에 의해 동작된다. 이러한 스펙트럼의 한 예는 민간 광대역 무선 서비스(Citizens Broadband Radio Service; CBRS)일 수 있다. 다른 시나리오에서, 스펙트럼 예약 서비스(410)는 제공자에 의해 소유되거나 허가된 스펙트럼의 일부를 판매하거나 서브 라이선스를 주기 위해 통신 서비스 제공자에 의해 동작된다.
다음으로 도 5를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 RBPN 관리 서비스(424)의 일부 동작의 일 예를 제공하는 흐름도가 도시된다. 도 5의 흐름도가 본원에 설명된 바와 같이 RBPN 관리 서비스(424)의 일부의 동작을 구현하기 위해 사용될 수 있는 많은 상이한 유형의 기능적 배열의 일 예를 제공할 뿐이라는 점이 이해된다. 대안으로서, 도 5의 흐름도는 하나 이상의 실시예들에 따른 컴퓨팅 환경(403)(도 4)에서 구현된 방법의 요소들의 일 예를 도시하는 것으로 볼 수 있다.
박스(503)에서 시작하여, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)(도 1a)을 주문하거나 프로비저닝하기 위한 사용자 인터페이스를 생성한다. 예를 들어, 사용자 인터페이스는 네트워크 플랜(439)(도 4)을 지정하기 위한 컴포넌트 또는 네트워크 플랜(439)에 대한 파라미터를 포함할 수 있다. 이러한 파라미터는 예를 들어 셀 수, 고객 댁내 또는 커버될 지리학적 영역의 맵 또는 사이트 플랜, 타겟 대역폭, 무선 디바이스(106)(도 1a) 또는 사용자에 대한 정보, 타겟 최소 레이턴시, 원하는 비용 및/또는 기타 파라미터를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스에는 이 정보를 포함하는 하나 이상의 데이터 파일을 업로드하기 위한 컴포넌트가 포함될 수 있다. 사용자 인터페이스는 클라이언트 디바이스(406)(도 4)에서 실행되는 클라이언트 애플리케이션(436)(도 4)에 의한 렌더링을 위해 네트워크(412)(도 4)를 통해 네트워크 페이지 또는 다른 네트워크 데이터로서 전송될 수 있다. 대안으로, 클라이언트 애플리케이션(436)은 제공자로부터 RBPN을 주문하거나 프로비저닝하기 위해 하나 이상의 API 호출을 할 수 있다.
박스(506)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 조직으로부터 RBPN을 프로비저닝하라는 요청을 수신한다. 예를 들어, 사용자는 양식을 제출하거나 사용자 인터페이스와 상호 작용하여 요청이 제출되도록 할 수 있다. 대안으로, 클라이언트 애플리케이션(436)은 RBPN을 프로비저낭하라고 요청하기 위해 하나 이상의 API 호출을 할 수 있다.
박스(507)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 조직의 기존 사설 네트워크의 프로브를 자동으로 개시할 수 있다. 예를 들어, 조직에는 유선, 이더넷 네트워크, Wi-Fi 네트워크 또는 다른 유형의 네트워크와 같은 기존 네트워크가 있을 수 있다. 적절한 보안 자격 증명 및 네트워크 상의 엔드포인트에 대한 액세스를 수신하면, RBPN 관리 서비스(424)는 새로운 RBPN(103) 및 관련 코어 네트워크에 대한 고객 요구 사항을 확인하기 위해 네트워크를 자동으로 프로브할 수 있다. 예를 들어, RBPN 관리 서비스(424)는 기존 네트워크 상의 사용자 디바이스의 양, 다양한 애플리케이션 또는 서비스와 관련된 네트워크 대역폭 및 요청 볼륨, 다양한 애플리케이션 또는 서비스에 액세스하기 위해 관찰된 기존 레이턴시, 기존 시스템의 신뢰성 등을 자동으로 결정할 수 있다. 이러한 관찰은 배치될 RBPN에서 레이턴시, 대역폭 등에 대한 초기 임계값을 설정하는 데 사용될 수 있다.
박스(509)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)에서 셀(109)(도 1a)의 배열을 결정한다. 배열은 조직의 하나 이상의 건물을 최적으로 커버하도록 결정될 수 있다. 건물의 내부 영역과 외부 영역 모두 원하는 대로 커버될 수 있다. 이 결정에는 실내 및 실외 커버리지 영역, 연결될 디바이스의 수, 및 물리적 네트워크 연결와 전원의 레이아웃을 포함하는 커버리지 영역에 대한 정보 수신이 포함될 수 있다. 이와 관련하여, RBPN 관리 서비스(424)는 네트워크 플랜(439)으로부터 셀(109)의 수를 결정할 수 있다. 대안으로, RBPN 관리 서비스(424)는 커버될 고객의 영역 및/또는 프레미스를 고려하여, 타겟 레이턴시, 대역폭, 신호 세기 및 신뢰도와 같은 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여 최적의 셀(109) 수를 자동으로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 무인 항공기는 커버될 영역의 사이트 조사를 수행하기 위해 사용될 수 있으며, 잠재적으로 신호 세기를 기록하여 주파수 스펙트럼의 상태를 관찰하여 가용 주파수를 결정할 수 있다. RBPN 관리 서비스(424)는 셀룰러 토폴로지(442)(도 4)에서 셀(109)의 배열을 기록할 수 있다. 일부 시나리오에서, RBPN 관리 서비스(424)는 기계 학습을 사용하여 RBPN(103)에 대한 다양한 배열을 배치하고 성능을 평가함으로써 셀(109)의 최적 배열을 결정할 수 있다. 시간이 지남에 따라 이러한 배치를 관찰함으로써, RBPN 관리 서비스(424)는 어떤 배열이 다른 배열보다 더 좋거나 더 나쁘게 수행되는지 학습하고 이러한 결과를 기계 학습 모델을 훈련시키는데 사용할 수 있다.
박스(512)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)을 위한 주파수 스펙트럼 할당을 자동으로 예약한다. 이를 위해, RBPN 관리 서비스(424)는 공개적으로 이용 가능한 주파수, 고객 소유 주파수 및/또는 제공자 소유 주파수로부터 셀룰러 토폴로지(442)에 대해 이용 가능한 주파수를 자동으로 결정할 수 있다. 주파수 결정은 편파, 방향성, 빔 기울기, 및/또는 주파수 재사용을 허용하거나 방해할 수 있는 기타 요인을 고려할 수 있다. RBPN 관리 서비스(424)는 스펙트럼 할당(445)(도 4)에 예약을 기록할 수 있다. 추가로, RBPN 관리 서비스(424)는 주파수 스펙트럼에 대한 예약 시스템을 구현하는, 스펙트럼 예약 서비스(410)(도 4)와 같은 네트워크(412)를 통해 외부 서비스와 통신하여 예약하고/하거나 가용 주파수를 결정할 수 있다.
