Autor:
Massimo Disabato
Categorias
Redes de banda larga Acesso FTTX
O futuro das redes de banda larga é rápido, abrangente, confiável e cada vez mais virtual.
Dell'Oro prevê que a receita virtual de CMTS/CCAP crescerá de $90 milhões em 2019 para $418 milhões em todo o mundo em 2024. Enquanto a virtualização de rede ainda está em seus estágios iniciais de implantação, muitas operadoras começaram a construir sua estratégia para virtualizar um ou mais componentes de suas redes de banda larga.
Conversamos com os executivos de Redes de Banda Larga da CommScope, Tom Cloonan (CTO) e David Grubb (SVP de Engenharia) para nos atualizar sobre virtualização: O que é? Por que é tão importante para os operadores? E o que está impulsionando sua tomada de decisão?
CLIQUE PARA TWEETAR Neste blog, os especialistas da CommScope explicam o que é virtualização de rede e por que ela é tão importante para as operadoras.
O que é virtualização de rede?
Em sua forma mais simples, a virtualização de rede é o processo de criação de funções de software para substituir funções de hardware que antes eram executadas em componentes físicos dentro da rede. Por exemplo, o software virtualizado pode substituir a funcionalidade do plano de gerenciamento, a funcionalidade do plano de controle e a funcionalidade do plano de dados que residiam originalmente na rede física.
As funções virtualizadas podem então ser realocadas para operar ambientes de nuvem privada em headends ou data centers - e em alguns casos, ambientes de nuvem pública, como Amazon Web Services (AWS), Google Cloud e Microsoft Azure.
Em geral, o software virtualizado é redirecionado para operação em plataformas de servidor x86 Commercial-Off-The-Shelf (COTS). Ele também pode ser isolado e operado em um ambiente de Máquina Virtual (VM) e/ou em um ambiente com base em contêiner.
Quais os benefícios da virtualização de rede?
A virtualização da funcionalidade da rede pode oferecer muitos benefícios:
- Escala horizontal: Permite que as operadoras usem técnicas de escala horizontal para expandir sua capacidade de rede, adicionando novos servidores sempre que a demanda exigir.
- Escala vertical: Permite que as operadoras tirem proveito da escala vertical dos processadores, aproveitando os avanços no desempenho dos processadores nas plataformas de servidor.
- Arquitetura modular: A virtualização e o código-fonte aberto estão ganhando força na comunidade de software de rede, portanto, muitas soluções de software virtualizado usarão algum código-fonte aberto e APIs abertas - tornando mais fácil (e rápido) para as operadoras adicionarem seus próprios recursos. O uso de APIs publicadas também permite que as operadoras contratem profissionais de TI tradicionais para trabalhar nessas funções orientadas à rede.
- Aumento da velocidade de inovação: O design modular combinado com Integração e Entrega Contínua (CI/CD) permite que novos recursos sejam desenvolvidos, testados e testados em campo rapidamente. Se o novo recurso for bem-sucedido, ele pode ser implementado em uma área de implantação rapidamente.
- Análise: A virtualização abre a porta para coletar mais dados de rede e realizar mais trabalho de análise nesses dados, levando a uma melhor qualidade de experiência (QoE) para os assinantes.
- Automação: A virtualização (quando combinada com software de inteligência artificial) também abre a porta para a automação de headend completa no futuro.
- Reduções de custos: O uso de plataformas de servidor COTS com um ambiente virtualizado também pode permitir reduções de custos ao longo do tempo.
- Elasticidade de processamento: Como o software virtualizado é executado em processadores de uso geral, o mesmo poder de processamento pode ser reutilizado para diferentes aplicações em diferentes momentos para capitalizar as variações na carga da rede ao longo do dia.
Quais são os estágios de transição para redes virtualizadas?
Cada operadora escolherá fazer a transição em um ritmo diferente. E cada operadora também escolherá diferentes elementos para virtualizar.
A virtualização pode ser usada para gerenciamento, controle e plano de dados, e também pode ser aplicada independentemente a diferentes aplicações na rede (por exemplo, vídeo versus dados). Os operadores podem escolher uma, duas ou todas essas áreas para virtualizar. Por exemplo, a virtualização pode ser usada para elementos de DOCSIS, transporte de vídeo, PON, Ethernet, Wi-Fi, LTE, 5G ou CBRS.
Qualquer tecnologia de último salto pode ter algumas de suas funcionalidades virtualizadas. Mas a maioria das operadoras provavelmente se alinhará com uma tecnologia escolhida em sua transição para a virtualização. Em aplicações de rede, a virtualização costuma ser combinada com a desagregação para criar uma arquitetura mais modular - um exemplo disso seria a mudança do CCAP para o DAA.
