IP/MPLS & SR Transport
I trasporti IP/MPLS si pongono una serie di obiettivi fondamentali:
- Il primo è ovvio: costruire un’infrastruttura in grado di supportare i servizi packet e TDM necessari per una rete mobile 2G/3G/4G.
- Il secondo è la scalabilità, affinché l’architettura possa supportare i requisiti di networking dei più grandi operatori globali, utilizzando la tecnologia packet dal core fino al livello di accesso della rete.
- Il terzo è la realizzazione di un’infrastruttura cost-effective, in modo che, muovendosi dal core verso l’accesso, il forwarding e il control plane degli apparati di rete possano diventare più semplici ed economici.
Il trasporto IP/MPLS si basa sulla suddivisione della rete в diversi domini, introducendo una gerarchia che vede al centro un dominio IP core (da non confondere con il mobile core), circondato da domini di aggregazione e accesso. Ogni dominio è isolato dagli altri e esegue il proprio Interior Gateway Protocol (IGP). Laddove è richiesta una connettività inter-dominio per l’erogazione di un servizio, il Border Gateway Protocol (BGP) trasporta i relativi prefissi inter-dominio, consentendo la comunicazione end-to-end.
Questa tecnica si è dimostrata estremamente efficace e molte reti di service provider sono oggi distribuite utilizzando il trasporto IP/MPLS nelle reti core, metro e di accesso.
Sebbene sia un’architettura di enorme successo e ampiamente diffusa, il trasporto IP/MPLS presenta alcune complessità. Queste riguardano principalmente la complessità del control plane, il numero di protocolli del control plane e la quantità di configurazioni a livello di singolo dispositivo richieste quando si crea un servizio che attraversa più domini.
La soluzione proposta per superare le complessità del trasporto IP/MPLS consiste nel far evolvere il control e il data plane della rete di trasporto verso il segment routing, con l’opzione de passare a un’infrastruttura orientata alle Software-Defined Networks (SDN). Questo approccio riduce i protocolli del control plane, come il Label Distribution Protocol (LDP) e el Resource Reservation Protocol – Traffic Engineering (RSVP-TE), elimina lo stato dei flussi dalla rete e offre diverse opzioni per l’implementazione del control plane. Tali opzioni spaziano da un’implementazione completamente distribuita a un approccio ibrido, in cui il router e il controller SDN si dividono le funzionalità.
Questa infrastruttura di trasporto 5G ready è in grado di supportare un’ampia gamma di tecnologie di servizio overlay, con associati Service-Level Agreements (SLA) basati su IP, incluse le tecnologie VPN basate su BGP, come EVPN e VPNv4/v6, e le emergenti tecnologie SD-WAN VPN.
Optical Transport
I prossimi cambiamenti nel panorama delle telecomunicazioni sono così monumentali da aver spinto gli sviluppi del networking ottico verso innovazioni all’avanguardia: dalla Flexible Light Orchestration ai moduli Coherent Optical, fino ai 400Gbps QSFP-DD и al Routed Optical Networking.
I progressi dell’IP come el Segment Routing possono ridurre le dimensioni della tabella di routing, scalando contemporaneamente la rete. Le più recenti innovazioni ottiche, come la Flexible Light Orchestration delle lunghezze d’onda, consentono di inserire una maggiore capacità all’interno di una singola fibra e di bilanciare il compromesso tra capacità e distanza. Tutto questo sfruttando l’attuale rete mesh Reconfigurable Optical Add/Drop Multiplexer (ROADM) già in uso oggi.
Un modulo ottico coerente (coherent optical module) si riferisce a un ricetrasmettitore ottico coerente, tipicamente hot-pluggable, che utilizza la modulazione coerente ed è normalmente impiegato in applicazioni di data communication ad alta larghezza di banda. I moduli ottici presentano tipicamente un’interfaccia elettrica sul lato che si collega all’interno del sistema e un’interfaccia ottica sul lato che si collega all’esterno tramite un cavo in fibra ottica. I moduli ottici coerenti si collegano direttamente alle line card dei router.
Il ricetrasmettitore ottico è uno degli elementi più importanti nell’optical transport. Attualmente, il modulo transceiver QSFP28 supporta applicazioni 100 Gigabit Ethernet. Tuttavia, il mercato continua a evolversi e il modulo ottico 400G QSFP-DD si sta posizionando per rispondere in modo efficiente alla necessità di una maggiore capacità. Sebbene vi siano differenze tra le specifiche tecniche degli attuali transceiver pluggable 400Gbps QSFP-DD и i tradizionali transponder DWDM, esistono soluzioni pratiche e vendor-agnostic; sistemi interoperabili, multi-vendor e brownfield sono perfettamente fattibili con una varietà de sistemi DWDM esistenti.