박스(515)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)을 구현하는 데 필요한 장비를 식별한다. 이는 안테나, 무선 유닛, 제공자 기판 확장부(224)(도 2a)를 구현하기 위한 컴퓨팅 디바이스, 케이블, 스위치, 라우터, 광섬유 종단 기어 등을 포함할 수 있다. 일부 경우에, 컴퓨팅 디바이스는 고객의 건물 외부에 설치될 외부 유닛에 포함될 수 있다. 이러한 유닛은 일부 예들에서 전원 및 네트워크 연결을 제외하고 자급식일 수 있다. 일부 시나리오에서, RBPN 관리 서비스(424)는 기계 학습을 사용하여 RBPN(103)에 대한 다양한 배열을 배치하고 성능을 평가함으로써 장비의 최적 배열을 결정할 수 있다. 시간이 지남에 따라 이러한 배치를 관찰함으로써, RBPN 관리 서비스(424)는 어떤 배열이 다른 배열보다 더 좋거나 더 나쁘게 수행되는지 학습하고 이러한 결과를 기계 학습 모델을 훈련시키는데 사용할 수 있다.
RBPN 관리 서비스(424)는 또한 기계 학습을 통해 다양한 고객을 위한 장비의 최적 분포를 결정할 수 있다. 예를 들어, 데이터 센터 코어 컴퓨팅 디바이스(118)(도 1a)에서만 특정 유형의 고객에 대해 네트워크 기능 워크로드(466)(도 4)를 실행하는 것이 이해될 수 있는 반면, 다른 유형의 고객에 대해서는, 분산형 컴퓨팅 디바이스(112)(도 1a) 또는 중앙 집중식 컴퓨팅 디바이스(115)(도 1a)에서 네트워크 기능 워크로드(466)를 실행하는 것이 최선일 수 있다. 따라서, RBPN 관리 서비스(424)는 컴퓨팅 디바이스(118)의 클라우드 전용 배치를 위해 컴퓨팅 디바이스(112 또는 115)를 배치하지 않도록 결정할 수 있다.
박스(518)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)(도 4)를 통해 RBPN(103)을 위한 장비의 조달을 시작한다. 여기에는 제공자의 기존 인벤토리로부터 장비를 자동으로 예약하고/하거나 하나 이상의 벤더에 장비를 하나 이상 주문하는 것이 포함될 수 있다.
박스(521)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN 하드웨어 구성 서비스(427)(도 4)가 네트워크 기능, 무선 유닛, 안테나, 라우터 등을 구현하기 위한 컴퓨팅 디바이스와 같은 하나 이상의 디바이스를 사전 구성하게 한다. 이러한 디바이스는 사전 배치된 디바이스(409)(도 4)로서 네트워크(412)에 연결될 수 있다. RBPN 하드웨어 구성 서비스(427)는 사전 구성을 구현하기 위해 무선 유닛 구성 데이터(457)(도 4), 안테나 구성 데이터(460)(도 4) 및 네트워크 기능 구성 데이터(463)(도 4)를 사용한다.
박스(522)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 서로 다른 사용자 디바이스, 애플리케이션 또는 서비스에 대해 차별화된 서비스 품질 레벨을 제공할 수 있는 무선 기반 사설 네트워크(103)에 대한 하나 이상의 네트워크 슬라이스를 구성할 수 있다. 서비스 품질 레벨은 서로 다른 레이턴시, 대역폭/처리량, 신호 세기, 신뢰성 및/또는 기타 서비스 요소를 제공할 수 있다. 예를 들어, 고객은 매우 낮은 레이턴시를 필요로 하는 디바이스 세트를 가질 수 있으므로, RBPN 관리 서비스(424)는 해당 디바이스에 대한 임계값 미만의 레이턴시를 제공하는 네트워크 슬라이스를 구성할 수 있다. 다른 예에서, 제1 서비스 품질 레벨은 제1 애플리케이션에 대해 제공될 수 있고, 제2 서비스 품질 레벨은 제2 애플리케이션에 대해 제공될 수 있다.
박스(524)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)가 사전 구성되고 사전 배치된 디바이스(409)를 포함하는 장비를 고객에게 배송하도록 한다. 장비 설치를 위한 다양한 지시사항은 클라이언트 애플리케이션(436)을 통해 고객에게 전송될 수 있다. 그 후, RBPN 관리 서비스(424)의 일부 동작이 종료된다.
도 6으로 이동하여, 다양한 실시예들에 따른 RBPN 관리 서비스(424)의 다른 일부 동작의 일 예를 제공하는 흐름도가 도시된다. 도 6의 흐름도가 본원에 설명된 바와 같이 RBPN 관리 서비스(424)의 일부의 동작을 구현하기 위해 사용될 수 있는 많은 상이한 유형의 기능적 배열의 일 예를 제공할 뿐이라는 점이 이해된다. 대안으로서, 도 6의 흐름도는 하나 이상의 실시예들에 따른 컴퓨팅 환경(403)(도 4)에서 구현된 방법의 요소들의 일 예를 도시하는 것으로 볼 수 있다.
박스(603)에서 시작하여, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)(도 1a)을 활성화시키라는 요청을 고객으로부터 수신한다. 예를 들어, 고객 사용자는 RBPN(103)을 활성화시키기 위한 옵션을 선택하기 위해 RBPN 관리 서비스(424)에 의해 생성된 사용자 인터페이스와 상호작용할 수 있다. 대안으로, 클라이언트 애플리케이션(436)(도 4)은 RBPN(103)을 활성화시키기 위해 API 호출을 할 수 있다.
박스(606)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)에 대한 하나 이상의 네트워크 기능 워크로드(466)(도 4)가 할당된 컴퓨팅 용량(421)(도 4)에서 런칭되도록 한다. 네트워크 기능 워크로드(466)는 셀 사이트, 고객 사이트 및/또는 코어 네트워크 기능을 위해 데이터 센터에 있을 수 있는 제공자 기판 확장부(224)(도 2a)에 있는 컴퓨팅 디바이스(418)(도 4)에서 호스팅될 수 있음에 유의한다.
일부 시나리오에서, 고객은 코어 네트워크 전체 또는 코어 네트워크에 대한 모든 네트워크 기능 워크로드(466)가 클라우드 서비스 제공자에 의해 동작되는 데이터 센터에서 프로비저닝되는 것을 선호할 수 있다. 이렇게 하면 고객 사이트에서 유지 관리해야 하는 디바이스의 수가 줄어들어, 잠재적으로 고객의 정보 기술 인력 요구 사항이 줄어든다. 다른 시나리오에서, 고객은 고객이 자신의 데이터를 제어할 수 있도록 가능한 한 많은 데이터를 사이트에 두는 것을 선호할 수 있다. 일부 시나리오에서, 고객은 클라우드 제공자 네트워크(203)(도 2a)에서 고객의 댁내로, 또는 고객의 댁내에서 클라우드 제공자 네트워크(203)로 네트워크 기능 워크로드(466)를 마이그레이션하도록 선택할 수 있다. 애플리케이션 프로그래밍 인터페이스(API)는 고객이 네트워크 기능 워크로드(466)가 호스팅되는 위치를 관리하도록 제공될 수 있다. 따라서, 고객은 네트워크 기능 워크로드(406)가 클라우드 제공자 네트워크(203)로부터 고객의 댁내의 제공자 기판 확장부(224)로 전송되도록 요청할 수 있고, 클라우드 제공자 네트워크(203)는 요청에 응답하여 전송을 구현할 수 있다. 또한, 고객은 네트워크 기능 워크로드(406)가 고객의 댁내의 제공자 기판 확장부(224)로부터 클라우드 제공자 네트워크(203)로 전송되도록 요청할 수 있고, 클라우드 제공자 네트워크(203)는 요청에 응답하여 전송을 구현할 수 있다. 일부 시나리오에서, 지역(306)(도 3) 내의 트래픽은 지역(306)의 데이터 센터에 할당된 컴퓨팅 용량(421)으로 이동할 수 있는 반면, 로컬 네트워크 트래픽은 고객의 댁내에 남아 있을 수 있다.
