텔코(telco) 클라우드
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Contents
I. Market Trend• 엔터프라이즈/텔코 , 시장별 서비스 특징• 클라우드 관리 , 매니지드 클라우드 서비스• 멀티 클라우드 통합 관리
II. 기술• 서비스 설계 고려 요소• 텔코 클라우드를 위한 서비스 고려• 클라우드 네트워킹 / SDN (ONOS)• CORD , 아키텍처 , DevOps , 오케스트레이션• TOSCA , YANG, 오픈스택, NIC
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I. Market Trend – Telecom Infra Project
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I. Market Trend – 텔코 클라우드 엔지니어
Cloud Engineer @ telco market
Description :
We are seeking highly creative and curious Cloud Engineers, at all levels, who are passionate about cutting-edge distributed computing. As part of a team team that’s leading the next wave of disruption on a whole new scale, you will play an integral part in advancing Cloud eco-system and culture of technical technical excellence. You will champion the Cloud Management Platform (CMP), live and breathe Infrastructure Automation, support Hybrid Cloud Solutions, Solutions, and display a strong understanding of Cloud-as-a-Service varieties: PaaS, IaaS, and SaaS. Creating the next generation of network-centric Cloud Cloud architectures, you will make a key contribution supporting end-to-end public Cloud Automation of application delivery, including Infrastructure provisioning and integration with Continuous Integration/Continuous Development (CI/CD) platforms, using existing and emerging technologies. The ideal ideal candidate will have experience moving infrastructure to the Cloud!
Responsibilities & Expectations:
- Stealthily plan and lead the deployment of the cloud solution in a production environment - Develop scripts and glue code to integrate multiple software components- Automate the provisioning of environments pulling strings with Puppet, cooking up some recipes with Chef, or through Ansible, and the deployment of those of those environments using containers, like Docker or Rocket: (and for the love of automation, at least have some configuration management tool through through some version control)- Design and develop automation workflows, performing unit tests and conducting reviews to make sure your work is rigorously designed, elegantly coded, and coded, and effectively tuned for platform performance, and assessing the overall quality of delivered components- Strong verbal and written communication skills are necessary due to the dynamic nature of collaborations with customers, vendors, and other engineering engineering team, solving complex business problems together- Evaluate & build different compute frameworks for all tiers
Basic Qualifications:
- Bachelor’s Degree in Information Systems, Computer Science, or military experience - At least 1 years’ experience with a formal version control tool (Subversion, Git, ClearCase)- At least 2 years’ with large-scale infrastructure designs, implementation, and support
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텔코(Telco) 환경
많은 부분의 통신사 수익은 새로운 서비스의 도입으로 발생
관리 비용의 증가로 인한 관리 수익의 감소
클라우드, 모바일비디오 등 신규 서비스 등장
가상서버 및 네트워크 연결 속도의 증가
I. Market Trend – 텔코 환경
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엔터프라이즈: 애플리케이션 요구에 적합한 클라우드 자원 텔코 (Telco): 네트워크 기능 가상화 기반 클라우드 데이터센터
• vCPE(virtual Customer Premises Equipment) PoC 예:DPDK 사용 오픈스택, Redhat OST 7, KVM(SRIOV, CPU Pinning, Avoiding NUMA node),
Brocade vRouter 5600
비디오헤드엔드
모바일게이트웨이
PE / 서비스에지
모바일 / 태블릿
셋탑박스 / TV
CE Router / 브로드밴드
모바일 / 태블릿
셋탑박스 / TV
CE Router / 브로드밴드
서비스 1
서비스 2
컨텐츠 2
컨텐츠 1
SP’sCloud
네트워크 기능가상화 (NFV)
I. Market Trend – 엔터프라이즈/텔코
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클라우드 사업자 솔루션: 자사를 위한 하이브리드 클라우드 솔루션 공개 기반 기술: 오픈스택을 기반으로 확장하는 것이 추세 멀티 클라우드 통합 관리 기술: 누가?
