IBM Cloud minták: Privát vezeték nélküli hálózat az IBM Cloud Satellite-on – IBM Blog

A kommunikációs szolgáltatók (CSP-k) együttműködnek a hiperskálázókkal, hogy olyan privát vezeték nélküli hálózatokat kínáljanak, amelyeket az építtető birtokol és teljes mértékben felügyel. A privát vezeték nélküli hálózatok (PWN) ugyanazt a kapcsolatot biztosítják, mint a nyilvános vezeték nélküli hálózatok, és a vállalatoknak mérlegeniük kell az 5G technológiát használó privát vezeték nélküli hálózatok előnyeit és hátrányait. Fontos megérteni néhány gyakori mintát, valamint az ilyen hálózatok kezelési szempontjait, beleértve a PWN-ek létrehozásához szükséges összetevőket és azok architektúráját.  

A privát vezeték nélküli hálózat összetevői 

Számos összetevő alkotja a privát vezeték nélküli hálózatot, de ezek a legfontosabb elemek: 

• A spektrum a kommunikációhoz használt (és az állam által kiosztott) rádiófrekvenciákra utal. Az engedélyezett vagy nem engedélyezett rádióspektrum kiválasztása a lefedettség követelményeitől, az interferencia-feltételektől és a szabályozási megfelelőségtől függ. 

• A hálózati mag az a vezérlőközpont, amely csomagkapcsolást, házirend-vezérlést, hitelesítést, munkamenet-kezelést, hozzáférési és mobilitási funkciókat, útválasztást és hálózatkezelést biztosít. 

• A rádióelérési hálózat (RAN) magában foglalja a nyílt RAN-alapú virtuális központi egységet (vCU), a virtuális elosztó egységet (vDU), a rádióegységet (RU), az átjárót és más olyan berendezéseket, amelyek lehetővé teszik a vezeték nélküli kommunikációt a végfelhasználói eszközök és a hálózati mag között. megbízható, hatékony és zökkenőmentes. 

Egy privát vezeték nélküli hálózat kiépítése során olyan kiegészítő elemekre van szükség, mint a hangszerelés, a szolgáltatásbiztosítás, a felügyelet, a felügyelet és a biztonság. Ezek az összetevők kulcsszerepet játszanak a vezeték nélküli magánhálózat zökkenőmentes működésének, optimalizálásának és biztonságának biztosításában, hozzájárulva annak rugalmasságához és nagy teljesítményű képességeihez. 

Alapvetően háromféle vállalat vesz részt ezen megoldások kidolgozásában: 

• Távközlési (telco) szállítók, mint a Nokia, az Ericsson, a Samsung és a Mavenir 
• Hiperskálázók, mint például az IBM, az AWS, az Azure és a GCP 

• Kommunikációs szolgáltatók, mint például az AT&T, a Verizon és a TELUS 

A távközlési beszállítók felhőszolgáltatókkal együttműködnek, hogy privát vezeték nélküli hálózatokat biztosítsanak a vállalatok számára akár közvetlenül, akár kommunikációs szolgáltatókon vagy rendszerintegrátori (SI) partnereken keresztül. 

1. ábra: A privát vezeték nélküli hálózat hálózattal kapcsolatos összetevői 

Az 1. ábra azokat a hálózati összetevőket mutatja be, amelyekre a CSP-nek szüksége van ahhoz, hogy segítséget nyújthasson az ügyfeleknek a privát vezeték nélküli hálózat konfigurálásában. Ezek szabványos hálózattal kapcsolatos összetevők, amelyeket a CSP-k szoktak telepíteni. Történelmileg ezeknek az elemeknek a nagy része dedikált hardver felhasználásával készült. Mindazonáltal jelentős elmozdulás történt, mivel ezeknek az összetevőknek egyre több része vált át a felhőalapú, szoftver alapú paradigmára: a virtualizált (a legtöbb esetben konténeres) rádiós hozzáférési hálózatra, amely olyan kapcsolódó összetevőket tartalmaz, mint a vCU, a vDU és a virtualizált hálózati mag. 

