GENERIC VNFM OPENSTACK TACKER ご紹介 Open Mobile Network Infra Meetup #2 @tj8000rpm

自己紹介 ■■な通信会社で NFV 関係のアーキテクト的ななにかをやってます 辻 広志(@tj8000rpm : Twitter / Qiita / Github) 自称NFV活動家 - OpenStack / Open vSwitch / Ceph / Linux / Ansible - Python / Golang

本日のお話  モチベーション：Generic VNFMである OpenStack Tacker について少しでも興味を持っていただきたい  VNFMの説明・入門（半分以上この話）  Tackerが日系企業を中心に再注目されている背景のご紹介 （ニュースリリース、講演資料等に記載の内容の紹介）

そもそもVNFMってなに？ Virtual Network Function Manager 呼処理ノード等をデプロイするための 仮想化管理コンポーネント VIM(OpenStack等)とVNF(EPC/5GC等) の中間に位置しVNFパッケージをもとに、 VMや仮想NWといった仮想リソースを作成し、 VMに設定を投入し、VNFとしてセットアップする。 ETSI NFVにて標準化されている。 5GC/EPC/IMS OpenStack/VMware

VNFパッケージ  VNF Descriptor (VNFD) VNFの構成情報等を記載  VNF 関連資材 • VMイメージ • 設定ファイル • etc CSAR形式 （ZIPアーカイブ）

Instantiate VNF Request VNFMの役割 IMS VNFパッケージ 入力パラメータ VNFM 仮想化環境(VIM/NFVI) I-CSCF P-CSCF S-CSCF SLF HSS IBCF VNF Instantiation VNF Instance IMS my_ims = new IMS(input_params);

Instantiate VNF Request VNFMの役割 5GC VNFパッケージ 入力パラメータ VNFM 仮想化環境(VIM/NFVI) AMF SMF UPF PCF UDM UDR VNF Instantiation VNF Instance 5GC my_5gc = new Core5G(input_params);

VNFMの動き Instantiation(Grant/Reservation無し) VNFM Catalog ③ 仮想リソースの 作成要求 VNF VIM NFVO ② VNFの インスタンシエート 要求  ②VNFのインスタンシエート要求 VNFの作成をAPI経由で要求  ④VNFの設定 VIMが作成したVMにVNFMから 設定を投入  ①VNFパッケージの登録 パッケージを事前に登録  ③仮想リソースの作成要求 VIM経由でVM等を生成 NFVI ① VNFパッケージの登録 ④ VNFの設定

なぜVNFMが必要になるのか =やりたいことはテレコ版 IaC テンプレート化  複雑でセット単位での増設が多い 例えば東西にひとつづつ配置するなど  増設コストを抑えたい 人的・時間的稼働の低減  オペレーションの自動化をしたい オートーヒーリング・スケーリングを定義  なるべくベンダや特定技術に依存したくない 機能要件やAPIをETSIで標準化 標準化

Generic VNFMとは Genric VNFM A社VNF B社VNF NFVI / VIM Generic VNFM Generic でない VNFM A社VNFM A社VNF B社VNFM B社VNF NFVI / VIM  VNF/VNFM間のインテグレーションは比較的容易  VNFMがVNF（ベンダ）ごとに増加 VNF/VIM間のインテグ・試験コスト増  構成がシンプル、管理コンポーネントが少ない  VNF/VNFM間の仕様整合コストが増

OpenStack Tackerとは Tacker is an OpenStack service for NFV Orchestration with a general purpose VNF Manager to deploy and operate Virtual Network Functions (VNFs) and Network Services on an NFV Platform. It is based on ETSI MANO Architectural Framework. https://docs.openstack.org/tacker/latest/

いまさらTacker？ 0 200 400 600 800 1000 J K L M N O P Q R S T U V 2014/10/162015/4/302015/10/15 2016/4/7 2016/10/6 2017/2/22 2017/8/30 2018/2/28 2018/8/30 2019/4/102019/10/162020/5/132020/10/14 Tacker Reviews orgs. top 10 NTT Vittel Redhat NEC Independent Infinite 99cloud OSF awcloud inspur GohighSec SUSE Mirantis ChinaMobile Fujitsu KylinCloud IBM Brocade 5G Lab Germany Huawei ImagineaTechnologiesInc Nokia ZTE EasyStack DT AlcatelLucent HPE(HP) Yahoo! E/// UnitedStack Intel Cisco VALinux NFV全盛期にベース機能を開発 Broadcom+中国系メイン Legacy Tacker 日系企業を中心に再注目 ETSI SOL Tacker

