Modele IBM Cloud: Rețea fără fir privată pe IBM Cloud Satellite  – Blog IBM

Furnizorii de servicii de comunicații (CSP) fac echipă cu hyperscalers pentru a oferi rețele wireless private care sunt deținute și gestionate integral de oricine le construiește. O rețea fără fir privată (PWN) oferă același tip de conectivitate ca și rețelele wireless publice, iar întreprinderile trebuie să cântărească avantajele și dezavantajele rețelelor fără fir private care utilizează tehnologia 5G. Este important să înțelegeți unele dintre modelele comune, precum și aspectele de management ale unor astfel de rețele, inclusiv componentele necesare pentru a crea PWN-uri și arhitectura acestora.  

Componentele unei rețele wireless private 

Există multe componente care constituie o rețea wireless privată, dar acestea sunt elementele cheie necesare: 

• Spectrul se referă la frecvențele radio care sunt utilizate pentru comunicații (și sunt alocate de stat). Alegerea unui spectru radio cu licență sau fără licență depinde de cerințele de acoperire, de condițiile de interferență și de conformitatea reglementărilor. 

• Miezul rețelei este centrul de control care asigură comutarea pachetelor, controlul politicilor, autentificarea, gestionarea sesiunii, funcția de acces și mobilitate, rutarea și gestionarea rețelei. 

• Rețeaua de acces radio (RAN) include unitatea centralizată virtuală (vCU) bazată pe RAN deschis, unitatea de distribuție virtuală (vDU), unitatea radio (RU), gateway-ul și alte echipamente care permit comunicarea fără fir între dispozitivele utilizatorului final și nucleul rețelei care este fiabil, eficient și fără întreruperi. 

Atunci când se construiește o rețea fără fir privată, este nevoie de elemente suplimentare, cum ar fi orchestrarea, asigurarea serviciilor, managementul, monitorizarea și securitatea. Aceste componente joacă un rol esențial în asigurarea funcționării, optimizării și securității rețelei fără fir private, contribuind la reziliența și capacitățile sale de înaltă performanță. 

Există în esență trei tipuri de companii care sunt implicate în construirea acestor soluții: 

• Furnizori de telecomunicații (telco) precum Nokia, Ericsson, Samsung și Mavenir 
• Hyperscalers precum IBM, AWS, Azure și GCP 

• Furnizori de servicii de comunicații precum AT&T, Verizon și TELUS 

Furnizorii de telecomunicații se asociază cu furnizorii de cloud pentru a furniza rețele wireless private pentru întreprinderi, fie direct, fie prin furnizori de servicii de comunicații sau parteneri integratori de sisteme (SI). 

Figura 1. Componente legate de rețea ale rețelei fără fir private 

Figura 1 prezintă componentele de rețea de care ar avea nevoie un CSP, astfel încât să poată ajuta clienții în configurarea unei rețele wireless private. Acestea sunt componente standard legate de rețea pe care CSP-urile sunt obișnuite să le implementeze. Din punct de vedere istoric, multe dintre aceste elemente au fost construite folosind hardware dedicat. Cu toate acestea, a avut loc o schimbare semnificativă, un număr tot mai mare de aceste componente trecând la o paradigmă bazată pe software nativ în cloud: rețeaua de acces radio virtualizată (în cele mai multe cazuri containerizată) care include componente aferente precum un vCU, un vDU și miezul rețelei virtualizate. 

O arhitectură reprezentativă a vDU bazată pe container este prezentată ca exemplu în Figura 2 pentru a oferi cititorului o idee despre modul în care software-ul a înlocuit hardware-ul dedicat special creat în componentele de rețea. Figura 2 arată, de asemenea, componentele din arhitectura bazată pe servicii de bază 5G. Toate componentele sunt fie virtualizate, fie containerizate. Acest lucru este important deoarece le-a oferit hiperscalelor o oportunitate uriașă într-un spațiu dominat de companiile de televiziune. 

Figura 2 Arhitectura vDU și Componente de bază 5G  

Cealaltă jumătate a soluției este legată de componentele software, pe care furnizorii de cloud le aduc pentru a spori și completa soluția. Acestea pot varia de la scripturi de automatizare, la orchestrare, la asigurarea serviciului și chiar monitorizare și înregistrare. Cel mai important aspect este că hyperscaler-ul oferă platforma cloud pentru a găzdui soluția și serviciile cloud corespunzătoare. Acestea sunt prezentate în Figura 3 ca casete de culoare bej.  

Figura 3. Funcții de suport legate de software ale rețelei wireless private 

Beneficiile rețelelor wireless private 

Aceste rețele autonome pot fi implementate în setari industriale, cum ar fi ateliere de producție, depozite logistice, spitale mari, stadioane sportive și campusuri de întreprinderi. Întreprinderile nu trebuie să răspundă constrângerilor unei rețele publice. În schimb, ei pot implementa și deține controlul asupra unei rețele private care le satisface exact nevoile. 

Figura 4 ilustrează o arhitectură exemplară în care rețeaua wireless privată care cuprinde 5G RAN și nucleul 5G, împreună cu aplicațiile edge, sunt implementate pe o platformă hyperscaler. Una dintre cerințele principale este ca PWN să fie implementat la nivel local. Acea topologie se potrivește IBM Cloud Satellite® paradigmă în care locația locală poate fi o locație IBM Cloud Satellite care este conectată la un IBM Cloud® regiune printr-o legătură securizată IBM Cloud Satellite. Acest design ar putea servi clienților întreprinderi care caută apropierea de componentele de rețea 5G necesare, care oferă o latență scăzută și o capacitate de debit mare.  