I. Market Trend – 클라우드 관리
8Copyright ⓒ 2016 by NAIM Networks, Inc. All rights reserved.IMS (IP Multimedia Subsystem)
엔터프라이즈 (Enterprise) : 요청/응답 기반 클라우드 서비스 텔코 (Telco): 실시간 멀티미디어 서비스 5G (2020?)
Telco Cloud
시그널링시그널링
미디어미디어
시그널링시그널링
미디어미디어
• 실시간 멀티미디어 애플리케이션
– 지연과 유실에 민감– 음성의 경우 LTE는 200 ms를 넘지 않아야– 초단위 지연 발생시 음성 품질 저하를 감지
I. Market Trend – 시장별 서비스 특징
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Mobile Edge와 5G의 지연(Latency) 목표 지원 (Verizon)
• 5G 지연 요구 수준 만족하는 에지 클라우드 서비스 (Verizon 예)
지연 (Latency) 요구 수준 ms
HFT(High-frequency 트레이딩)
가상현실(VR) 게임
클라우드 지원 드라이빙 (Car)
AR – 비게임(non-gameing)
고화질 클라우드 게임 (FPS)
Fios On Demand / Go90
Webpage first told load
IM 채팅
허용 지연프로세싱/버퍼링/표시를 위한애플리케이션 허용 지연
에지클라우드
적용
중앙(core)클라우드
적용
The U.S. telecom behemoth Verizon Communications Inc. VZ is currently conducting field trials for its upcoming 5G wireless network with its partners. The company is looking at mobile hotspot and fixed wireless for initial deployment of the next-generation 5G wireless networks in the U.S. in 2017
By Zacks Equity Research April 22, 2016
Verizon Fios Internetgo90 - Mobile TV Network
I. Market Trend – 5G Use Case
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II. 기술 - 서비스 설계 고려 요소
Google 2015
에지클라우드
적용
코어클라우드
적용
클라우드 서비스 구분
• 데이터 플레인 분리/테이블의 캐시 사용/마이크로 세그먼트 구조 바람직
• 텔코는 데이터센터 내에서 처리 가능한 서비스 제공 구조(에지 클라우드)
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텔코(Telco)는 멀티 클라우드 서비스를 위한 하드웨어 인프라 구축 5G 고려, 현재 LTE는 GTP 터널링 사용 (과금, 로밍, 기타 시그널링) Data Plane과 API 제공 Abstraction Layer
에지 클라우드
에지 클라우드
에지 클라우드
코어 클라우드
코어 클라우드
코어 클라우드
5G?
II. 기술 – 텔코 클라우드를 위한 서비스 고려
GPRS Tunneling Protocol (GTP) general packet radio service (GPRS)
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데이터센터 환경에서 클라우드 서비스 기술 사용
• Verizon (2015 예)
지연감소 분산 구조
코어네트워크 부담 감소
대형은 서버당 10 Gb
20-50 Rack/Regional DC
소형은 서버당 최대 100 Gb
2-6 Rack/edge DC
• Blueplanet (2016 예)
CORD 기반
가입자 규모별 구성
최대 15 Rack
Backbone Edge AccessInternet
Regional DC Edge DC
버라이존(Verizon)
블루플래닛(blueplanet)
Central Local
CORD (Central Office Re‐architected as Datacenter)
II. 기술 – CORD
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CORD
Leaf‐Spine패브릭
BBUs(Multi‐RATs)
Front‐ Haul To RRUs Back Haul RRU
ResidentialResidential Software Stack vOLT, vSG, vRouter,
vCDN
5GMobility Stack over Multiple RATs
4GMobility Software
Stack : vBBU, VOD, vCDN,
vDNS
Host 1
Host 2
Host 3
가상 계층
VNF-2C
VNF-2C
VNF-2C
VNF-1 VNF-3
라우터1
라우터2
OperatorMobile Core
vSG (Virtual Subscriber Gateway)BBU (Baseband Unit) RRU (Remote Radio Unit)
CORD 구성: ONOS(SDN 컨트롤러), OpenStack, XOS and more