いまTackerが注目されている理由 １．軽量な実装 ２．ETSI NFV 標準準拠 ３．VNFMインテグレーションの容易さ NTT、ＮＴＴドコモ、ＮＥＣ、ＫＤＤＩ等が発表している資料※等をもとに ※巻末：参考文献

Tacker 1. 軽量な実装 ハイレベルアーキテクチャ tacker-server tacker- conductor Message Queue Database File Storage keystone horizon REST API REST API GUI 認 証  Tackerプロセスは2種類 Python3,シングルリポジトリ  DB/MQ/Fileでプロセス間連携 OpenStackの標準的手法  その他のOpenStackPJと連携 GUIや認証などが代表的

2. ETSI NFV 標準準拠 VNFM Catalog VNF VIM NFVO or-vnfm SOL003 ve-vnfm SOL002 vi-vnfm SOL014 os-ma-nfvo SOL005 VNFD SOL001  SOL002/SOL003 VNF LCMに対応  SOL014 OpenStack Heatを使用し、 概念に対応（仕様が最近決まったため）  SOL001 パッケージ形式、TOSCA VNFD 読み込みに対応  SOL005 VNFパッケージ管理の 基本的なCRUD操作に対応

3. VNFMインテグレーションの容易さ インタフェース整合が課題 VNFごとに異なる要件の吸収が課題 Genric VNFM A社VNF B社VNF NFVI / VIM  VNFごとのカスタマイズが 避けられない  VNFから容易に試験できるか

3. VNFMインテグレーションの容易さ Tackerの解決策 HOTを使用した vi-vnfm デファクト的なHeatをVNFパッケージ内で 使用することでVNF固有要件をHeatで吸収 ただし、VNF設定機能周りはまだ不十分  VNFごとのカスタマイズが 避けられない  VNFから容易に試験できるか オープンソースであるTackerだと また比較的導入が簡単（Devstack） ベンダさんの環境でも利用できる

まとめと課題 TackerはOSSで、軽量なGeneric VNFM 比較的シンプルな構成かつ、少ないソースコード量 軽量でETSI準拠なAPI、柔軟なインタフェースが魅力 複数ベンダ間でのインテグレーションが容易 日系企業が注目し進化している NTT/ドコモ/NEC/KDDIなどが注目し、実装が進んでいる VNFへの設定投入機能が弱い VNFMのもう一つの軸である、VMの設定機能が貧弱、 コミュニティ最新版でもAnsible等での設定を実施するには 相当のカスタマイズが必要 ✔ ✘

THANK YOU End of Presentation

参考文献  NTT DOCOMO‘s Operational Challenges of Commercial Multi-vendor NFV System https://object-storage-ca-ymq- 1.vexxhost.net/swift/v1/6e4619c416ff4bd19e1c087f27a43eea/www-assets- prod/summits/27/presentations/23901/slides/OISShanghai-NTTDOCOMO-challenge-NFV.pdf  KDDIとNEC、固定通話の事業者間IP接続に向け「OpenStack Tacker」を利用した仮想ネットワーク 管理機能を開発 https://news.kddi.com/kddi/corporate/newsrelease/2020/10/26/4735.html  NTT and KDDI Challenges for Sustainable Infrastructure Transformation https://superuser.openstack.org/articles/ntt-and-kddi-challenges-for-sustainable-infrastructure- transformation/

やりたいことはTelcoのIaC テンプレート化 テンプレート VMやNWの抽象化された情報 ポリシー 自動オペレーションの発動契機 標準化 API等のインターオペラビリティ 異なるコンポーネント間での互換性 プロセスの統合 標準化されたやり方

Instantiate VNF Request VNFMの役割(ETSI 標準) IMS VNFパッケージ 入力パラメータ VNFM 仮想化環境(VIM/NFVI) I-CSCF P-CSCF S-CSCF SLF HSS IBCF VNF Instantiation VNF Instance IFA011/SOL001 IFA010 IFA006/ SOL014 IFA007 SOL003

1. 軽量な実装 内部アーキテクチャ tacker-server VNF Package Management VNF Life Cycle Management tacker-conductor VNF LCM Driver conductor server OpenStack Driver Kubernetes Driver Database Infra Driver Monitor Driver Management Driver

Tacker 1. 軽量な実装 ハイレベルアーキテクチャ(2) tacker-server tacker- conductor Message Queue Database File Storage keystone horizon REST API REST API GUI 認 証  File Storage VNFパッケージなどを格納  Database 管理情報を格納  Message Queue RPCを管理