박스(609)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)의 디바이스 및 장비가 올바르게 연결되었는지 여부를 결정한다. 디바이스 및 장비가 고객에 의해 플러그 앤 플레이 동작을 위해 구성될 수 있기 때문에, RBPN 관리 서비스(424)는 진단 평가를 수행하여 지침을 따랐는지, 디바이스에 전원이 공급되고 네트워크 연결을 통해 액세스할 수 있는지 확인할 수 있다. 박스(612)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 계속 진행하여 RBPN(103)을 활성화시킴으로써, 무선 디바이스(106)가 RBPN(103) 상의 다른 호스트 및/또는 인터넷 상의 호스트와 RBPN(103)을 통해 통신하도록 한다. 그 후, RBPN 관리 서비스(424)의 일부 동작이 종료된다.
도 7을 계속하면, 다양한 실시예들에 따른 RBPN 관리 서비스(424)의 다른 일부 동작의 일 예를 제공하는 흐름도가 도시된다. 도 7의 흐름도가 본원에 설명된 바와 같이 RBPN 관리 서비스(424)의 다른 일부의 동작을 구현하기 위해 사용될 수 있는 많은 상이한 유형의 기능적 배열의 일 예를 제공할 뿐이라는 점이 이해된다. 대안으로서, 도 7의 흐름도는 하나 이상의 실시예들에 따른 컴퓨팅 환경(403)(도 4)에서 구현된 방법의 요소들의 일 예를 도시하는 것으로 볼 수 있다.
박스(703)에서 시작하여, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)(도 1a)의 성능 및 사용률 메트릭을 모니터링한다. 예를 들어, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)의 동작 동안 드롭된 패킷, 레이턴시 값, 대역폭 사용률, 신호 세기, 간섭 등과 관련된 RBPN 메트릭(451)(도 4)을 수집할 수 있다. 박스(706)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 성능 메트릭 및/또는 사용률 메트릭 및/또는 RBPN(103)을 수정하기 위한 고객 요청에 적어도 부분적으로 기초하여 RBPN(103)을 수정하기로 결정한다. 예를 들어, RBPN 관리 서비스(424)는 관찰된 성능이 최소 임계값 미만인지, 또는 관찰된 사용률이 최대 임계값을 초과하는지 결정할 수 있다. 이러한 경우에, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)에서 네트워크 기능을 수행하는 VM 인스턴스, 컨테이너, 기능 또는 기타 할당된 컴퓨팅 용량(421)(도 4)의 양을 자동으로 확장할 수 있다. 대안으로, 고객은 RBPN(103)을 수정하기 위해 사용자 인터페이스 또는 API를 통해 요청을 제출할 수 있다. 이러한 요청에는 RBPN(103)의 특정 디바이스 또는 디바이스 그룹에 대한 액세스 레벨을 지정하기 위한 OSS 및 BSS 관리 요청이 포함될 수 있다. RBPN 관리 서비스(424)는 네트워크 대역폭 및 검증 테스트를 실행하여 RBPN(103)이 어떻게 사용되고 있는지에 대한 완전한 가시성을 위한 모니터링 및 경보 기능을 제공할 수 있다.
박스(709)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)에서 셀(109)(도 1a)의 업데이트된 배열을 결정한다. 이와 관련하여, RBPN 관리 서비스(424)는 업데이트된 네트워크 플랜(439)(도 4)으로부터 셀(109)의 수를 결정할 수 있다. 대안으로, RBPN 관리 서비스(424)는 커버될 고객의 영역 및/또는 프레미스를 고려하여, 타겟 레이턴시, 대역폭, 신호 세기 및 신뢰도와 같은 파라미터에 적어도 부분적으로 기초하여 업데이트된 최적의 셀(109) 수를 자동으로 결정할 수 있다. 일 실시예에서, 무인 항공기는 커버될 영역의 업데이트된 사이트 조사를 수행하기 위해 사용될 수 있으며, 잠재적으로 신호 세기를 기록하여 주파수 스펙트럼의 상태를 관찰하여 가용 주파수를 결정하거나 셀(109)이 열악한 성능을 제공할 수 있는 위치를 결정할 수 있다. RBPN 관리 서비스(424)는 셀룰러 토폴로지(442)(도 4)에서 업데이트된 셀(109)의 배열을 기록할 수 있다.
박스(712)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN(103)을 위한 주파수 스펙트럼의 업데이트된 할당을 자동으로 식별 및/또는 예약할 수 있다. 이를 위해, RBPN 관리 서비스(424)는 공개적으로 이용 가능한 주파수, 고객 소유 주파수 및/또는 제공자 소유 주파수로부터 셀룰러 토폴로지(442)에 대해 이용 가능한 주파수를 자동으로 결정할 수 있다. 주파수 결정은 편파, 방향성, 빔 기울기, 및/또는 주파수 재사용을 허용하거나 방해할 수 있는 기타 요인을 고려할 수 있다. RBPN 관리 서비스(424)는 스펙트럼 할당(445)(도 4)에 업데이트된 예약을 기록할 수 있다. 추가로, RBPN 관리 서비스(424)는 주파수 스펙트럼에 대한 예약 시스템을 구현하는, 스펙트럼 예약 서비스(410)와 같은 네트워크(412)(도 4)를 통해 외부 서비스와 통신하여 업데이트된 예약을 하고/하거나 가용 주파수를 결정할 수 있다. 업데이트된 예약에는 이전에 예약된 스펙트럼 릴리스하는 것 및/또는 다양한 시나리오에서 다른 스펙트럼으로 변경하는 것이 포함될 수 있다.
박스(715)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 수정된 RBPN(103)을 구현하는 데 필요한 장비를 식별한다. 이는 안테나, 무선 유닛, 제공자 기판 확장부(224)(도 2a)를 구현하기 위한 컴퓨팅 디바이스, 케이블, 스위치, 라우터, 광섬유 종단 기어 등을 포함할 수 있다. 박스(718)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)(도 4)를 통해 업데이트된 RBPN(103)을 위한 장비의 조달을 시작한다. 여기에는 제공자의 기존 인벤토리로부터 장비를 자동으로 예약하고/하거나 하나 이상의 벤더에 장비를 하나 이상 주문하는 것이 포함될 수 있다. 기존 장비의 일부 또는 전부가 재사용될 수 있다.
