NaaS as Business Concept and SDN as Technology How Do They … · Sekundenschnelle...
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NaaS as Business Concept and SDN as Technology
How Do They Interrelate?
Diederich Wermser, Olaf Gebauer
20. VDE/ITG Fachtagung „Mobilkommunikation“
07.-08.05.2015 – Osnabrück
07.05.15
Forschungsgruppe IP-basierte Kommunikationssysteme
2
• OpenStandard Communication Protocols
• Voice over IP (VoIP), Unified Communications (UC)
• Session Initiation Protocol (SIP), Presence Service
• Web RealTime Communication (WebRTC)
• NGN: IMS (IP Multimedia Subsystem)
• All-IP Mobil Communication, LTE
• Critical Communications, TETRA – LTE
• Soft-PBX: SipXecs, OpenUC, Asterisk, FreeSWITCH
• Workflow-Integration of RTC
• SDN – Software Defined Networks, OpenFlow, OpenStack
• Quality-of-Service-Mechanisms (QoS) for RTC
• IntServ, DiffServ, MPLS, IPv6
• Routing, Load Balancing, NAT
• Analysis of „VoIP-Readiness“, Security in VoIP-Systems
• Test of IP-based Communication Systems
• Conformity Tests, TTCN-3
• Interoperability Tests, Stress Tests
• Development / Integration of OpenStandard Network Elements
• Contributions to Open Source Projects
Inhalt
• Motivation
• Network-as-a-Service ?
• Network-as-a-Service Implementation
NaaS im Cloud-RZ
NaaS im CPE-LAN
NaaS im WAN
NaaS Ende-zu-Ende
• SDN für die Implementation von NaaS?
307.05.15
Cloud-Computing macht IT-Anwendungen effizient !
Und die Netze ?
Vollständige Netzwerke dynamisch konfigurieren?
Buchen aller IT- und Netzwerk-Services über ein Dashboard?
Sekundenschnelle Provisionierung aller beteiligten IT- und Netzwerksysteme?
407.05.15
Network-as-a-Service – Definitionen
#1 QoS-sicherbare WAN-Vernetzung verteilter Cloud-Rechenzentren
5
● Automatisiertes, bedarfsorientiertes Mieten und Bereitstellen von
Netzwerkdiensten der Carrier
● QoS-Parametrierung der einzelnen Verkehrsbeziehungen über die Cloud
07.05.15
Cloud-RZ 2WAN
Switch Router Anwendungsserver
Cloud-RZ 1
WAN-Übertragungsweg
SDN-ControllerNorthbound-IF
Southbound-IFSDN-Controller
Northbound-IF
Southbound-IF
CXP CXPCXP
CXP Control Exchange Point OpenFlow
Network-as-a-Service – Definitionen
#1 QoS-sicherbare WAN-Vernetzung verteilter Cloud-Rechenzentren
6
● Automatisiertes, bedarfsorientiertes Mieten und Bereitstellen von
Netzwerkdiensten der Carrier
● QoS-Parametrierung der einzelnen Verkehrsbeziehungen über die Cloud
07.05.15
Cloud-RZ 2WAN
Switch Router Anwendungsserver
Cloud-RZ 1
Networking Service Control
Virtual Network Service Element
QoS Component
Integrated Cloud Service Control
IT-Service Control
WAN-Übertragungsweg
SDN-ControllerNorthbound-IF
Southbound-IF
OpenFlow
CXP
SDN-ControllerNorthbound-IF
Southbound-IF
CXP CXP
Networking Service Control
Virtual Network Service Element
QoS Component
Integrated Cloud Service Control
IT-Service Control
Network-as-a-Service – Definitionen
#1 QoS-sicherbare WAN-Vernetzung verteilter Cloud-Rechenzentren
7
● Automatisiertes, bedarfsorientiertes Mieten und Bereitstellen von
Netzwerkdiensten der Carrier
● QoS-Parametrierung der einzelnen Verkehrsbeziehungen über die Cloud
07.05.15
Cloud-Region 2WAN
Router
Cloud-Region 1
WAN-Übertragungsweg
SDN-ControllerNorthbound-IF
Southbound-IF
OpenFlow
SDN-ControllerNorthbound-IF
Southbound-IF
CXP CXPCXP
Neutron
Virtual Network Service Element
QoS Component
Horizon / Keystone
NovaGlance
...
Neutron
Virtual Network Service Element
QoS Component
Horizon / Keystone
NovaGlance
...
CXP Control Exchange Point
Network-as-a-Service – Definitionen
#2 Virtuelles LAN über WAN
8
● Reine OTT-
Vernetzungsdienste
● Administration aller LAN-
Clients über ein
Dashboard des „NaaS in
der Cloud“
● Beliebige geographische
Lage der Clients
● Vernetzung über
Layer-3 VPN oder L2TP
07.05.15
Virtuelle Netzwerke
Virtualisierte Netzwerkgeräte
Physische Netzwerkgeräte
Management der virtuellen Netzwerke
Virtualisierung der Ressourcen
Provisionierung der virtuellen Netzwerke
Network-as-a-Service – Definitionen
#2 Virtuelles LAN über WAN
9
● Reine OTT-
Vernetzungsdienste
● Administration aller LAN-
Clients über ein
Dashboard des „NaaS in
der Cloud“
● Beliebige geographische
Lage der Clients
● Vernetzung über
Layer-3 VPN oder L2TP
● Echtzeitkommunikation
und CaaS problematisch
07.05.15
NaaS-Client-IP:50.203.224.2
0 ms
31 ms32 ms
63 ms
echo request
echo requestecho reply
echo reply
t
NaaS-Client-IP:50.203.224.3
Client A
141.41.38.209
Client A
141.41.38.228
NaaS-Server
178.62.189.23
Network-as-a-Service – Definitionen
#3 „IT-Service nach Hause“-as-a-Service
10
● Integrierte Bedienmodelle für Cloud-Computing ermöglichen dynamische,
bedarfsorientierte Buchung von IT- und zugehörigen Netzwerkdiensten
07.05.15
Quelle: ITU-T, „Focus Group on Cloud Computing, Part 3: Requirements and framework
architecture of cloud infrastructure, Version 1.0,“ 2012.