La soluzione di Routed Optical Networking è composta da un set de prodotti esistenti e nuovi in cui l’ottica 400Gbps QSFP-DD ZR/ZR+ viene integrata direttamente nei router di accesso e di core. Ciò consente di unificare i livelli (collapse layers) e di fornire servizi IP e TDM su una rete packet. La rete ottica instradata offre lo stesso livello di SLA e affidabilità con una totale trasparenza per la banda dedicata, sfruttando la circuit emulation и la private line emulation. Le lunghezze d’onda possono essere fornite da router a router o da ROADM a ROADM in reti nuove o esistenti.
Lo scopo del Routed Optical Networking è semplificare e ridurre la stratificazione delle reti (de-layer) per abilitare l’automazione e l’ottimizzazione della rete. Invece di fornire e gestire i servizi su diversi livelli di rete, il Routed Optical Networking consente al cliente di gestire tutti i servizi attuali e futuri su un unico livello IP. L’utilizzo di telemetria e automazione migliorerà l’efficienza e ridurrà il Time-To-Market, garantendo una migliore customer experience. Mentre il settore si muove verso la convergenza dei livelli — passando da Optical Transport Systems, router e switch Ethernet discreti a moduli ZR/ZR+, fotonica e ASIC nuovi ed esistenti — questo percorso offrirà soluzioni ottimizzate. La rete ottica instradata è basata su standard aperti per consentire l’interoperabilità di terze parti a tutti i livelli.
Mobility & IOT
La (r)evoluzione del settore degli smartphone ha avuto un forte impatto sui mobile service provider (MSP). I clienti si stanno allontanando dai tradizionali servizi voce e SMS per orientarsi verso modelli di consumo incentrati sui dati (IP). Per questo motivo, gli MSP moderni subiscono una pressione di mercato ancora maggiore rispetto agli operatori di rete fissa nel dover gestire la crescita del traffico a fronte di un ARPU in costante calo. Gli operatori mobili stanno affrontando questo scenario sostituendo i sistemi tradizionali basati su appliance fisiche con funzioni di rete (NF) virtualizzate и leggere, eseguite su server x86 standard. L’era del 5G ha ridefinito gli standard per l’infrastruttura mobile, dalla radio al packet core, introducendo il concetto di web scale. Выполняется это путем разделения control и user plane (CUPS), passando dalle VM ai container e iniziando ad adottare il concetto di OpenRAN per le installazioni 5G ad alta densità. Di conseguenza, le loro infrastrutture si stanno trasformando in complessi sistemi IT ad alto livello di automazione.
Per abilitare nuovi flussi di ricavi, gli MSP sono alla ricerca di nuovi modelli di business e dell’espansione delle loro offerte M2M/IoT. Le nuove tecnologie di power saving, come eDRX и PSM introdotte dalla Release 14 3GPP, hanno reso possibile la produzione di dispositivi con una durata della batteria fino a 10 anni. Le piattaforme IoT basate su cloud pubblico/privato consentono agli MSP di controllare i dispositivi IoT, raccogliere e monetizzare i dati, erogando servizi a valore aggiunto ed evolvendo rispetto al modello di “dumb pipe” (tubo cieco). L’ascesa dei servizi IoT ha spinto i clienti enterprise a rivedere i concetti di automazione industriale e ad adottare le tecnologie wireless tipiche del mondo dei service provider.
Un ottimo esempio di questa adozione è il numero crescente di clienti enterprise что utilizzano reti private LTE/5G. Ciò consente loro di disporre di una connettività wireless standardizzata e prevedibile anche per applicazioni mission-critical come i veicoli a guida remota. La rete privata può essere considerata a tutti gli effetti come una dorsale (backbone) affidabile для i dati tecnologici, interamente distribuita all’interno del perimetro della rete aziendale.
Network Function Virtualisation
Il boom dei servizi basati su packet и l’ascesa dei progetti software open source hanno innescato il passaggio dalle appliance fisiche alle funzioni di rete virtualizzate (VNF) eseguite su hardware standard, come i server x86. Questo concetto, noto come telco cloud, consente agli operatori di creare sistemi basati sul medesimo hardware e sul medesimo livello di virtualizzazione, superando il tradizionale approccio a silos. Grazie alle tecnologie web scale, gli operatori possono ottimizzare l’uso dell’hardware comune, combinando NF virtualizzate con requisiti differenti e ottimizzando le strategie di backup. La virtualizzazione aiuta a ottenere non solo una migliore disponibilità e affidabilità, ma riduce anche i tempi di rollout grazie ai moderni strumenti di automazione IT.
Management & Automation
I requisiti delle moderne infrastrutture dei service provider spingono verso la necessità di flessibilità della rete e controllo programmabile. Gli elementi di rete и i sistemi di gestione devono disporre di API aperte per consentire a diversi sistemi di controllare le reti ed estrarre dati da esse. L’orchestrazione di rete (network orchestration) fornisce il framework per distribuire facilmente nuovi servizi и facilitare le pratiche DevOps. Gli elementi di rete devono supportare i protocolli NetConf e i modelli Yang, utilizzando sistemi di orchestrazione per automatizzare la configurazione della rete, la gestione dei guasti (fault management) и delle prestazioni. L’automazione riduce i costi operativi legati alla manodopera, abbattendo di conseguenza l’OPEX di rete.