APPROFONDIMENTO

L’evoluzione delle architetture di automation

L’evoluzione delle architetture di automation
 

L’evoluzione delle reti 4G e 5G, a partire dall’introduzione delle Virtual Network Function (VNF), ha fatto emergere, sia negli enti di standardizzazione che nei progetti di ricerca, nuovi modelli architetturali orientati all’automazione ed alla orchestrazione.
Di questa evoluzione è sicuramente capostipite quanto definito con lo standard ETSI NFV-MANO (Network Functions Virtualisation Management and Orchestration). MANO definisce l’architettura di riferimento per l’automazione e l’orchestrazione delle VNF dal punto di vista della infrastruttura di virtualizzazione.
L’ente di standardizzazione 3GPP definisce, per la rete 4G (Release 14), come il sistema di management delle reti si interfacci con MANO ed attivi processi di Life Cycle Management delle VNF. In questo modello di interazione, il 3GPP Management System richiede a MANO un processo di automazione del deployment delle VNF che termina con la configurazione delle stesse dal punto di vista dell’ambiente di virtualizzazione. Sarà poi cura del 3GPP Management System la configurazione delle VNF per la loro parte applicativa.
Per le reti 5G, 3GPP sta lavorando (Release 15) alla definizione del nuovo sistema di management che evolve in termini di funzionalità e di architettura adottando un nuovo modello di interazione di tipo Service Based. Secondo tale modello non vengono più definite delle interfacce specifiche con cui un produttore ed un consumatore interagiscono ma si utilizza un più moderno approccio basato su API REST in cui una funzione di management espone dei servizi e chi ne è autorizzato li “consuma”.
Caratteristica importante delle reti 5G è il Network Slicing per cui sono state definite, in ambito 3GPP, due nuove management function che espongono servizi secondo il modello Service Based. La Network Slice Management Function (NSMF) si occupa della gestione delle Slice nel suo complesso. La Network Slice Subnet Management Function (NSSMF) si occupa della gestione di isole di NF (Network Functions) connesse fra loro a formare un sotto parte della Slice (Slice Subnet). Una Network Slice soddisfa in modo completo una richiesta di servizio e non può quindi essere considerata una parte condivisa di una eventuale slice più grande, la Slice Subnet invece può essere un elemento condiviso fra più slice.
Un Communication Service viene offerto da una Network Slice che è composta da più Slice Subnet che sono realizzate da Network Function connesse fra loro e rappresentate, nel domino MANO, da dei Network Service. Il 3GPP Management System si interfaccia con MANO per gestire il ciclo di vita di un Network Service.
La gestione delle nuove reti e servizi viene studiata anche da ETSI ISG (Industry Specification Group) ZSM (Zero-Touch Network and Service Management), un nuovo gruppo di standardizzazione recentemente formatosi in ETSI.
Anche i progetti di ricerca finanziati dalla Comunità Europea sono molto attivi nella definizione di nuove architetture e sistemi di management per il 5G ed il network slicing. In coerenza con quanto definito da 3GPP, il progetto di ricerca 5G-MoNArch definisce una architettura con più funzioni che si occupano di aspetti diversi, ma integrati, della gestione del servizio secondo un modello di tipo Service Based.
Come evoluzione del modello 3GPP, 5G-MoNArch riprende il concetto di NSMF e lo suddivide in due sotto servizi specializzati per la gestione ”inter-slice” e “cross-slice”. Il primo servizio è specializzato nell’orchestrazione all’interno della singola slice. Il servizio cross invece si occupa di armonizzare l’orchestrazione di slice che hanno componenti condivisi. Queste nuove funzioni di management specializzate nella gestione dei servizi 5G e delle slice a loro associate si interfacciano poi con altri domini di management quale ad esempio MANO.

 

Il Network Slicing e le relative funzioni di Management

 

Andrea Buldorini
Fabrizio Moggio
 

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