サービス・プロバイダの新しいテクノロジー導入におけるリスク低減 // ホワイト・ペーパー サービス・プロバイダの新しいテクノロジー導入におけるリスク低減 // ホワイト・ペーパー 目次 はじめに 3 技術の相互依存関係 4 相互依存関係によって引き起こされるネットワークとサービスの問題 6 業界における3つの課題の実例 6 統合ツール・レイルによる3つの課題となる新しい テクノロジー導入のリスク低減 8 まとめ 9 Gigamonについて 9 © 2014 Gigamon. All rights reserved. 2 サービス・プロバイダの新しいテクノロジー導入におけるリスク低減 // ホワイト・ペーパー はじめに 通信会社は多くの新しいテクノロジーの導入を迫られていますが、今 度はいままでとは違います。以前であれば、通信会社は新しいテクノ ロジーを順番に次々と導入することができました（図1参照）。し かし、現在の新しいテクノロジーは、互いに依存し、互いに連携してい ます。そのため、新しいテクノロジーは順番に導入するのではなく、新 しいテクノロジーを１つ導入したら、別の新しいテクノロジーを導入 せざるを得なくなりました。 この文書では、通信会社が現在直面して いる3つの問題、つまり、100Gb、IP Voice、およびネットワーク仮 想化の相互依存関係について、これらのテクノロジーの導入が課題と なる理由を中心に詳しく説明します。また、テクノロジーの平行運用 で避けることのできないリソース不足を克服し、次世代テクノロジー 導入の加速化とリスク低減、アップタイムの確保および効率化を実現 し、分析にも対応した統合ツール・レイルのアプローチの導入につい ても考察します。 通信会社は、以下のような多くの意思決定を迫られています。 • 最初にコアを仮想化してからVoLTEを仮想化ネットワーク機能と して導入するか、それともすでにネットワークを構築しているの で、VoLTEを従来のネットワークのレガシー機能として導入する か。 • DiffServ、MPLS転送や一般的なQoSの問題が懸念されるため、 コアを事前にアップグレードするか、それとも4G/LTE RANに課 された帯域幅の要件によって音声サービスを既存の回線交換の2G RANから移行せざるを得なくなるまで待つか。 • RANのトラフィックの増加を見越してコア・ルータをアップグレ ードするか、それともコアのルーティング・ネットワークの要素 を最初に仮想化するか。 馬が先か荷車が先かには正解はないようです。このような不確実性と ネットワークを取り巻く変化の中で、唯一不変であるのは新しいテク ノロジーの完全かつ包括的な監視に対するニーズだけです。 包括的 な監視ができれば、新しいテクノロジーを導入するためにネットワー クを変更しても、ネットワーク機器メーカー（NEM）が設計段階で 約束した通りに機能しているだけでなく、導入したテクノロジー が 予測通りに機能しているかを評価することもできます。自らの 正当性を証明できない人に正当性はないと言われています。移動中 図1:通信会社が希望する新しいテクノロジー導入の順番 のパケットを監視できれば、新しく導入したテクノロジーが予定通り に機能しない場合、通信会社とネットワーク機器メーカーの話し合い に必要な正当性を証明できます。 3つの課題とその原因 3つの課題では、以下の次世代テクノロジーを通信会社が導入すると きに直面する問題点が定義されています。 1. IP Voice A. VoLTE、IR.92（主にモバイル通信会社）、PLMN B. VoWiFi（携帯、固定またはケーブルのプロバイダー）、 PSTN、PLMN、MSO C. VoIMS（現在のすべてのIP Voiceの基盤テクノロジー） 2. 高速通信回線 A. 40Gb B. 100Gb 3. ネットワーク仮想化（NV） A. 従来のサーバー仮想化 A. SDN（Software-defined Networking） A. NFV（Network Functions Virtualization） © 2014 Gigamon. All rights reserved. 3 サービス・プロバイダの新しいテクノロジー導入におけるリスク低減 // ホワイト・ペーパー ここでは、図2のリソースの競合を見ながら、なぜ、１つのテクノロ 3つの課題の原因となる相互依存関係とは ジーが3つの課題となる他のテクノロジーを平行導入する原因になる 図3は、テクノロジーの導入と運用の段階を示しています。この図を のか説明します。 