박스(721)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN 하드웨어 구성 서비스(427)(도 4)가 네트워크 기능, 무선 유닛, 안테나, 라우터 등을 구현하기 위한 컴퓨팅 디바이스와 같은 하나 이상의 새로운 디바이스를 사전 구성하도록 한다. 이러한 디바이스는 사전 배치된 디바이스(409)(도 4)로서 네트워크(412)에 연결될 수 있다. RBPN 하드웨어 구성 서비스(427)는 사전 구성을 구현하기 위해 무선 유닛 구성 데이터(457)(도 4), 안테나 구성 데이터(460)(도 4) 및 네트워크 기능 구성 데이터(463)(도 4)를 사용한다. 사전 구성에는 소프트웨어 설치, 소프트웨어 초기화, 하나 이상의 서비스와 통신하도록 소프트웨어 구성, 주파수 설정, 변조 유형 설정, 신호 세기 설정, 방향성 설정 및 기타 유형의 사전 구성이 포함될 수 있다. 박스(724)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN 하드웨어 배치 서비스(430)가 사전 구성되고 사전 배치된 디바이스(409)를 포함하는 장비를 고객에게 배송하도록 한다. 장비 설치를 위한 다양한 지시사항은 클라이언트 애플리케이션(436)을 통해 고객에게 전송될 수 있다.
박스(727)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 RBPN 하드웨어 구성 서비스(427)를 통해 기존 장비 및 디바이스의 재구성을 개시할 수 있다. 예를 들어, 기존 무선 유닛 및/또는 안테나는 주파수, 신호 세기 및/또는 기타 파라미터를 변경할 수 있다. 또한, 네트워크 기능 워크로드(466)에 대해 기존에 할당된 컴퓨팅 용량(421)은 네트워크 기능을 수행하기 위해 다른 할당된 컴퓨팅 용량(421)으로 교체되도록 재프로그래밍되거나 종료될 수 있다. 일부 경우에, 추가 컴퓨팅 용량은 클라우드 제공자 네트워크(203)(도 2a)를 통해 배치되거나 프로비저닝될 수 있다.
박스(730)에서, RBPN 관리 서비스(424)는 수정된 RBPN(103)이 활성화되도록 한다. 수정된 무선 기반 사설 네트워크(103) 및 관련 코어 네트워크의 정확한 상태는 활성화 전에 검증될 수 있다. 그 후, RBPN 관리 서비스(424)의 일부 동작이 종료된다.
다음으로 도 8을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 용량 관리 서비스(433)의 일부 동작의 일 예를 제공하는 흐름도가 도시된다. 도 8의 흐름도가 본원에 설명된 바와 같이 용량 관리 서비스(433)의 일부의 동작을 구현하기 위해 사용될 수 있는 많은 상이한 유형의 기능적 배열의 일 예를 제공할 뿐이라는 점이 이해된다. 대안으로서, 도 8의 흐름도는 하나 이상의 실시예들에 따른 컴퓨팅 환경(403)(도 4)에서 구현된 방법의 요소들의 일 예를 도시하는 것으로 볼 수 있다.
박스(803)에서 시작하여, 용량 관리 서비스(433)는 개별 셀(109)(도 1a), 디바이스 및/또는 통신 링크의 사용률을 포함하여 RBPN(103)(도 1a)의 사용률을 모니터링한다. 박스(806)에서, 용량 관리 서비스(433)는 RBPN(103)의 용량을 릴리스하도록 결정한다. 예를 들어, 용량은 저활용도에 적어도 부분적으로 기초하거나 고객의 요청에 응답하여 릴리스될 수 있다. 고객의 요청은 사용자 인터페이스 또는 API 호출을 통해 수신될 수 있다.
일부 시나리오에서, RBPN(103)의 용량은 우선순위가 더 높거나 프리미엄 요금과 관련된 고객 워크로드(469)(도 4)에 대한 용량을 프로비저닝하기 위해 릴리스(또는 다른 위치로 전달)될 수 있다. 예를 들어, 고객은 레이턴시에 매우 민감하고 고객에게 높은 우선순위를 갖는 애플리케이션을 가질 수 있고, 용량 관리 서비스(433)는 애플리케이션이 에지 위치에서 실행될 공간을 만들기 위해 에지 위치에 있는 서버 하드웨어로부터 네트워크 기능 워크로드(466)(도 4)를 이동시키는 것이 최적의 할당일 것이라고 결정할 수 있다. 용량을 릴리스할 때, 용량 관리 서비스(433)는 용량을 회수하고 재사용하기 위해 하나 이상의 동작을 구현할 수 있다.
박스(809)에서, 용량 관리 서비스(433)는 RBPN(103)으로부터 하나 이상의 셀(109)을 제거하기로 결정할 수 있다. 예를 들어, 용량 관리 서비스(433)는 임계값에 비해 충분히 활용되지 않거나 RBPN(103)의 다른 셀(109)에 비해 상대적으로 충분히 활용되는 않는 특정 셀(109)을 식별할 수 있다. 박스(812)에서, 용량 관리 서비스(433)는 셀 장비(예를 들어, 라디오, 안테나)를 자동으로 디스에이블화하거나 용량 관리 서비스(433)가 다른 고객에 의해 사용될 장비를 전달할 수 있다. 일부 경우에, 용량 관리 서비스(433)는 고객이 제공자에게 장비를 반환하도록 요청하고/하거나 다른 고객에 의해 장비가 사용될 수 있도록 다른 고객에게 장비를 배송하도록 요청할 수 있다. 용량 관리 서비스(433)는 또한 더 이상 필요하지 않은 RBPN(103)을 위해 이전에 예약된 대역폭을 릴리스하기 위해 자동으로 대역폭을 감소시키거나 통신 링크를 재구성할 수 있다.
박스(815)에서, 용량 관리 서비스(433)는 RBPN(103)에 대해 하나 이상의 네트워크 기능을 수행하고 있는 하나 이상의 네트워크 기능 워크로드(466)(도 4)를 종료할 수 있다. 용량 관리 서비스(433)는 할당된 컴퓨팅 용량(421)(도 4)의 VM 인스턴스, 컨테이너 또는 기능이 RBPN(103)에 대한 사용률 또는 성능의 관점에서 더 이상 필요하지 않거나, 고객 워크로드(469)보다 우선 순위가 낮다고 결정할 수 있다.
박스(818)에서, 용량 관리 서비스(433)는 종료된 네트워크 기능 워크로드(466)에 의해 이전에 점유되었던 컴퓨팅 용량의 재할당을 시작한다. 컴퓨팅 용량은 고객의 위치 또는 제공자의 데이터 센터에 있는 컴퓨팅 디바이스(418)(도 4)에 있을 수 있다. 이와 관련하여, 용량 관리 서비스(433)는 릴리스된 용량을 사용하여 VM 인스턴스, 컨테이너 또는 다른 고객 또는 다른 RBPN(103)에 네트워크 기능을 제공하는 기능을 런칭할 수 있다.
대안으로, 용량 관리 서비스(433)는 릴리스된 용량을 사용하여 네트워크 기능 이외의 고객의 애플리케이션에 대한 고객 워크로드(469)를 런칭할 수 있다. 예를 들어, 용량 관리 서비스(433)는 릴리스된 컴퓨팅 용량을 사용하여 VM 인스턴스, 컨테이너 또는 고객 워크로드(469)의 기능을 런칭할 수 있다. 이러한 VM 인스턴스, 컨테이너 또는 기능은 RBPN(103)의 기능과 관련이 없을 수 있다. VM 인스턴스, 컨테이너 또는 기능은 컴퓨팅 용량이 낭비되지 않거나 대신 더 높은 우선 순위 워크로드에 사용되도록 이미 셀 사이트 또는 아니면 고객의 프레이스에 있는 제공자 기판 확장부(224)(도 2a)에서 런칭될 수 있다.
