Erőforrásvezénylés és szolgáltatáskezelés OpenStack környezetben

OData támogatás
Konzulens:
Dr. Toka László
Távközlési és Médiainformatikai Tanszék

Manapság mikor az emberek több mint 85 százalékának van saját mobiltelefonja, ahol egy személy jellemzően több IT eszközt is használ naponta, ugrásszerűen megnövekedtek a távközlő hálózatok teljesítményére és az alkalmazható szolgáltatások változatosságára vonatkozó felhasználói igények. Annak érdekében, hogy a szolgáltatók megfeleljenek ezeknek az igényeknek, kötelező feladat a hálózatuk folyamatos fejlesztése és az új szolgáltatások megvalósítása, ami rendkívül sok időt és pénzt vehet igénybe. Ennek oka, hogy a jelenlegi hálózatok statikusak, vagyis a hálózati funkciókat (pl. tűzfal, mobilhálózati vezérlők, stb.) egy-egy speciálisan a célra tervezett hardver eszköz látja el. Ennek hátránya az új szolgáltatások bevezetésének hosszú ideje, a lassú fejlesztés, az erőforrások alacsony kihasználtsága és a hosszú szolgáltatási életciklus. A felsorolt negatívumok feloldására egy dinamikus megoldás a hálózati funkciók virtualizálása, vagy angolul a Network Function Virtualization (rövidítve: NFV). Ez egy teljesen új architektúra, melynek célja, hogy az eddigi céleszközöket kiváltsa és az általuk megvalósított hálózati funkciókat szoftveresen valósítsa meg általános hardveren. Ennek hatalmas előnye, hogy az ilyen általános hardverek jelentősen olcsóbbak a specifikus társaiknál, illetve bármikor változtathatjuk a szoftver futási helyét, akár működés közben is. Ehhez szükséges az a feltétel, hogy a hálózatot folyamatosan lehessen konfigurálni és a benne lévő folyamokat irányítani, melyre a szoftveresen vezérelt hálózatok (angolul: Software Defined Networking) adnak lehetőséget.

A szoftveresen megvalósított hálózati funkciók (angolul: Virtual Network Function) külön követelményeket fogalmaznak meg a futtatásukhoz szükséges erőforrásokról - mint például a processzor és memória - így csakis olyan hardveren működtethetők, amelyek rendelkeznek elegendő szabad erőforrással a támasztott kritériumokkal szemben. Ha egy-egy hálózati alkalmazás helyett teljes hálózati szolgáltatásokat (és a hozzá szükséges komponenseket) szeretnénk virtualizálni, akkor arra a VNF-ek láncolatát használhatjuk, amit az angol szakirodalomban Service Chain-ként találhatunk meg. Ezek a láncok az összeköttetésekből adódóan további működési kritériumokat fogalmaznak meg. Ilyen például a hálózati sávszélesség és késleltetés.

A hálózati szolgáltatók célja, hogy a lehető legtöbb felhasználói igényt kiszolgálják, vagyis a szolgáltatások sokaságát legyenek képesek gyorsan és hatékonyan létrehozni. Az NFV rendszer menedzseléséhez és működtetéséhez létezik - az ETSI által szabványosított - referencia architektúra, melyet az angol szakirodalomban NFV MANO-ként találhatunk meg. Az NFV MANO fő célja, hogy biztosítsa a hálózati funkciók gyors és rugalmas megvalósítását és futtatását a felhő rendszerek felett, illetve a forgalom monitorozásával elkerülje az esetleges hálózati torlódásokat.

Mivel az NFV-t megvalósító rendszerek még gyerekcipőben járnak és fejlesztésük jelenleg is tart, így számos kérdés fogalmazódhat meg bennünk. Jelenleg milyen megoldások léteznek? Ezek mennyire felelnek meg az ETSI referencia architektúrának? Hogyan képesek egy teljes képet alkotni a hálózatról és erőforrásokról, melyekben a szolgáltatásokat hozzák létre? Mi alapján döntenek, hogy a VNF-ek megvalósításának helyéről? Hogyan képesek ezt optimálisan megoldani? Diplomatervem során a fenti kérdésekre kerestem a választ.

Letölthető fájlok

A témához tartozó fájlokat csak bejelentkezett felhasználók tölthetik le.