RESTful API / TOSCA TOSCA, Yang
RAT (Radio Access Technology)
II. 기술 – CORD 관리 아키텍처
TOSCA (Topology and Orchestration Specification for
Cloud Applications)
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소프트웨어 스택 (Software Stack)
일반 서버에서구동하는 컨테이너
가상 네트워크와 필요한 플로우
제어애플리케이션
VNFaaS
일반 서버에서구동하는 가상머신
가상 네트워크와 필요한 플로우
제어애플리케이션
VNFaaS
II. 기술 – 소프트웨어 스택
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표준 TOSCA 기반 오케스트레이션
RESTful API / TOSCA
표준 TOSCA 기반오케스트레이션OSS 시연 동영상
II. 기술 – TOSCA
YANG (Yet Another Next Generation)TOSCA (Topology and Orchestration Specification for Cloud Applications)
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TOSCA YANG
기관 OASIS IETF
적용 기반 IT, 애플리케이션 네트워킹
목적
애플리케이션 중심, 애플리케이션과 관련 가공 기능 적용, 확장성(Scale), 복구(Healing), 업그레이드, 설계 싯점 초점, 이행을 위한 기술(Description)
운영중인 네트워크 기기와 애플리케이션 컨피규레이션, 운영중을 초점, 블랙박스
슬로건 Bring them up and running Configure them
예제CRM 시스템, SQL DB, IPTV 서버, 가상 네트워크 템플릿 적용
새로운 IPTV 서비스 프로비져닝
운영설치, 시작, 컨피규레이션, 확장성, 복구, 업그레이드, 중지, 삭제
시작한 후 / 정지 전에 운영과 컨피규레이션,
작업 방법기업은 템플릿을 작성하고, 사용자는 템플릿린스턴스를 작성함
표준 기구와 기업은 모델을 작성하고, 사영자는 인스턴스를 작성 한다.
TOSCA와 YANG
• CORD와 운영의 인터페이스 표준 TOSCA와 YANG
II. 기술 – TOSCA vs YANG
YANG (Yet Another Next Generation)TOSCA (Topology and Orchestration Specification for Cloud Applications)
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II. 기술 – SDN 컨트롤러
SDN 컨트롤러 : CORD는 클라우드 네트워킹을 위한 SDN 컨트롤러 사용(ONOS)
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에지클라우드
코어클라우드
에지클라우드
Telco 인프라기능
자동화 / 최적화 기능
멀티 벤더멀티 클라우드Orchestration
Platform
애플리케이션 요구 사항
표준 기반 클라우드애플리케이션 요구 기능
App / DB / 컴퓨팅 / 네트워크/ 스토리지 / 정책
II. 기술 – 표준 기반 오케스트레이션
요구 기능 : App, DB, 컴퓨팅, 네트워크, 스토리지, 정책, 기타 인프라: 오픈스택, AWS, Azure, IBM, VMware, 기타
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프로비젼
(Provision)
설치
(Install)
구성
(Configure)
적용
(Deploy)
모니터
(Monitor)
성능 제어
(Scale)
II. 기술 – 멀티 클라우드 DevOps
관리의 자동화 자동화를 위한 플러그인 허용
Plugins
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호스트
미들웨어
앱 모듈
연결
멀티 클라우드 오케스트레이션 : 표준 기반 GUI 서비스
생성 소스(TOSCA)
적용 후 맵(오픈스택)
II. 기술 – 멀티 클라우드 오케스트레이션
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TOSCA Template
or CSAR
• TOSCA-Parser
Heat Orchestration Template
(HOT) Deploy
TOSCA Types
Validation
TOSCA Nodes
Tests
• Heat-Translator
Map
Validation
Generate
Tests
https://github.com/openstack/heat-translatorhttps://pypi.python.org/pypi/heat-translator
https://github.com/openstack/tosca-parserhttps://pypi.python.org/pypi/tosca-parser
Heat
TOSCA (OASIS open standards consortium)• TOSCA Simple Profile for Network Functions Virtualization (NFV) Version 1.0