박스(821)에서, 용량 관리 서비스(433)는 릴리스된 주파수 스펙트럼을 RBPN(103)의 다른 고객 또는 다른 셀(109)에 자동으로 재할당할 수 있다. 용량 관리 서비스(433)는 또한 릴리스된 네트워크 대역폭을 재할당할 수 있다.
박스(824)에서, 용량 관리 서비스(433)는 컴퓨팅 리소스의 릴리스를 고려하여 RBPN(103)과 관련된 고객에 대한 요금을 줄인다. 일부 경우에, 요금은 고객에게 더 높은 레벨의 서비스가 제공된 경우 또는 회수된 용량에서 더 높은 우선 순위의 워크로드가 실행되는 경우 동일하게 유지되거나 증가할 수 있다. 그 후, 용량 관리 서비스(433)의 일부 동작이 종료된다.
도 9를 참조하면, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 환경(403)의 개략적인 블록도가 도시된다. 컴퓨팅 환경(403)은 하나 이상의 컴퓨팅 디바이스(900)를 포함한다. 각각의 컴퓨팅 디바이스(900)는 예를 들어 프로세서(903) 및 메모리(906)를 갖는 적어도 하나의 프로세서 회로를 포함하며, 이 둘 모두는 로컬 인터페이스(909)에 결합된다. 이를 위해, 각 컴퓨팅 디바이스(900)는 예를 들어 적어도 하나의 서버 컴퓨터 또는 유사 디바이스를 포함할 수 있다. 로컬 인터페이스(909)는 예를 들어 수반되는 어드레스/제어 버스 또는 알 수 있는 다른 버스 구조를 갖는 데이터 버스를 포함할 수 있다.
메모리(906)에는 프로세서(903)에 의해 실행 가능한 데이터 및 여러 컴포넌트가 모두 저장된다. 특히, RBPN 관리 서비스(424), RBPN 하드웨어 구성 서비스(427), RBPN 하드웨어 배치 서비스(430), 용량 관리 서비스(433) 및 잠재적으로 다른 애플리케이션이 메모리(906)에 저장되고 프로세서(903)에 의해 실행 가능하다. 또한 메모리(906)에는 데이터 저장소(415) 및 기타 데이터가 저장될 수 있다. 추가로, 운영 체제는 메모리(906)에 저장되고 프로세서(903)에 의해 실행 가능할 수 있다.
인식할 수 있는 바와 같이 메모리(906)에 저장되고 프로세서(903)에 의해 실행 가능한 다른 애플리케이션이 있을 수 있다는 것이 이해된다. 본원에서 논의된 임의의 컴포넌트가 소프트웨어의 형태로 구현되는 경우, 예를 들어 C, C++, C#, Objective C, Java®, JavaScript®, Perl, PHP, Visual Basic®, Python®, Ruby, Flash® 또는 기타 프로그래밍 언어와 같은 많은 프로그래밍 언어 중 하나가 사용될 수 있다.
다수의 소프트웨어 컴포넌트가 메모리(906)에 저장되고 프로세서(903)에 의해 실행 가능하다. 이와 관련하여 "실행 가능"이라는 용어는 궁극적으로 프로세서(903)에 의해 실행될 수 있는 형태의 프로그램 파일을 의미한다. 실행 가능한 프로그램의 예는 예를 들어, 메모리(906)의 랜덤 액세스 부분에 로드될 수 있고 프로세서(903)에 의해 실행될 수 있는 형식으로 기계 코드로 번역될 수 있는 컴파일된 프로그램, 메모리(906)의 랜덤 액세스 부분에 로드될 수 있고 프로세서(903)에 의해 실행될 수 있는 객체 코드와 같은 적절한 형식으로 표현될 수 있는 소스 코드, 또는 메모리(906)의 랜덤 액세스 부분에서 명령어를 생성하기 위해 다른 실행 가능한 프로그램에 의해 해석되고 프로세서(903)에 의해 실행될 수 있는 소스 코드 등일 수 있다. 실행 가능한 프로그램은 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory; RAM), 읽기 전용 메모리(Read-Only Memory; ROM), 하드 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브, USB 플래시 드라이브, 메모리 카드, 컴팩트 디스크(compact disc; CD) 또는 디지털 다목적 디스크(digital versatile disc; DVD)와 같은 광 디스크, 플로피 디스크, 자기 테이프 또는 기타 메모리 컴포넌트를 포함하는, 메모리(906)의 임의의 부분 또는 컴포넌트에 저장될 수 있다.
메모리(906)는 본원에서는 휘발성 및 비휘발성 메모리와 데이터 저장 컴포넌트를 모두 포함하는 것으로 정의된다. 휘발성 컴포넌트는 전력 손실 시 데이터 값을 유지하지 않는 컴포넌트이다. 비휘발성 컴포넌트는 전원 손실 시 데이터를 유지하는 컴포넌트이다. 따라서, 메모리(906)는 예를 들어 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 하드 디스크 드라이브, 솔리드 스테이트 드라이브, USB 플래시 드라이브, 메모리 카드 판독기를 통해 액세스되는 메모리 카드, 관련 플로피 디스크 드라이버를 통해 액세스되는 플로피 디스크, 광학 디스크 드라이브를 통해 액세스되는 광 디스크, 적절한 테이프 드라이브를 통해 액세스되는 자기 테이프 및/또는 기타 메모리 컴포넌트, 또는 이러한 메모리 컴포넌트 중 임의의 둘 이상의 조합을 포함할 수 있다. 추가로, RAM은 예를 들어 정적 랜덤 액세스 메모리(Static Random Access Memory; SRAM), 동적 랜덤 액세스 메모리(Dynamic Random Access Memory; DRAM) 또는 자기 랜덤 액세스 메모리(Magnetic Random Access Memory; MRAM) 및 기타 이러한 디바이스를 포함할 수 있다. ROM은 예를 들어, 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(programmable read-only memory; PROM), 소거 가능한 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(erasable programmable read-only memory; EPROM) 및 전기적으로 소거 가능한 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(electrically erasable programmable read-only memory; EEPROM) 또는 기타 유사 메모리 디바이스를 포함할 수 있다.
또한, 프로세서(903)는 다수의 프로세서(903) 및/또는 다수의 프로세서 코어를 나타낼 수 있고, 메모리(906)는 각각 병렬 처리 회로에서 동작하는 다수의 메모리(906)를 나타낼 수 있다. 이러한 경우에, 로컬 인터페이스(909)는 다수의 프로세서(903) 중 임의의 두 개 사이, 임의의 프로세서(903)와 메모리(906) 중 어느 하나 사이, 또는 메모리(906) 중 임의의 두 개 사이 등의 통신을 용이하게 하는 적절한 네트워크일 수 있다. 로컬 인터페이스(909)는 예를 들어 로드 밸런싱을 수행하는 것을 포함하여, 이 통신을 조정하도록 설계된 추가 시스템을 포함할 수 있다. 프로세서(903)는 전기적이거나 일부 다른 이용 가능한 구성일 수 있다.