見ると、どのテクノロジーでプロセスが開始しようとも、そのため に、3つの課題となるテクノロジーの他の2つを導入しなければなら 3つのテクノロジーは相互依存関係にあるため、どれか１つを導入す なくなり、リソースの制約は避けられないことがわかります。どのテ ると、他の2つのテクノロジーのいずれかを導入することになり、そ クノロジーを最初に導入しようと、テクノロジーの相互依存関係によっ のために、3つの課題となる新しいテクノロジーの導入に必要なリソー て、3つのテクノロジーすべての導入が必要になります。 スの量も増えます。 図2:平行導入で避けることのできない深刻なリソース不足 技術の相互依存関係 前のセクションでは、IP Voice、高速通信回線、ネットワーク仮想化 の3つの新しいテクノロジーの相互依存関係について説明しましたこ のような相互関係によって、通信会社は新しいテクノロジーのそれぞ れの運用が不安になるだけでなく、問題の根本原因も特定できなくな ります。このセクションでは、このような相互依存関係をさまざまな 側面から説明します。 図3:各テクノロジーと他のテクノロジー導入の因果関係 © 2014 Gigamon. All rights reserved. 4 サービス・プロバイダの新しいテクノロジー導入におけるリスク低減 // ホワイト・ペーパー IP Voice（VoLTE）の導入から開始する場合 VoLTEを導入すると、高密度の10Gb、または新しい40Gbや100Gbの通信回線の導入が必要になります。 • パケット化された音声のデータ量が増えると、二重の帯域幅でRTPの音声QoSを確保するため、より多くの帯域幅が必要になります。 • 2Gから4G/LTE RANに移行すると、より多くのデータがコアに集中するため、帯域幅を増やしてLTEサービスを強化する必要があります。 40Gbや100Gbの高速回線を導入すると、ネットワーク仮想化が必要になります。 • 最終的な障害の排除:回線に十分な帯域幅があれば、ネットワーク・エレメント自体が最終的な障害になります。 • 既存の設備投資のままで処理量を増加:通信会社はシングルユース、アップグレード不能、専用かつ大半が専有のソリューションの代わりに、「ホワイト・ボックス」と一般的な 通信回線を使用できます。 IP Voice（VoLTE）を導入すると、ネットワーク仮想化の導入が必要になります。 • 新しいサービスはNFVを導入したネットワーク上の仮想ネットワーク機能（VNF）として提供されます。従来のアップグレードをレガシー・ネットワークに導入する機能は、今後 は必要なくなるでしょう。 • 最初に仮想化すると、VoLTEを仮想EPC（vEPC）の一部として導入し、仮想IMS（vIMS）のコアをVNFとして導入できます。 ネットワーク仮想化の導入から開始する場合 ネットワーク仮想化を導入すると、IP Voice（VoLTE）の導入が必要になります。 • 複数の異なるサービスのコアが消失すると効率が向上します。 • ネットワーク仮想化によって、vEPCのコストを削減し、VoLTEなどの新しいサービスを導入できます。 VoLTEを導入すると、高密度の10Gb、または新しい40Gbや100Gbの通信回線の導入が必要になります。 • パケット化された音声のデータ量が増えると、二重の帯域幅でRTPの音声QoSを確保するため、より多くの帯域幅が必要になります。 • 2Gから4G/LTE RANに移行すると、より多くのデータがコアに集中するため、帯域幅を増やしてLTEサービスを強化する必要があります。 ネットワーク仮想化を導入すると、高密度の10Gb、または新しい40Gbや100Gbの通信回線の導入が必要になります。 • 処理能力を強化したネットワーク・エレメントを仮想化すると、障害が排除されます。 • 現在のコンピュータとストレージは柔軟なため、回線をアップグレードして遅延の抑制、帯域幅の予測、通信とコンテンツ配信の保証を可能にし、RTPのサービスQoSに対応する 必要があります。 高密度の10Gb、または新しい40Gbや100Gの通信回線の導入から開始する場合 高密度の10Gb、または新しい40Gbや100Gbの通信回線を導入すると、VoLTEの導入が必要になります。 • 統合されたコアに40Gbや100Gbなどの高速接続を使用している場合、RANの通信可能範囲を拡大できます。また、2G RANをVoLTEに移行すると、通信会社はより多くの収益を 創出する4G/LTEデータ通信に発展させることができます。 • 4G/LTE RANに40Gbや100Gbなどの高速接続を使用し、使用可能な帯域幅がある場合、VoLTEを導入できます。それによって、2G RANをアップグレードして、より多くの収益 を創出する4G/LTEデータ通信に発展させることができます。 VoLTEを導入すると、ネットワーク仮想化が必要になります。 • 従来のレガシーVoLTEを導入する代わりに、仮想化されたコア、vIMSを導入すると設備投資を削減できます。 • 仮想化によって、その後のソフトウェア・アップグレードが簡略化され、サービスの強化や新しいソフトウェア定義のサービス提供も容易になります。 高密度の10Gb、または新しい40Gbや100Gbの通信回線を導入すると、ネットワーク仮想化が必要になります。 • より帯域幅の広い通信回線の導入にかかったコストは、仮想化に移行して、シングルユースで大半が専有ネットワークのスイッチングまたはルーティング・テクノロジーに費や す分のコストを排除することで回収します。SDNとNFVを使用すると、ルーティングとスイッチングに関連するコストを削減でき、ネットワークの柔軟性が向上します。 • 効率と柔軟性に優れたコンテンツ・ファームとビッグ・データ解析を提供するには高速接続が必要です。 • 通信会社が将来のニーズに対応し、クラウド機能をサービスとして地域の加入者とビジネス顧客に提供するには柔軟なストレージとコンピューティングが必要です。 • 加入者のネットワーク・エッジでの帯域幅の問題を解決するには、ビデオ・トランスコーディング、帯域幅のオンザフライの処理、「VNFとしてのスロットリング」など、サービ スのオンザフライの処理など、仮想化されたサービスが必要です。 © 2014 Gigamon. All rights reserved. 5 サービス・プロバイダの新しいテクノロジー導入におけるリスク低減 // ホワイト・ペーパー 相互依存関係によって引き起こされるネットワークとサービ スの問題 業界における3つの課題の実例 前のセクションでは、3つの課題となる新しいテクノロジー間の相 AppleはIR.92対応VoLTE SIP/SDPスタックを備えたiPhone 6を発表 互依存関係を具体的に説明しました。このセクションでは、統合 ツール・レイル独自の機能のほか、導入によって、最新の監視に新 しい洞察を取り入れる方法について説明します。テクノロジーの境界 を超えた監視によって相互依存関係を把握できれば、干し草の山から 針を探し出すような煩雑な作業が簡略化され、多くの場合、干し草の 量を大幅に削減できます。 新しいテクノロジーの適切な監視のために、「何が」、「なぜ」必要 なのか理解する • RTPをベースにしたIP Voice（VoLTE/VoIMS/VoWiFi）は影響 を受けやすいサービスなので、通信/サービス層の相互関係の複 雑な問題を解決するために、エッジからコアまで完全なビジビ リティが必要です。 • 10Gb、40Gb、100Gbの通信を結合するには、構成全体に高度な処 理が必要です。 エッジのフィルタリングとデータ最適化によって、 付属のツールを最大限に活用できます。特に、現状では100Gbの通 信回線を接続したり、監視できるツールはありません。 • 新しい複雑なテクノロジーでであるネットワーク仮想化には、監視 機能は組み込まれてません。NFVを導入すると、既存のネットワー クの大半はビジビリティを確保できません。 IP Voice/VoLTE固有の問題 • 同一の通信回線に集中するトラフィックのタイプとその他のRTPの タイプの影響 • サーバー仮想化、RTPベースの音声トラフィック上でのネットワー ク機能の仮想化の影響 • RANバックホールとRTPトラフィックへの動的なロードの影響 • QoSの要件 100Gb通信回線に固有の問題 • 仮想サーバーのプロビジョニングとプロビジョニング解除の影響 • VNFプロビジョニングのオーバーヘッドと監視の必要性 • 100Gb通信接続に関連する複数の標準と変化の激しいテクノロジー Apple iPhone 6の発表 しました。これは、Samsung Galaxy Sに続き、2番目にIR.92対応 VoLTE SIP/SDPスタックを広く導入した携帯電話です。ただし、多 様なメーカーのネットワーク・コア機器との間に新しい相互運用性の 問題が発生する可能性もあります。今回の発表の15年ほど前に導入 されたVoIPが、十分な実証を経てサービスの中断でよく知られてい ることを考えると、同じ問題が再び浮上しないという保証はどこにも ありません。