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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



6




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



Southbound-IF

OpenFlow

CXP


Southbound-IF

CXP CXP

Networking Service Control


QoS Component


IT-Service Control



7




07.05.15

Cloud-Region 2WAN

Router

Cloud-Region 1



Southbound-IF

OpenFlow


Southbound-IF

CXP CXPCXP

Neutron


QoS Component

Horizon / Keystone

NovaGlance

...

Neutron


QoS Component

Horizon / Keystone

NovaGlance

...

CXP Control Exchange Point


#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


#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


#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.


#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

13


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


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


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-Application

Southbound-IF


IT-Service Control

Network-as-a-Service im WAN

16

● Flow-Konfiguration des WANs über die Cloud Service Control

● On-Demand Netzwerkdienste des Carriers


07.05.15

KundeWAN



Southbound-IF

SDN-Application

SDN-Application

SDN-Controller

Rechenzentrum

Northbound-IF

Southbound-IF


IT-Service Control

Network-as-a-Service Ende zu Ende

17

● Konfiguration des gesamten Netzwerks über die Cloud Service Control


● QoS-Parametrierung über den gesamten Übertragungspfad

● On-Demand Netzwerkdienste des Carriers

07.05.15

Customer Premises LANWAN



Southbound-IF

SDN-Application


SDN-Application

Southbound-IFSDN-Application

SDN-Controller

Rechenzentrum

Northbound-IF

Southbound-IF


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

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