Figura 4. Diagrama bloc a unei rețele wireless private  

Acest model de arhitectură îndeplinește cerința de a servi utilizatorii finali, dispozitivele și aplicațiile mai aproape de locul în care se află. Pentru a susține cazuri de utilizare critice în timp real, aplicațiile din planul utilizatorului sunt plasate în locația IBM Cloud Satellite. Aceste locații satelit ar putea fi un centru de date de la marginea local sau orice locație publică din cloud.  

Arhitectarea rețelei wireless private în IBM Cloud 

Prin implementarea unei rețele 5G private, întreprinderile mari pot aduce o rețea 5G personalizată la unitatea lor și o pot păstra în siguranță în timp ce folosesc caracteristicile sale de mare viteză, lățime de bandă mare și latență redusă. La fel ca majoritatea soluțiilor de rețea, există două părți: componentele „gestionate de la” și componentele „gestionate către”. Componentele „gestionate de la” sunt găzduite în cloud-ul hyperscalers partener, iar componentele „gestionate către” sunt de obicei la sediul întreprinderii, cu conectivitate sigură de mare viteză între cele două locații. În exemplul nostru, IBM Cloud găzduiește componentele „gestionate de la” în timp ce locația satelitului rulează componentele „gestionate către”.  

Figura 5 arată un model în care rețeaua wireless privată este implementată local în stânga (la o locație „la distanță” IBM Cloud Satellite). Încărcările de lucru care rulează în acea locație satelit pot accesa servicii de asistență găzduite în IBM Cloud din dreapta. Componentele de rețea furnizate de o companie de telecomunicații sunt afișate cu albastru. Cele mai multe dintre acestea sunt implementate în locația satelitului, dar unele sisteme de management de telecomunicații pot rula în cloud și ar putea oferi o capacitate de închiriere multiplă pentru a sprijini mai multe întreprinderi. 

Figura 5. Arhitectura rețelei fără fir private în locația locală IBM Cloud Satellite 

Imaginați-vă o fabrică de producție care are diferite tipuri de roboți mobili și staționari și alte dispozitive programabile care funcționează în cadrul fabricii. Compania ar putea alege să folosească o rețea wireless privată, deoarece aceasta va accelera intercomunicațiile necesare pentru a opera dispozitivele, menținând în același timp lucrurile în siguranță.  

Într-un astfel de scenariu, uzina de producție ar putea fi configurată ca o locație IBM Cloud Satellite la distanță care rulează sarcinile de lucru necesare și componentele legate de cloud on-premises. Mai important, conectivitatea de rețea necesară la locație ar fi asigurată de PWN. Această configurație ar putea fi duplicată în celelalte unități de producție ale companiei sau în furnizorii parteneri ai acestora, în stat sau în țară. Fiecare unitate ar avea propriul PWN și ar fi configurată ca o locație IBM Cloud Satellite. Toate aceste locații satelit ar fi gestionate dintr-o regiune IBM Cloud. 

Există un plan de control principal care rulează în IBM Cloud care monitorizează toate locațiile prin satelit și oferă servicii centralizate de înregistrare și securitate ca parte a serviciilor gestionate. Inginerii IBM Cloud Site Reliability se ocupă de toate actualizările și corecțiile sistemului. Am menționat că legătura prin satelit dintre locația IBM Cloud Satellite și IBM Cloud este un tunel TLS 1.3 bogat în securitate. Întreprinderile ar putea folosi, de asemenea, serviciul IBM Direct Link pentru a se conecta. Veți observa că toate conexiunile de rețea descrise în această topologie sunt sigure.   

Cloud Pak de la IBM pentru automatizarea rețelei (CP4NA), împreună cu un sistem de management al elementelor de la o companie de telecomunicații, ar oferi funcții de orchestrare și asigurare a serviciilor. IBM Cloud va oferi servicii de monitorizare și înregistrare împreună cu gestionarea accesului la identitate pentru accesarea mediului cloud. Servicii suplimentare de monitorizare a rețelei ar putea fi furnizate de către CSP. Acest lucru subliniază necesitatea ca furnizorul de cloud să lucreze îndeaproape cu furnizorul de telefoane. Dintr-o perspectivă întreprindere, interfața cu utilizatorul pentru întreprindere servește la mascarea complexității, oferind o interfață unificată pentru management eficient, furnizare de servicii și monitorizare și înregistrare cuprinzătoare. Această interfață cu utilizatorul acționează ca un hub unic de control, simplificând operațiunile și sporind eficiența generală. 

Întreprinderile care doresc să înființeze o rețea fără fir privată o pot face pe cont propriu sau o pot externaliza unui hyperscaler precum IBM. Hyperscalerele ajung să colaboreze cu un CSP pentru a construi și gestiona aceste rețele. Este foarte important să vă asigurați că rețeaua este construită pe o platformă flexibilă și poate fi scalată în viitor. Deși întreprinderile ar trebui să fie conștiente de costuri, mai multe întreprinderi aleg PWN-urile deoarece oferă o alternativă sigură și fiabilă la o rețea publică. 

Aflați mai multe despre IBM Cloud Pak for Network Automation