また、ネットワーク・エレメントの相互運用性に加え、3G ネットワークと2Gネットワーク間、あるいは、WiFi接続している携帯 電話との間でのコールの受け渡し方法の問題もあります。ネット ワークに接続するデバイスが増えると、「問題が発生した場合、ど のように検出して特定するか」が問題になります。それで も、VoLTEを導入できますか。 10年以上、大手通信会社をサポート 通信会社の多くの現場には、サービスと通信のサイロが存在します。 一般的に、「通信ネットワークは同意されたパラメータの範囲で運用 しているので、その回線を使用するサービスには問題は起こらない」 と誤解されています。このような誤解を詳細に見ると、以下のように 分析できます。 回線切り替え技術を使用していたときには、通信層が正常に機能して いれば、サービス層も正常に機能すると仮定しても問題はありません でしたが、それは、PSTNの予測しやすいという特徴と、ネットワーク 全体で共通のタイミングを使用していたからにすぎません。パケット 切り替え時代では、このような仮定は通用しません。たとえば、従来 のパケットのルート変更や新しいSDNのルーティング・スキームに よって起こるルート・フラッピングを考えてみましょう。 ルート・フラッピングが起こって異なる通信回線を使用すると、新し いネットワーク接続で目立つジッター、遅延およびレイテンシに合わ せて携帯電話のアダプティブ・ジッター・バッファを調整する必要が ありますパケットは、新しい通信のRTPパケット・ストリームの特性 に合わせたり、その受信を送らせたりするために通常の音声より速い サンプリング速度で廃棄、ドロップまたは再現する必要があります。 ネットワーク仮想化固有の問題 その結果、エンドツーエンドの仕様の範囲内にあろうとなかろうと、 • IP Voice/RTPのQoSの要件によるオーバーヘッドおよび関連する 通信ネットワークの変更によってサービス中断の影響はサービス層に 通信回線の問題 • サービスに押し寄せる大量のトラフィックと仮想化のトラフィッ クによるバースト も及びます。統合ツール・レイルによって通信層とサービス層の両方 を監視することで、3つの課題となる新しいテクノロジー間の相互依 存と相互関係に起因するこれらの問題を的確に診断できます。 • Motionの影響、および他のVNF/SDNのコントローラへの影響によ るトラフィックの遅延/ジッター/レイテンシの問題 © 2014 Gigamon. All rights reserved. 6 サービス・プロバイダの新しいテクノロジー導入におけるリスク低減 // ホワイト・ペーパー ニュース報道からの例 ノキア・ネットワークス、「大手通信会社」がNFVに着手、年内にク ラウドベースVoLTE提供開始を断言1: この記事で取り上げられた通信 会社はVoLTEの導入を目指し、仮想化されたVoLTEを初めから導入す るために、まず、ネットワークを仮想化しています。この記事は、こ れまで説明してきた2つのテクノロジー間の相互関係を実証してい ます。 ボーダフォンUK、VoLTEに一歩接近2:これは、2Gと3Gのネットワー ク領域を解放して、より多くのデータを処理するためにVoLTEの導入 を目指す通信会社の一例です。このことから、近い将来、より大規模 な通信回線を導入することが予測できます。 ボーダフォン・オーストラリア、コアのアップグレードによりVoLTE 提供を目指す3: この通信会社は、今年後半のVoLTEの試験導入に向けてコア・ネット ワークを更新し、来年初旬には完全な商用提供を開始する予定です。 この会社はVoLTEをサービスとして導入する前に、コアを仮想化する と述べていますが、そのアップグレードのプロセスで帯域幅を拡張す る可能性もあります。 大画面スマホのデータ利用、従来型を44％上回る: この業界では、相 互依存性についてもう１つおもしろい話があります。それは、携帯電 話の画面サイズとその携帯電話で送受信するデータ量は直接関係する というものです。「WiFiと無線データの利用は、画面サイズ4.5インチ 以上のスマートフォンが4.5インチ未満のスマートフォンを44%上回って いま す」4 という記事から、新しいiPhone 6だけでも、提供するサー ビスやその提供方法を考慮しない、いわばデフォルト状態のネットワー クのトラフィック自体が増加することが予測できます。 