A virtualização da rede de acesso exige que as operadoras planejem seus novos componentes de rede e caminhos de dados. Funções que antes eram encapsuladas em painéis traseiros são substituídas por uma camada de comutação de IP conhecida como Rede de Interconexão Convergente (CIN). Provavelmente, algumas funcionalidades precisarão permanecer como elementos físicos da rede, e as operadoras devem selecionar intencionalmente qual funcionalidade manter física e qual mudar para uma opção virtualizada.
Em seguida, o trabalho de engenharia de tráfego é a chave para criar uma solução ponta a ponta adequada que forneça alta QoE para todos os assinantes. Existe uma relação importante entre a engenharia de tráfego e a arquitetura de soluções virtualizadas. Recomendamos que as operadoras selecionem um parceiro fornecedor forte com profundo conhecimento em engenharia de tráfego para trabalhar enquanto planejam essas mudanças.
Uma vez que os operadores arquitetam sua nova rede, os testes de laboratório são essenciais. Somente depois de testes de laboratório bem-sucedidos, os operadores devem começar seus primeiros testes de campo. Após confirmar que esses testes de campo foram bem-sucedidos, as implantações em grande escala podem começar.
Como os estágios de transição diferem para operadoras de tamanhos diferentes?
Os operadores de hoje que implementam a virtualização estão seguindo muitos caminhos diferentes.
Operadoras maiores tendem a ter equipes de software maiores que podem fornecer algumas das funções de software virtualizado - como funções de orquestração que iniciam e monitoram a integridade e sanidade de outros contêineres de software. Operadoras menores tendem a confiar mais na comunidade de fornecedores para todos os seus subsistemas de software virtualizados.
Em ambos os casos, é benéfico para as operadoras trabalhar com um único fornecedor para grande parte da solução ou com um grupo de fornecedores que comprovaram interoperabilidade entre suas soluções virtualizadas.
Quais componentes de virtualização os operadores devem implementar primeiro (maior ROI/prioridade)?
Esta é uma decisão única a ser tomada por cada operador individualmente. No entanto, muitas operadoras estão procurando seguir um de dois caminhos para soluções de arquitetura de acesso distribuído (DAA) DOCSIS agora.
Alguns estão procurando seguir a arquitetura de dispositivo PHY remoto e núcleo virtualizado, que tende a virtualizar funções de gerenciamento e controle e de plano de dados (para o DOCSIS MAC). Outros estão procurando a abordagem de arquitetura MAC flexível (FMA), em que as funções do plano de gerenciamento e controle serão virtualizadas em um gerenciador MAC.
Ambas as abordagens utilizam muito software virtualizado e oferecem vantagens tangíveis para as operadoras.
Para vídeo, não importa qual dos dois caminhos de dados seja selecionado, as alterações serão necessárias, uma vez que a função QAM de borda se move do headend para o nó de fibra em ambas as arquiteturas. Selecionar uma abordagem para virtualização de vídeo que maximize a flexibilidade é um aspecto importante do plano geral.
Como as soluções de virtualização da CommScope se comparam às da concorrência?
A CommScope possui um grande número de plataformas virtualizadas em seu portfólio de produtos. Alguns já estão disponíveis e alguns estão em desenvolvimento. Essa grande variedade de plataformas virtualizadas interoperáveis dentro de um portfólio de rede verdadeiramente de ponta a ponta é uma das razões mais atraentes para escolher nossas soluções.
Exemplos de nossas aplicações de vídeo virtualizadas em uso hoje em redes de múltiplas operadoras são: Vertasent para Vídeo Digital Comutado, MDC para Inserção de Anúncios de Vídeo IP e VUE para processamento de Fluxo de Transporte MPEG.
No mundo DOCSIS, por exemplo, a solução virtualizada da CommScope inclui as plataformas vManager e vCore, que se conectam através dos switches ICX da CommScope na Rede de interconexão convergente aos dispositivos PHY remotos da CommScope nos nós da CommScope. Esta solução ponta a ponta fornece níveis de desempenho garantidos que foram bem testados e fortalecidos em campo em implantações do mundo real por mais de 20 anos.
Muito desse software reforçado na solução virtualizada da CommScope foi reformulado para uso em servidores COTS. A solução também utiliza técnicas de microsserviços, tornando mais rápida e fácil manter e atualizar o código. A plataforma resultante, sem dúvida, renderá densidade e escala líderes do setor nas plataformas de servidor COTS do futuro. A CommScope também está desenvolvendo fortes capacidades de resiliência em seus projetos, capitalizando em suas muitas inovações que trouxeram desempenho de classe de operadora para o mundo DOCSIS.
Nosso código reforçado em campo garantiu que as soluções virtualizadas que temos em testes com algumas das maiores operadoras do mundo tenham uma operação incrivelmente estável, e estamos adicionando recursos e escala continuamente. Muitos deles entrarão em implantações no segundo semestre deste ano e em 2021.
Para mais informações, por favor visite nosso portfólio de visualização.
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