Network-as-a-Service – Definitionen
#3 „IT-Service nach Hause“-as-a-Service
1107.05.15
● Buchung der WAN-Netzressourcen für Cloud-IT-Dienste zusammen mit dem Cloud-IT-
Diensten
● Gemeinsame Administration aller Netzabschnitte für ein Ende-zu-Ende Kundennetzwerk
● Unterstützung von QoS-Parametrierung
Customer Premises LANWAN
Switch Router Anwendungsserver Client
Cloud-RZ
Network-as-a-Service Implementation
07.05.15
Network-as-a-Service im Cloud-Rechenzentrum
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● Integrierte Bedienmodelle für Cloud-Computing ermöglichen dynamische,
bedarfsorientierte Buchung von Netzwerk- und IT-Diensten
● IaaS, PaaS, SaaS und CaaS bauen auf NaaS auf
Cloud-Service-Kategorien:
IaaS: Bereitstellung einer
Infrastruktur
PaaS: Bereitstellung einer
Plattform
SaaS: Bereitstellung einer
Anwendung
NaaS: Bereitstellung von
Datentransport und
Netzwerkfunktionen
CaaS: Bereitstellung von
Echtzeitkommunikations-
diensten (z.B.: VoIP)
07.05.15
Quelle: ITU-T, „Focus Group on Cloud Computing, Part 5: Cloud Security, Version 1.0,“ 2012.
Network-as-a-Service im Cloud-Rechenzentrum
14
● Integrierte Bedienmodelle für Cloud-Computing ermöglichen dynamische,
bedarfsorientierte Buchung/Provisionierung von Netzwerk- und IT-Diensten
● SDN-Controller steuert sowohl physische als auch virtuelle Netzelemente
07.05.15
Customer-Premises-LANWAN
Switch Router Anwendungsserver Client Openflow Route
SDN-Application
SDN-Controller
Cloud-RZ
Northbound-IF
Southbound-IF
Integrated Cloud Service Control
IT-Service Control
Network-as-a-Service im CPE-LAN
15
● Konfiguration/Provisionierung des Customer-Premises-LAN über die Cloud
Service Control
● SDN-Applikationen sorgen für zusammenhängende Flow-Konfiguration
07.05.15
WAN
SDN-Application
SDN-Controller
Rechenzentrum
Northbound-IF
Southbound-IF
Switch Router Anwendungsserver Client
Customer-Premises-LAN
Openflow Route
SDN-ControllerNorthbound-IF
SDN-Application
Southbound-IF
Integrated Cloud Service Control
IT-Service Control
Network-as-a-Service im WAN
16
● Flow-Konfiguration des WANs über die Cloud Service Control
● On-Demand Netzwerkdienste des Carriers
● SDN-Applikationen sorgen für zusammenhängende Flow-Konfiguration
07.05.15
KundeWAN
Switch Router Anwendungsserver Client Openflow Route
SDN-ControllerNorthbound-IF
Southbound-IF
SDN-Application
SDN-Application
SDN-Controller
Rechenzentrum
Northbound-IF
Southbound-IF
Integrated Cloud Service Control
IT-Service Control
Network-as-a-Service Ende zu Ende
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● Konfiguration des gesamten Netzwerks über die Cloud Service Control
● SDN-Applikationen sorgen für zusammenhängende Flow-Konfiguration
● QoS-Parametrierung über den gesamten Übertragungspfad
● On-Demand Netzwerkdienste des Carriers
07.05.15
Customer Premises LANWAN
Switch Router Anwendungsserver Client Openflow Route
SDN-ControllerNorthbound-IF
Southbound-IF
SDN-Application
SDN-ControllerNorthbound-IF
SDN-Application
Southbound-IFSDN-Application
SDN-Controller
Rechenzentrum
Northbound-IF
Southbound-IF
Integrated Cloud Service Control
IT-Service Control
1807.05.15
SDN für die Implementation von NaaS?
19
Aspekte einer idealen NaaS-Struktur SDN/OpenFlow Andere
On-Demand Konfiguration/Provisionierung des
Mandanten-spezifischen LANs im Cloud-RZOpenFlow / OF-Config Netconf, TR-069
On-Demand Konfiguration/Provisionierung des
Customer-Premises-LANOpenFlow / OF-Config Netconf, TR-069
On-Demand Flow-Konfiguration im WAN OpenFlow [MPLS/RSVP]
Sekundenschnelle NaaS-Bereitstellung für Kunden
über DashboardOpenFlow / OF-Config
Cloud-OS
(z.B.: OpenStack
Horizon…)
Sekundenschnelle Einrichtung von SaaS/CaaS für
Kunden mit unterliegendem NaaS über Dashboard
OpenFlow / OF-Config
(nur für NaaS)
Cloud-OS
(z.B.: OpenStack
Horizon…)
07.05.15
NaaS as Business Concept and SDN as Technology
How Do They Interrelate?
Diederich Wermser, Olaf Gebauer
20. VDE/ITG Fachtagung „Mobilkommunikation“
07.-08.05.2015 – Osnabrück
Diskussion…