Wieland, Ken, “Nokia Networks claims NFV first; “major operator” to launch cloud-based VoLTE this year,” http://www.mobileworldlive.com/nokia-networks-claims-nfv-first-major-operator-launchcloud-based-volte-year および http://www.lightreading.com/nfv/nfv-elements/nokias-nfv-strategy-starts-with-volte--/d/d-id/710622 （2014年9月4日） 1 2 Wieland, Ken「Vodafone UK steps closer to VoLTE」 http://www.mobileworldlive.com/vodafone-uk-steps-closer-volte （2014年8月6日） 3 Waring, Joseph、「Vodafone Australia’s core upgrade to pave way for VoLTE」 http://www.mobileworldlive.com/vodafone-australias-core-upgrade-pave-way-volte （2014年8月21日） 「Smartphone Data Consumption is 44 Percent Greater on Larger Screen Phones, According to NPD」NPD Group http://www.connected-intelligence.com/about-us/press-releases/smartphone-dataconsumption-44- （2013年11月18日） 4 © 2014 Gigamon. All rights reserved. 7 サービス・プロバイダの新しいテクノロジー導入におけるリスク低減 // ホワイト・ペーパー 図4:Gigamon Visibility Fabricを活用した統合ツール・レイルのアプローチによる多様な環境と テクノロジーに対するビジビリティの拡大 統合ツール・レイルによる3つの課題となる新しいテクノロ ジー導入のリスク低減 ソリューション」では、ビジビリティの範囲が狭く（仮想ネットワー この図は、統合ツール・レイルを使用すると、新しいテクノロジーの 能セットもありません。そのため、3つの課題となるテクノロジーの それぞれに加え、問題が発生する可能性のあるネットワーク上のすべ 導入に関係する複雑性に対する洞察も提供されません。統合ツール・ ての場所のビジビリティを確保できるため、通信会社は3つの課題と レイルとGigamon Unified Visibility Fabricアーキテクチャの利点 なる新しいテクノロジーの導入のリスクを予測しながら適切な手順で は、新しいテクノロジーのビジビリティを確保でき、障壁やサイロが 低減できることを示しています。 排除されることにあります。 上記の図では、統合ツール・レイルはネットワークの最上部の位置に 上記の図4では、3つの新しいテクノロジーのそれぞれを包括的に監 あるGigamon Unified Visibility Fabric™アーキテクチャの上に重なっ 視していますが、それによって、相互の影響が最小化され、未知の依 ています。ネットワークのすべての部分が同時に監視されるため、以 存関係や依存関係の誤りを簡単に把握できます。「干し草の山から針 下を把握および分析できます。 を探し出す」場合も、エンドツーエンドのビジビリティによって、監 • 3つの課題となるテクノロジーのそれぞれの導入による他のテクノ 視そのものが変わります通信会社は干し草の山を小さくできるだけで ロジーへの影響 • 転送されるトラフィック・タイプのそれぞれが、導入したテクノ ロジーのそれぞれから受ける影響 • RTPのトラフィックに対する他の通信トラフィックの影響 クを監視する機能がないなど）、監視対象データを分析する豊富な機 なく、適切な干し草の山を特定できます。そして何よりも、偽物の針 ではなく、正しい針を見つけることができます。Unified Visibility Fabricアーキテクチャと統合ツール・レイルの総合的な監視機能によっ て、通信会社は新しい技術の導入リスクを低減し、ネットワークのア ップタイムを確保できるだけでなく、同じリソース量でテクノロジーの この図には、新しいNFV層と従来の仮想化されたデータ・センター層 導入期間を短縮し、ネットワークとサービスのダウンタイムも削減で も含まれています。