RBPN 관리 서비스(424), RBPN 하드웨어 구성 서비스(427), RBPN 하드웨어 배치 서비스(430), 용량 관리 서비스(433), 및 본원에 설명된 기타 다양한 시스템이 소프트웨어 또는 위에서 논의된 범용 하드웨어에 의해 실행되는 코드로 구현될 수 있지만, 대안으로서 동일한 것이 전용 하드웨어 또는 소프트웨어/범용 하드웨어와 전용 하드웨어의 조합으로 구현될 수도 있다. 전용 하드웨어에 구현된 경우, 각각은 여러 기술 중 어느 하나 또는 이들의 조합을 사용하는 회로 또는 상태 머신으로 구현될 수 있다. 이러한 기술은, 이에 제한되는 것은 아니나, 하나 이상의 데이터 신호의 적용 시 다양한 로직 기능을 구현하기 위한 로직 게이트를 갖는 개별 로직 회로, 적절한 로직 게이트를 갖는 주문형 집적 회로(application specific integrated circuit; ASIC), 필드 프로그래밍 가능 게이트 어레이(field-programmable gate array; FPGA) 또는 기타 컴포넌트 등을 포함할 수 있다. 이러한 기술은 일반적으로 당업자에게 잘 알려져 있으므로, 본원에서는 상세히 설명하지 않는다.
도 5 내지 8의 흐름도는 RBPN 관리 서비스(424) 및 용량 관리 서비스(433)의 부분의 구현의 기능 및 동작을 도시한다. 소프트웨어로 구현된 경우, 각 블록은 모듈, 세그먼트 또는 지정된 논리적 기능(들)을 구현하기 위한 프로그램 명령어를 포함하는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 프로그램 명령어는 컴퓨터 시스템 또는 기타 시스템의 프로세서(903)와 같은 적절한 실행 시스템에 의해 인식 가능한 수치 명령어를 포함하는 기계 코드 또는 프로그래밍 언어로 작성된 사람이 읽을 수 있는 명령문을 포함하는 소스 코드의 형태로 구현될 수 있다. 기계 코드는 소스 코드 등으로 변환될 수 있다. 하드웨어로 구현되는 경우, 각 블록은 특정 논리적 기능(등)을 구현하기 위해 회로 또는 다수의 상호 연결된 회로를 나타낼 수 있다.
도 5 내지 8의 흐름도가 특정 실행 순서를 나타내지만, 실행 순서는 설명된 것과 다를 수 있음이 이해된다. 예를 들어, 두 개 이상의 블록의 실행 순서는 표시된 순서에 따라 스크램블될 수 있다. 또한, 도 5 내지 8에 연속적으로 도시된 둘 이상의 블록은 동시에 또는 부분적으로 동의하여 실행될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 도 5 내지 8에 도시된 블록 중 하나 이상이 스킵되거나 생략될 수 있다. 추가로, 유틸리티, 카운팅, 성능 측정 또는 문제 해결 보조 제공 등을 위해, 임의 개수의 카운터, 상태 변수, 경고 세마포어 또는 메시지가 본원에 설명된 논리적 흐름에 추가될 수 있다. 이러한 모든 변형은 본 개시의 범위 내에 있음이 이해된다.
또한, 소프트웨어 또는 코드를 포함하는 RBPN 관리 서비스(424), RBPN 하드웨어 구성 서비스(427), RBPN 하드웨어 배치 서비스(430) 및 용량 관리 서비스(433)를 포함하는 본원에 설명된 임의의 로직 또는 애플리케이션은 예를 들어, 컴퓨터 시스템 또는 다른 시스템의 프로세서(903)와 같은 명령어 실행 시스템에 의해 또는 이와 관련하여 사용하기 위한 임의의 비일시적 컴퓨터 판독 가능 매체로 구현될 수 있다. 이러한 의미에서, 로직은 예를 들어 컴퓨터 판독 가능 매체로부터 페치될 수 있고 명령어 실행 시스템에 의해 실행될 수 있는 명령어 및 선언을 포함하는 명령문을 포함할 수 있다. 본 개시의 맥락에서, "컴퓨터 판독 가능 매체(computer-readable medium)"는 명령어 실행 시스템에 의해 또는 이와 관련하여 사용하기 위해 본원에 설명된 로직 또는 애플리케이션을 포함, 저장 또는 유지할 수 있는 임의의 매체일 수 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체는 예를 들어 자기, 광학 또는 반도체 매체와 같은 많은 물리적 매체 중 어느 하나를 포함할 수 있다. 적합한 컴퓨터 판독 가능 매체의 보다 구체적인 예는, 이에 제한되는 것은 아니나, 자기 테이프, 자기 플로피 디스켓, 자기 하드 드라이브, 메모리 카드, 솔리드 스테이트 드라이브, USB 플래시 드라이브 또는 광학 디스크를 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독 가능 매체는 예를 들어 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM) 및 동적 랜덤 액세스 메모리(DRAM), 또는 자기 랜덤 액세스 메모리(MRAM)를 포함하는 랜덤 액세스 메모리(RAM)일 수 있다. 추가로, 컴퓨터 판독 매체는 읽기 전용 메모리(ROM), 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(PROM), 소거 가능한 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거 가능한 프로그램 가능 읽기 전용 메모리(EEPROM), 또는 기타 유형의 메모리 디바이스일 수 있다.
또한, RBPN 관리 서비스(424), RBPN 하드웨어 구성 서비스(427), RBPN 하드웨어 배치 서비스(430) 및 용량 관리 서비스(433)를 포함하는 본원에 설명된 임의의 로직 또는 애플리케이션은 다양한 방식으로 구현되고 구조화될 수 있다. 예를 들어, 설명된 하나 이상의 애플리케이션은 단일 애플리케이션의 모듈 또는 컴포넌트로 구현될 수 있다. 또한, 본원에 설명된 하나 이상의 애플리케이션은 공유 또는 개별 컴퓨팅 디바이스 또는 이들의 조합으로 실행될 수 있다. 예를 들어, 본원에 설명된 복수의 애플리케이션은 동일한 컴퓨팅 디바이스(900) 또는 동일한 컴퓨팅 환경(403) 내의 다수의 컴퓨팅 디바이스(900)에서 실행될 수 있다.
달리 구체적으로 언급되지 않는 한, "X, Y 또는 Z 중 적어도 하나"라는 문구와 같은 분리형 언어는 일반적으로 항목, 용어 등이 X, Y 또는 Z, 또는 이들(예를 들어, X, Y 및/또는 Z)의 임의의 조합일 수 있음을 나타내는 데 사용되는 문맥으로 이해된다. 따라서, 이러한 분리형 언어는 일반적으로 특정 실시예들이 X 중 적어도 하나, Y 중 적어도 하나 또는 Z 중 적어도 하나가 각각 존재해야 한다는 것을 암시하려는 것이 아니며 암시해서도 안 된다.
