IBM Cloud mustrid: privaatne traadita võrk IBM Cloud Satellite'is – IBMi ajaveeb

Sideteenuste pakkujad (CSP-d) teevad koostööd hüperskaalajatega, et pakkuda privaatseid traadita võrke, mida omab ja haldab täielikult nende ehitaja. Privaatne traadita võrk (PWN) pakub sama tüüpi ühenduvust kui avalikud traadita võrgud ning ettevõtted peavad kaaluma 5G-tehnoloogiat kasutavate privaatsete traadita võrkude plusse ja miinuseid. Oluline on mõista mõningaid levinud mustreid ja selliste võrkude haldusaspekte, sealhulgas PWN-ide loomiseks vajalikke komponente ja nende arhitektuuri.  

Privaatse traadita võrgu komponendid 

Privaatse traadita võrgu moodustavad paljud komponendid, kuid need on peamised nõutavad elemendid: 

• Spekter viitab raadiosagedustele, mida kasutatakse sideks (ja mis on eraldatud riigi poolt). Litsentsitud või litsentseerimata raadiospektri valimine sõltub leviala nõuetest, häirete tingimustest ja eeskirjadele vastavusest. 

• Võrgutuum on juhtimiskeskus, mis pakub pakettkommutatsiooni, poliitika juhtimist, autentimist, seansihaldust, juurdepääsu ja mobiilsuse funktsiooni, marsruutimist ja võrguhaldust. 

• Raadiojuurdepääsuvõrk (RAN) sisaldab avatud RAN-il põhinevat virtuaalset tsentraliseeritud üksust (vCU), virtuaalset jaotusseadet (vDU), raadioseadet (RU), lüüsi ja muid seadmeid, mis võimaldavad traadita sidet lõppkasutaja seadmete ja võrgutuuma vahel. usaldusväärne, tõhus ja sujuv. 

Privaatse traadita võrgu loomisel on vaja täiendavaid elemente, nagu orkestreerimine, teenuse tagamine, haldamine, jälgimine ja turvalisus. Need komponendid mängivad keskset rolli privaatvõrgu tõrgeteta toimimise, optimeerimise ja turvalisuse tagamisel, aidates kaasa selle vastupidavusele ja suure jõudlusega võimetele. 

Nende lahenduste loomisega tegelevad sisuliselt kolme tüüpi ettevõtted: 

• Telekommunikatsiooni (telco) müüjad nagu Nokia, Ericsson, Samsung ja Mavenir 
• Hüperskaalajad nagu IBM, AWS, Azure ja GCP 

• Sideteenuste pakkujad nagu AT&T, Verizon ja TELUS 

Telekommunikatsioonimüüjad teevad koostööd pilveteenuse pakkujatega, et pakkuda ettevõtetele privaatseid traadita võrke kas otse või sideteenuste pakkujate või süsteemiintegraatorite (SI) partnerite kaudu. 

Joonis 1. Traadita privaatvõrgu võrguga seotud komponendid 

Joonisel 1 on näidatud võrgukomponendid, mida CSP vajaks, et nad saaksid aidata klientidel privaatset traadita võrku konfigureerida. Need on standardsed võrguga seotud komponendid, mida CSP-d on harjunud juurutama. Ajalooliselt on paljud neist elementidest ehitatud spetsiaalse riistvara abil. Siiski on toimunud märkimisväärne nihe, kuna üha enam neid komponente on üle läinud pilvepõhisele tarkvarapõhisele paradigmale: virtualiseeritud (enamasti konteineriseeritud) raadiojuurdepääsuvõrk, mis sisaldab seotud komponente, nagu vCU, vDU ja virtualiseeritud võrgutuum. 

Tüüpiline konteineripõhine vDU arhitektuur on toodud näitena joonisel 2, et anda lugejale aimu, kuidas tarkvara on võrgukomponentides spetsiaalselt spetsiaalselt ehitatud riistvara asendanud. Joonisel 2 on näidatud ka 5G põhiteenusepõhise arhitektuuri komponendid. Kõik komponendid on kas virtualiseeritud või konteineriseeritud. See on oluline, sest see on andnud hüperskaalajatele tohutu võimaluse ruumis, kus domineerivad telcod. 

Joonis 2 vDU arhitektuur ja 5G põhikomponendid  

Teine pool lahendusest on seotud tarkvarakomponentidega, mida pilvepakkujad lahenduse täiendamiseks ja täiendamiseks toovad. Need võivad ulatuda automatiseerimisskriptidest kuni orkestreerimiseni, teenuse tagamiseni ning isegi jälgimise ja logimiseni. Kõige olulisem aspekt on see, et hüperskaler pakub pilveplatvormi lahenduse ja vastavate pilveteenuste majutamiseks. Need on näidatud joonisel 3 beeži värvi kastidena.  

Joonis 3. Traadita privaatvõrgu tarkvaraga seotud tugifunktsioonid 

Privaatsete traadita võrkude eelised 

Neid eraldiseisvaid võrke saab kasutada tööstuslikes tingimustes, nagu tootmistsehhi põrandad, logistikaladu, suured haiglad, spordistaadionid ja ettevõtete ülikoolilinnakud. Ettevõtted ei pea arvestama avaliku võrgu piirangutega. Selle asemel saavad nad juurutada ja kontrollida privaatvõrku, mis vastab täpselt nende vajadustele. 