そのため、通信会社はユーザーによって生成され きます。 る水平方向のトラフィック間の関係だけでなく、垂直方向の仮想化ト また、顧客からのサポート依頼の電話にかかるコストも削減され、最 ラフィックの関係も把握できます。既存のルータとスイッチのメー 終的にチャーンも抑制できます。 カーのスポット・ソリューションや「必要最低限の」レイヤー監視 © 2014 Gigamon. All rights reserved. 8 サービス・プロバイダの新しいテクノロジー導入におけるリスク低減 // ホワイト・ペーパー 図5:3つの課題となるテクノロジーの問題、および統合ツール・レイルとビジビリティの相乗効果 まとめ Gigamonについて サービス・プロバイダーはIP Voice（VoLTE/VoIMS/VoWiFi）、 Gigamonは、インテリジェントなVisibility Fabric™（ビジビリティ・ ネットワーク仮想化、100Gb通信接続という新しいテクノロジーの ファブリック）アーキテクチャを提供し、一層複雑化するネットワー 導入におけるリスク低減を慎重に検討しています。これらの一般には クの管理を可能にします。Gigamonのテクノロジーは、インフラス 未経験の3つの課題となる新しいテクノロジーの相互依存関係 トラクチャの設計者、管理者、オペレーターに対して、実稼働ネット は 、 サービス・プロバイダーによるネットワークの設計方法とサー ワークのパフォーマンスと安定性に影響を及ぼさずに、物理環境と仮 ビスの導入方法に大きな変化を引き起こしています。 想環境の両方にまたがってトラフィックへの広範なビジビリティとコ ントロールを提供します。高可用性および高密度のファブリック・ノー 新しいテクノロジーを順番に導入する従来の方法では、もはや成長は ドから成るポートフォリオは、特許を受けたテクノロジーと一元化さ 望めません。また、3つの課題のリスクを低減し、テクノロジーの相 れた管理を通じて、適切なネットワーク・トラフィックを管理システ 互関係を把握するにために、監視はますます重要になるでしょう。も ム、監視システム、セキュリティ・システムにインテリジェントに配 はや、監視ソリューションは、他のテクノロジーから独立したサイロ 信します。 でそれぞれのテクノロジーを監視しているわけにはいきません。低コ ストでも必要最低限の機能しかないレガシーの監視ソリューション Gigamonのソリューションは、Fortune 100の企業と世界のサービ は、「スポット」の問題は検出できても、ネットワーク全体の監視に ス・プロバイダー上位100社の半数以上に導入されていす。Gigamon は使用できません。 の専門家は、ONF、ETSI、OpenStackなどの関連する標準化団体に 積極的に参加しています 統合ツール・レイルを導入し、強力なGigamon Visibility Fabricアー キテクチャを活用すると、100Gbの高速な監視機能によって、物理 と仮想のインフラストラクチャ全体に及ぶ広範なビジビリティを確保 できます。また、Visibility 詳細については、こちらにお問い合わせください： www.gigamon.com/triple-challenge Fabricでは処理が分散され、統合ツー ル・レイルに適切なデータが送信されます。そのため、アップタイム の維持、運用の効率化、高度な分析など、通信会社の多様な監視のニー ズがサポートされ、テクノロジーの導入が加速され、リスクが低減さ れます。また、統合ツール・レイルによって運用コストが抑制さ れ、設備投資が削減されます。 © 2014 Gigamon.All rights reserved.GigamonとGigamonのロゴは、米国と他の各国におけるGigamonの商標です。Gigamonの商標の一覧は、 www.gigamon.com/legal-trademarks. をご覧下さい。他の商標はすべて、それぞれの所有者の商標です。Gigamonは、この出版物を予告なしに変更、修正、移譲、あるいはその他の形態で改訂する権利を有します。 Gigamon® | 3300 Olcott Street, Santa Clara, CA 95054 USA | 電話番号 +1 (408) 831-4000 | www.gigamon.com JP-3136-01 09/14
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