A 2. ábrán egy reprezentatív konténer alapú vDU architektúra látható példaként, hogy az olvasó képet kapjon arról, hogyan váltotta fel a szoftver a dedikált, célzott hardvert a hálózati komponensekben. A 2. ábra az 5G magszolgáltatás-alapú architektúra összetevőit is mutatja. Minden összetevő virtualizált vagy konténeres. Ez azért fontos, mert óriási lehetőséget biztosított a hiperskálázóknak a telekommunikációs cégek által uralt térben. 

2. ábra vDU architektúra és a 5G alapkomponensek  

A megoldás másik fele szoftverkomponensekhez kapcsolódik, amelyeket a felhőszolgáltatók hozzák a megoldás kiegészítéséhez és kiegészítéséhez. Az automatizálási szkriptektől a hangszerelésen át a szolgáltatásbiztosításig, sőt a megfigyelésig és a naplózásig terjedhetnek. A legfontosabb szempont, hogy a hyperscaler biztosítsa a felhőplatformot a megoldás és a megfelelő felhőszolgáltatások tárolására. Ezek a 3. ábrán bézs színű dobozokként láthatók.  

3. ábra: A privát vezeték nélküli hálózat szoftverrel kapcsolatos támogatási funkciói 

A privát vezeték nélküli hálózatok előnyei 

Ezek az önálló hálózatok ipari környezetben, például gyártóműhelyekben, logisztikai raktárakban, nagy kórházakban, sportstadionokban és vállalati campusokban telepíthetők. A vállalatoknak nem kell megfelelniük a nyilvános hálózatok korlátainak. Ehelyett olyan magánhálózatot telepíthetnek és irányíthatnak, amely pontosan megfelel az igényeiknek. 

A 4. ábra egy példaszerű architektúrát mutat be, ahol az 5G RAN-t és 5G magot, valamint a szélső alkalmazásokat tartalmazó privát vezeték nélküli hálózatot egy hiperskálázó platformon telepítik. Az egyik fő követelmény az, hogy a PWN-t a helyszínen kell telepíteni. Ez a topológia megfelel a IBM Cloud Satellite® paradigma, amelyben a helyszíni hely lehet egy IBM Cloud Satellite hely, amely egy IBM Cloud® régió biztonságos IBM Cloud Satellite kapcsolaton keresztül. Ez a kialakítás olyan vállalati ügyfeleket szolgálhat ki, akik a szükséges 5G hálózati összetevők közelségét keresik, amelyek alacsony késleltetést és nagy áteresztőképességet kínálnak.  

4. ábra: Egy privát vezeték nélküli hálózat blokkvázlata  

Ez az architektúra minta teljesíti azt a követelményt, hogy a végfelhasználókat, eszközöket és alkalmazásokat közelebb szolgálja ki azok helyéhez. A valós idejű, kritikus fontosságú felhasználási esetek támogatása érdekében a felhasználói sík alkalmazásokat az IBM Cloud Satellite helyen helyezik el. Ezek a műholdas helyek lehetnek helyszíni adatközpontok vagy bármely nyilvános felhőhely.  

Privát vezeték nélküli hálózat tervezése az IBM Cloudban 

A privát 5G-hálózat megvalósításával a nagyvállalatok testreszabott 5G-hálózatot hozhatnak létesítményükbe, és biztonságban tarthatják a nagy sebességű, nagy sávszélességű és alacsony késleltetésű funkciókat. A legtöbb hálózati megoldáshoz hasonlóan ennek is két része van: a „managed from” és a „managed to” komponensek. A „managed from” komponensek a partnerként működő hyperscalers felhőben vannak tárolva, a „managed to” komponensek pedig jellemzően a vállalat telephelyén találhatók, biztonságos, nagy sebességű kapcsolattal a két hely között. Példánkban az IBM Cloud tárolja a „managed from” összetevőket, miközben a műholdhely a „managed to” összetevőket futtatja.  