본 개시의 실시예들은 적어도 다음 조항에 의해 설명될 수 있다:
조항 1. 시스템은, 클라우드 제공자 네트워크에서의 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스; 및 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에서 실행 가능한 명령어를 포함하며, 실행 시 상기 명령어는 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도, 무선 액세스 네트워크 및 관련 코어 네트워크를 포함하는 무선 기반 사설 네트워크를 프로비저닝하라는 요청을 조직으로부터 수신하여 조직의 하나 이상의 건물을 커버하고; 하나 이상의 건물을 커버하기 위하 복수의 셀의 배열을 결정하고; 스펙트럼 예약 서비스를 통해 복수의 셀에 대한 주파수 스펙트럼을 자동으로 식별하고; 셀 장비를 조직에 배송하기 전에 셀 장비가 복수의 셀을 구현하기 위해 사전 구성되도록 하고; 클라우드 제공자 네트워크에서 조직에 대한 관련 코어 네트워크의 적어도 일부를 프로비저닝하도록 한다.
조항 2. 조항 1의 시스템에 있어서, 실행 시 명령어는 추가로 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 무선 기반 사설 네트워크 또는 관련 코어 네트워크에 대한 적어도 하나의 요구 사항을 결정하기 위해 조직의 기존 사설 네트워크를 적어도 자동으로 프로브하도록 한다.
조항 3. 조항 1 내지 2의 시스템에 있어서, 실행 시 명령어는 추가로 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 사용률 메트릭 또는 레이턴시 메트릭 중 적어도 하나에 기초하여 클라우드 제공자 네트워크에서 관련 코어 네트워크에 할당된 리소스의 양을 적어도 확장하도록 한다.
조항 4. 조항 1 내지 3의 시스템에 있어서, 실행 시 명령어는 추가로 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도 무선 기반 사설 네트워크에서 차별화된 서비스 품질 레벨을 구현하도록 한다.
조항 5. 셀룰러 네트워크는, 조직의 적어도 하나의 사이트에 대한 무선 기반 사설 네트워크 커버리지를 제공하는 적어도 하나의 셀; 및 무선 기반 사설 네트워크의 관련 코어 네트워크에 대해 적어도 하나의 네트워크 기능을 구현하는 클라우드 제공자 네트워크 내의 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스를 포함한다.
조항 6. 조항 5의 셀룰러 네트워크에 있어서, 무선 기반 사설 네트워크는 조직의 제1 애플리케이션에 대한 제1 서비스 품질 레벨, 및 조직의 제2 애플리케이션에 대한 제2 서비스 품질 레벨을 제공한다.
조항 7. 조항 5 내지 6의 셀룰러 네트워크에 있어서, 조직의 프레미스에 위치된 클라우드 제공자 네트워크의 클라우드 제공자 기판 확장부 내의 적어도 다른 컴퓨팅 디바이스를 더 포함하며, 적어도 다른 컴퓨팅 디바이스는 적어도 하나의 네트워크 기능을 구현한다.
조항 8. 조항 7의 셀룰러 네트워크에서, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에서 실행 가능한 명령어로서, 상기 명령어는 실행 시 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로부터 적어도 다른 컴퓨팅 디바이스로 적어도 하나의 네트워크 기능을 전달하라는 요청을 조직으로부터 수신하고; 적어도 하나의 네트워크 기능이 상기 요청에 응답하여 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로부터 적어도 다른 컴퓨팅 디바이스로 전달되도록 하는, 상기 명령어를 더 포함한다.
조항 9. 조항 5 내지 8의 셀룰러 네트워크에 있어서, 적어도 하나의 셀을 구현하는 적어도 하나의 무선 유닛 및 적어도 하나의 안테나는 클라우드 제공자 네트워크도 동작시키는 클라우드 서비스 제공자에 의해 동작된다.
조항 10. 조항 5 내지 9의 셀룰러 네트워크에 있어서, 클라우드 서비스 제공자에 의해 조직에 대한 무선 기반 사설 네트워크의 사용량에 대응하는 사용량 메트릭이 추척된다.
조항 11. 조항 5 내지 10의 셀룰러 네트워크에 있어서, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에서 실행 가능한 무선 기반 사설 네트워크 관리 서비스를 더 포함하며, 실행 시 무선 기반 사설 네트워크 관리 서비스는 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도, 무선 기반 사설 네트워크의 사용률 또는 레이턴시 중 적어도 하나를 모니터링하고; 사용률 또는 레이턴시 중 적어도 하나가 임계 기준을 충족한다고 결정하는 것에 응답하여, 장비를 조직에 배송하기 전에 무선 기반 사설 네트워크에 대한 추가 셀을 구현하기 위해 장비를 사전 구성하도록 한다.
조항 12. 조항 11의 셀룰러 네트워크에 있어서, 실행 시 무선 기반 사설 네트워크 관리 서비스는 추가로 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도 추가 셀에 대한 추가 주파수 스펙트럼을 적어도 자동으로 식별하도록 한다.
조항 13. 조항 11 내지 12의 셀룰러 네트워크에 있어서, 실행 시 무선 기반 사설 네트워크 관리 서비스는 추가로 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도 하나의 네트워크 기능에 대한 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 추가 컴퓨팅 용량을 적어도 자동으로 할당하도록 한다.
조항 14. 방법은, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 제공자가 조직의 사이트를 커버하기 위해 무선 기반 사설 네트워크 및 관련 코어 네트워크를 프로비저닝하라는 요청을 조직으로부터 수신하는 단계; 사이트를 커버하기 위해 하나 이상의 셀의 배열을 결정하는 단계; 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 셀 장비를 조직에 배송하기 전에 셀 장비가 하나 이상의 셀을 구현하기 위해 사전 구성되도록 하는 단계; 및 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 클라우드 제공자 네트워크에서 조직에 대해 관련 코어 네트워크의 적어도 일부를 프로비저닝하는 단계를 포함한다.
조항 15. 조항 14의 방법에 있어서, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 무선 기반 사설 네트워크에 추가 셀을 추가하도록 결정하는 단계; 및 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 추가 셀 장비를 조직에 배송하기 전에 추가 셀 장비가 추가 셀을 구현하기 위해 사전 구성되도록 하는 단계를 더 포함한다.
조항 16. 조항 14 내지 15의 방법에 있어서, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 클라우드 제공자 네트워크에서 관련 코어 네트워크의 하나 이상의 네트워크 기능에 할당된 컴퓨팅 리소스의 양을 확장시키는 단계를 더 포함한다.
조항 17. 조항 14 내지 16의 방법에 있어서, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 스펙트럼 예약 서비스를 통해 상기 하나 이상의 셀에 대한 주파수 스펙트럼을 예약하는 단계를 더 포함한다.
조항 18. 조항 14 내지 17의 방법에 있어서, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 무선 기반 사설 네트워크에 대한 적어도 하나의 요구 사항을 결정하기 위해 조직의 기존 사설 네트워크를 프로빙하는 단계를 더 포함한다.
조항 19. 조항 14 내지 18의 방법에 있어서, 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 제1 디바이스 유형에 대한 무선 기반 사설 네트워크에서 제1 서비스 품질 레벨을 구현하는 단계; 및 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 제2 디바이스 유형에 대한 무선 기반 사설 네트워크에서 제2 서비스 품질 레벨을 구현하는 단계를 더 포함한다.
조항 20. 조항 14 내지 19의 방법에 있어서, 관련 코어 네트워크는 클라우드 제공자 네트워크에서 프로비저닝된다.