Committee Specification Draft 03 (17 March 2016)
• 토스카 파서(TOSCA-Parser): Parser for TOSCA Simple Profile in YAML
• 히트번역기(Heat-Translator): An OpenStack project to map and translate non-Heat
Heat (e.g. TOSCA) templates to Heat Orchestration Template (HOT)
CSAR (Cloud Service Archive)
TOSCA YAML HOT YAML
TOSCA (Topology and Orchestration Specification for Cloud Applications)
• Tacker is an OpenStack project forNFV Orchestration and VNF Management using ETSI MANO Architecture
• Mitaka w/TOSCA-Parser
II. 기술 – TOSCA
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Hosted On
Software ComponentContainer
(Docker Runtime Capability)
Containee(Docker Runtime Requirement)
Requirements
Capabilities
# NOT YET IN TOSCA SPEC. TO BE INVENTED…repositories:
docker_hub:url: xxxcredentials: yyy
node_templates:
docker_webserver:type: tosca.nodes.Containerrequirements:‐ host:
# omitted for brevityartifacts:‐ my_image: < URI of Docker Image in Repo. >
type: tosca.artifacts.impl.Docker.Image:repository: docker_repo
Container
Container
DockerRocket
…
artifact_types:tosca.artifacts.impl.Docker.Image:
derived_from: tosca.artifacts.Rootdescription: Docker Image TARmime_type: TBDfile_ext: [ tar ]
Docker Hub(Repo.)
• URI of DockerImage• Relative to Repo.
Artifacts• Docker
Image• .TAR)
II. 기술 – Containers Portability in TOSCA
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Tacker: 멀티 사이트를 위한 오픈 NFV 오케스트레이터 (OpenStack)
• VNF 라이프 사이클 관리
프레임워크 모니터
프레임워크 컨피규레이션
• VNF 카탈로그 관리
TOSCA 탬플릿 지원
• EPA 지원
CPU-Pinning, Huge Page, NUMA awareness, SR-IOV
• 자원 생성 자동화
Flavor, Network and Image creation
Kingbird: 멀티 리전을 관리하며 자원을 동기화 Tricircle: OpenStack L2/L3 네트워크를 연결하여 volume/VM 이동,
이미지 배포, 글로벌 자원 가시화 분산 쿼타 관리
EPA (Enhanced Platform Awareness) NUMA (Non-uniform memory access)
II. 기술 – 오픈스택
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오픈스택 네트워킹 플러그인 SR-IOV (NIC) DPDK (NIC)
VM 성능 높음 보통
지연 낮음 높음
CPU 코어 절약 높음 낮음
네트워크 가상화 VLAN만 지원 VLAN, VxLAN, GRE
Anti-Spoofing 가능 가능
로드밸런싱 No 가능
ACL (Stateless) No 가능
방화벽 보안 (Stateful) No No
VM Migration No 가능
개별 플로우 분석 No No
시장 NFV POP 클러스터 온프레미스 NFV
POP, IaaS, 엔터프라이즈 데이터센터, NFV에서 유용한 NIC 기능을 SR-IOV와 DPDK에서 지원하지 못하고 있음 (현재 특정 벤더 지원)
MS는 FPGA 기반 스마트 NIC 직접 설계 Telco는 GRE, MPLS, NSH등의 하드웨어 지원을 기대함 (현재 특정 벤더 지원)
II. 기술 – 오픈스택과 NIC
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Telco Cloud (멀티 클라우드)
• 범용칩 기반으로 성능 개선 필요
• 스케일 아웃(Scale Out) 가능한 라우터 필요
• 브라운 필드 네트워크 기반
• 캐리어가 진정 원하는 것을 알리기
요약
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