Az 5. ábra egy olyan mintát mutat be, ahol a privát vezeték nélküli hálózat helyszíni telepítése a bal oldalon található (egy „távoli” IBM Cloud Satellite helyen). Az adott műholdhelyen futó munkaterhelések hozzáférhetnek a jobb oldalon lévő IBM Cloudban tárolt támogató szolgáltatásokhoz. A telco által biztosított hálózati összetevők kék színnel jelennek meg. Ezek többsége a műholdas helyen van telepítve, de néhány távközlési felügyeleti rendszer futhat a felhőben, és potenciálisan több bérlési lehetőséget kínálhat több vállalat támogatására. 

5. ábra: Privát vezeték nélküli hálózati architektúra az IBM Cloud Satellite helyszíni helyén 

Képzeljünk el egy gyártóüzemet, amelyben különféle mozgatható és álló robotok és egyéb programozható eszközök működnek az üzemen belül. A vállalat dönthet úgy, hogy privát vezeték nélküli hálózatot alkalmaz, mert ez felgyorsítja az eszközök működéséhez szükséges kommunikációt, miközben a dolgok biztonságban vannak.  

Ilyen forgatókönyv esetén a gyártóüzem konfigurálható távoli IBM Cloud Satellite helyként, amely a szükséges munkaterheléseket és a felhővel kapcsolatos összetevőket a helyszínen futtatja. Ennél is fontosabb, hogy a helyszínen szükséges hálózati kapcsolatot a PWN biztosítaná. Ez a beállítás megismételhető a vállalat más gyártóegységeiben vagy partnerbeszállítóiban az egész államban vagy országban. Mindegyik egységnek saját PWN-je lenne, és IBM Cloud Satellite helyként lenne konfigurálva. Mindezeket a műholdhelyeket egy IBM Cloud régióból kezelnék. 

Az IBM Cloudban fut egy fő vezérlősík, amely felügyeli az összes műholdhelyet, és központi naplózási és biztonsági szolgáltatásokat nyújt a felügyelt szolgáltatások részeként. Az IBM Cloud Site Reliability Engineerek gondoskodnak minden rendszerfrissítésről és javításról. Említettük, hogy az IBM Cloud Satellite hely és az IBM Cloud közötti műholdas kapcsolat egy biztonságban gazdag TLS 1.3 alagút. A vállalatok az IBM Direct Link szolgáltatását is igénybe vehetik a csatlakozáshoz. Észre fogja venni, hogy a topológiában leírt összes hálózati kapcsolat biztonságos.   

Az IBM Cloud Pak for Network Automation (CP4NA) egy telco elemkezelő rendszerével együtt szolgáltatásszervezési és szolgáltatásbiztosítási funkciókat biztosítana. Az IBM Cloud megfigyelési és naplózási szolgáltatásokat, valamint identitás-hozzáférés kezelést biztosítana a felhőkörnyezet eléréséhez. A CSP további hálózatfelügyeleti szolgáltatásokat nyújthat. Ez aláhúzza, hogy a felhőszolgáltatónak szorosan együtt kell működnie a távközlési szolgáltatóval. Vállalati szempontból a vállalati felhasználói felület a komplexitás elfedésére szolgál, egységes felületet kínálva az egyszerűsített kezeléshez, a szolgáltatások biztosításához, valamint az átfogó megfigyeléshez és naplózáshoz. Ez a felhasználói felület egyedülálló vezérlőközpontként működik, egyszerűsíti a műveleteket és növeli az általános hatékonyságot. 

Azok a vállalatok, amelyek privát vezeték nélküli hálózatot szeretnének létrehozni, megtehetik ezt maguk, vagy kiszervezhetik egy hiperskálázóhoz, például az IBM-hez. A hiperskálázók végül egy CSP-vel társulnak e hálózatok felépítéséhez és kezeléséhez. Nagyon fontos gondoskodni arról, hogy a hálózat rugalmas platformra épüljön, és a jövőben méretezhető legyen. Bár a vállalkozásoknak tisztában kell lenniük a költségekkel, több vállalkozás választja a fenyőfa fonalférgeket, mert biztonságos és megbízható alternatívát jelentenek a nyilvános hálózattal szemben. 

További információ az IBM Cloud Pak for Network Automation szolgáltatásról