Joonisel 4 on kujutatud näidisarhitektuur, kus privaatne traadita võrk, mis sisaldab 5G RAN-i ja 5G südamikku koos servarakendustega, on juurutatud hüperskaalaja platvormil. Üks peamisi nõudeid on see, et männi nemannat tuleks juurutada kohapeal. See topoloogia sobib IBM Cloud Satellite® paradigma, kus kohapealne asukoht võib olla IBM Cloud Satellite'i asukoht, mis on ühendatud IBM Cloud® piirkonnas turvalise IBM Cloud Satellite lingi kaudu. See disain võiks teenindada ettevõtte kliente, kes otsivad lähedust nõutavatele 5G võrgukomponentidele, mis pakuvad madala latentsusajaga ja suure läbilaskevõimega võimekust.  

Joonis 4. Traadita privaatvõrgu plokkskeem  

See arhitektuurimuster vastab nõudele teenindada lõppkasutajaid, seadmeid ja rakendusi nende asukohale lähemal. Reaalajas, missioonikriitiliste kasutusjuhtude toetamiseks paigutatakse kasutajatasandi rakendused IBM Cloud Satellite'i asukohta. Need satelliidi asukohad võivad olla kohapealne andmekeskus või mis tahes avalik pilveasukoht.  

Privaatse traadita võrgu arhitektuur IBM Cloudis 

Privaatset 5G-võrku rakendades saavad suurettevõtted tuua oma rajatisse kohandatud 5G-võrgu ja hoida seda turvalisena, kasutades selle kiireid, suure ribalaiuse ja madala latentsusajaga funktsioone. Nagu enamikul võrgulahendustel, on sellel kaks osa: komponendid, mida hallatakse, ja komponendid, mida hallatakse. "Hallatud" komponendid on hostitud partnerlushüperskaalarite pilves ja "haldatavad" komponendid asuvad tavaliselt ettevõtte ruumides ning nende kahe asukoha vahel on turvaline kiire ühenduvus. Meie näites hostib IBM Cloud „hallatud“ komponente, samal ajal kui satelliidi asukohas käitatakse komponente „hallatud“.  

Joonisel 5 on näidatud muster, kus privaatne traadita võrk on juurutatud vasakul ("kaugkohas" IBM Cloud Satellite). Selles satelliidi asukohas töötavad töökoormused pääsevad juurde paremal asuvas IBM Cloudis hostitud tugiteenustele. Telco pakutavad võrgukomponendid on näidatud sinisega. Enamik neist on kasutusele võetud satelliidi asukohas, kuid mõned telekommunikatsioonihaldussüsteemid võivad töötada pilves ja võivad pakkuda mitme ettevõtte toetamiseks mitme üürimise võimalust. 

Joonis 5. Privaatne traadita võrgu arhitektuur IBM Cloud Satellite'i kohapealses asukohas 

Kujutage ette tootmistehast, kus töötab tehases erinevat tüüpi liikuvaid ja statsionaarseid roboteid ja muid programmeeritavaid seadmeid. Ettevõte võib kasutada privaatset traadita võrku, kuna see kiirendab seadmete käitamiseks vajalikku suhtlust, hoides samal ajal asju turvaliselt.  

Sellise stsenaariumi korral saab tootmisettevõtte konfigureerida IBM Cloud Satellite'i kaugasukohana, kus käitatakse kohapeal vajalikke töökoormusi ja pilvega seotud komponente. Veelgi olulisem on see, et asukohas nõutava võrguühenduse tagaks PWN. Seda seadistust saab dubleerida ettevõtte teistes tootmisüksustes või nende partnertarnijates kogu osariigis või riigis. Igal üksusel oleks oma PWN ja see oleks konfigureeritud IBM Cloud Satellite'i asukohana. Kõiki neid satelliidi asukohti hallataks IBMi pilvepiirkonnast. 

IBM Cloudis töötab põhijuhttasand, mis jälgib kõiki satelliidi asukohti ning pakub hallatavate teenuste osana tsentraliseeritud logi- ja turvateenuseid. IBM Cloud Site Reliability Engineers hoolitsevad kõigi süsteemiuuenduste ja paikamiste eest. Mainisime, et satelliidiühendus IBM Cloud Satellite'i asukoha ja IBM Cloudi vahel on turvarikas TLS 1.3 tunnel. Ettevõtted võivad ühenduse loomiseks kasutada ka IBM-i otselingi teenust. Märkate, et kõik selles topoloogias kirjeldatud võrguühendused on turvalised.   

IBMi Cloud Pak for Network Automation (CP4NA) koos telco elementide haldussüsteemiga pakuks teenuste korraldamise ja teenuse tagamise funktsioone. IBM Cloud pakuks pilvekeskkonnale juurdepääsuks jälgimis- ja logimisteenuseid koos identiteedi juurdepääsu haldamisega. CSP võib pakkuda täiendavaid võrguseireteenuseid. See rõhutab pilveteenuse pakkuja vajadust teha tihedat koostööd telco müüjaga. Ettevõtte vaatenurgast varjab ettevõtte kasutajaliides keerukust, pakkudes ühtset liidest sujuvamaks haldamiseks, teenuste osutamiseks ning igakülgseks jälgimiseks ja logimiseks. See kasutajaliides toimib ainulaadse juhtimiskeskusena, mis lihtsustab toiminguid ja suurendab üldist tõhusust. 

Ettevõtted, kes soovivad luua privaatset traadita võrku, saavad seda teha iseseisvalt või tellida selle hüperskaleerijalt, nagu IBM. Hüperskaalajad teevad nende võrkude ehitamiseks ja haldamiseks koostööd CSP-ga. Väga oluline on jälgida, et võrk oleks üles ehitatud paindlikule platvormile ja seda saaks tulevikus skaleerida. Kuigi ettevõtted peaksid kuludest teadlikud olema, valib rohkem ettevõtteid männi nematoodid, kuna need pakuvad turvalist ja usaldusväärset alternatiivi avalikule võrgule. 

Lisateave IBM Cloud Pak for Network Automation kohta