상술한 본 개시의 실시예들은 단지 본 개시의 원리의 명확한 이해를 위해 제시된 구현의 가능한 예들이라는 것이 강조되어야 한다. 본 개시의 사상 및 원리로부터 실질적으로 벗어나지 않고 전술한 실시예(들)에 대해 많은 변형 및 수정이 이루어질 수 있다. 이러한 모든 수정 및 변형은 본 개시의 범위 내에 포함되고 다음 청구범위에 의해 보호되는 것으로 의도된다.
Claims (15)
- 시스템에 있어서,
클라우드 제공자 네트워크의 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스; 및
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에서 실행 가능한 명령어를 포함하며, 실행 시 상기 명령어는 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도,
무선 액세스 네트워크 및 관련 코어 네트워크를 포함하는, 무선 기반 사설 네트워크를 프로비저닝하라는 요청을 조직으로부터 수신하여 상기 조직의 하나 이상의 건물을 커버하고;
상기 하나 이상의 건물을 커버하기 위해 복수의 셀의 배열을 결정하고;
스펙트럼 예약 서비스를 통해 상기 복수의 셀에 대한 주파수 스펙트럼을 자동으로 식별하고;
셀 장비를 상기 조직에 배송하기 전에 상기 셀 장비가 상기 복수의 셀을 구현하기 위해 사전 구성되도록 하고;
상기 클라우드 제공자 네트워크에서 상기 조직에 대한 상기 관련 코어 네트워크의 적어도 일부를 프로비저닝하도록 하는, 시스템. - 제1항에 있어서, 실행 시 상기 명령어는 추가로 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 상기 무선 기반 사설 네트워크 또는 상기 관련 코어 네트워크에 대한 적어도 하나의 요구 사항을 결정하기 위해 상기 조직의 기존 사설 네트워크를 적어도 자동으로 프로브하도록 하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 실행 시 상기 명령어는 추가로 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 사용률 메트릭 또는 레이턴시 메트릭 중 적어도 하나에 기초하여 상기 클라우드 제공자 네트워크에서 상기 관련 코어 네트워크에 할당된 리소스의 양을 적어도 확장하도록 하는, 시스템.
- 제1항에 있어서, 실행 시 상기 명령어는 추가로 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도 상기 무선 기반 사설 네트워크에서 차별화된 서비스 품질 레벨을 구현하도록 하는, 시스템.
- 셀룰러 네트워크에 있어서,
조직의 적어도 하나의 사이트에 대한 무선 기반 사설 네트워크 커버리지를 제공하는 적어도 하나의 셀; 및
상기 무선 기반 사설 네트워크의 관련 코어 네트워크에 대해 적어도 하나의 네트워크 기능을 구현하는 클라우드 제공자 네트워크 내의 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스를 포함하는, 셀룰러 네트워크. - 제5항에 있어서, 상기 무선 기반 사설 네트워크는 상기 조직의 제1 애플리케이션에 대한 제1 서비스 품질 레벨, 및 상기 조직의 제2 애플리케이션에 대한 제2 서비스 품질 레벨을 제공하는, 셀룰러 네트워크.
- 제5항에 있어서, 상기 조직의 프레미스에 위치된 상기 클라우드 제공자 네트워크의 클라우드 제공자 기판 확장부 내의 적어도 다른 컴퓨팅 디바이스를 더 포함하며, 상기 적어도 다른 컴퓨팅 디바이스는 상기 적어도 하나의 네트워크 기능을 구현하는, 셀룰러 네트워크.
- 제7항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에서 실행 가능한 명령어를 더 포함하며, 상기 명령어는 실행 시 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도,
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로부터 상기 적어도 다른 컴퓨팅 디바이스로 상기 적어도 하나의 네트워크 기능을 전달하라는 요청을 상기 조직으로부터 수신하고;
상기 적어도 하나의 네트워크 기능이 상기 요청에 응답하여 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스로부터 상기 적어도 다른 컴퓨팅 디바이스로 전달되도록 하는, 셀룰러 네트워크. - 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 셀을 구현하는 적어도 하나의 무선 유닛 및 적어도 하나의 안테나는 상기 클라우드 제공자 네트워크도 동작시키는 클라우드 서비스 제공자에 의해 동작되며, 상기 클라우드 서비스 제공자에 의해 상기 조직에 대해 상기 무선 기반 사설 네트워크의 사용량에 대응하는 사용량 메트릭이 추적되는, 셀룰러 네트워크.
- 제5항에 있어서, 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에서 실행 가능한 무선 기반 사설 네트워크 관리 서비스를 더 포함하며, 실행 시 상기 무선 기반 사설 네트워크 관리 서비스는 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도,
상기 무선 기반 사설 네트워크의 사용률 또는 레이턴시 중 적어도 하나를 모니터링하고;
상기 사용률 또는 상기 레이턴시 중 적어도 하나가 임계 기준을 충족한다고 결정하는 것에 응답하여, 장비를 상기 조직에 배송하기 전에 상기 무선 기반 사설 네트워크에 대한 추가 셀을 구현하기 위해 상기 장비를 사전 구성하도록 하는, 셀룰러 네트워크. - 제10항에 있어서, 실행 시 상기 무선 기반 사설 네트워크 관리 서비스는 추가로 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스가 적어도,
상기 추가 셀에 대한 추가 주파수 스펙트럼을 자동으로 식별하거나;
상기 적어도 하나의 네트워크 기능을 위해 상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 추가 컴퓨팅 용량을 자동으로 할당하도록 하는, 셀룰러 네트워크. - 방법에 있어서,
적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 제공자가 조직의 사이트를 커버하기 위해 무선 기반 사설 네트워크 및 관련 코어 네트워크를 프로비저닝하라는 요청을 상기 조직으로부터 수신하는 단계;
상기 사이트를 커버하기 위해 하나 이상의 셀의 배열을 결정하는 단계;
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 셀 장비를 상기 조직에 배송하기 전에 상기 셀 장비가 상기 하나 이상의 셀을 구현하기 위해 사전 구성되도록 하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 클라우드 제공자 네트워크에서 상기 조직에 대한 상기 관련 코어 네트워크의 적어도 일부를 프로비저닝하는 단계를 포함하는, 방법. - 제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 상기 무선 기반 사설 네트워크에 추가 셀을 추가하도록 결정하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 추가 셀 장비를 상기 조직에 배송하기 전에 상기 추가 셀 장비가 상기 추가 셀을 구현하기 위해 사전 구성되도록 하는 단계를 더 포함하는, 방법. - 제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 상기 클라우드 제공자 네트워크에서 상기 관련 코어 네트워크의 하나 이상의 네트워크 기능에 할당된 컴퓨팅 리소스의 양을 확장시키는 단계; 또는
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 스펙트럼 예약 서비스를 통해 상기 하나 이상의 셀에 대한 주파수 스펙트럼을 예약하는 단계 중 적어도 하나를 더 포함하는, 방법. - 제12항에 있어서,
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 제1 디바이스 유형에 대한 상기 무선 기반 사설 네트워크에서 제1 서비스 품질 레벨을 구현하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 컴퓨팅 디바이스에 의해, 제2 디바이스 유형에 대한 상기 무선 기반 사설 네트워크에서 제2 서비스 품질 레벨을 구현하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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