ניהול רוחב הפס של הרשת

ניהול רוחב הפס של הרשת – חסכון בעלויות והגדלת הרווחים (חלק א) . מאת: אריק וינשטיין

רשתות רגילות נאבקות כדי לספק את הגמישות לעמוד בדרישות הכלכליות הכרוכות בהתמודדות עם שוק המשתנה במהירות. החלקים של הרשתות של היום עוברים בד”כ מיטוב, כדי לספק תפוקות גבוהות של חבילות, אולם לוקים בחוסר גמישות המעכבת את הפיתוח והפריסה של שירותים חדשים. עם תקשורת מבוססת IP, תעבורת מדיה ההולכת וגואה וכאשר ההכנסה לכל ביט יורדת מהר יותר מהעלות של כל ביט, הרי שהתעשייה בוחנת רעיונות ויכולות חדשות. בהתמודדות עם אתגרים אלו, השינויים ברשתות נמצאים כבר בדרך – מאופיינים במיזוג של סוגי תקשורת וטכנולוגיות מחשוב. דבר זה מאפשר ליצרני ציוד גישה לחידושים הטכנולוגיים ומיתרון הגודל של תעשיית ארכיטקטורות סיליקון הסטנדרטיות וזאת ע”י הקטנת מספר הארכיטקטורות והפלטפורמות שעושים בהם שימוש ברשת. ארכיטקטורות סטנדרטיות של מעבדים או שרתים מאפשרים לספקי שירותים ליצור מקורות נוספים להזדמנויות להכנסות תוך כדי שימוש בציוד קיים של הרשת. מאמר זה מדגים כיצד מעבר זה יאפשר לתעשייה להגדיל את ההכנסות הפוטנציאליות, יקטין את זמן ועלויות הפיתוח ויאפשר להקטין את עלויות התפעול תוך כדי שימוש יעיל יותר של הרשת. ציוד רשת המבוסס על מעבדים בארכיטקטורת אינטל משחק תפקיד מפתח כאשר הוא יכול ליצור יתרון תחרותי בעזרת גמישות גבוהה, חסכון בעלויות ותפוקת תעבורה גבוהה.

טרנספורמציית רשתות
מגמה חדשה בתעשיית הטלקום מאחדת את פונקציות הרשת – ומאפשרת הפשטה מפלטפורמות חומרה-תוכנה הקשורות בקשר הדוק בין מכלולי הרשת ליישומי תוכנה הרצים בסביבה מודמה (וירטואלית) בשרתים חזקים סטנדרטיים. שתי סיבות עיקריות המשלימות זו את זו דוחפות שינוי זה:
רשתות מוגדרות תוכנה (SDN): ארכיטקטורת הרשת אשר מפרידה בין שיכבת הבקרה (ה-control-plane) לשיכבת המידע (ה-data-plane) בחלקים השונים של הרשת (לדוגמא switch ו-routers) וזאת במטרה להגדיל את יכולת ההרחבה של הרשת ולהקטין את עלויות הציוד.
הדמייה (ווירטואליזציה) של פונקציות הרשת (Network Functions Virtualization NFV): פונקציות הרשת השונות (כמו פרוטוקולי בקרה, L3 Forwarding, ניהול מנות, אבטחה) נעשים בצורה ווירטואלית, וכתוצאה מתאפשר איחוד של ציוד ושימוש טוב יותר במשאבים כיוון שמשאבי החומרה ניתנים לשיתוף בקלות בין פונקציות הרשת.
התוצאה הבסיסית מטרנספורמציה זו היא הפרדה בין מרכיבי החומרה והתוכנה המאפשרת גמישות וביצוע פונקציות רשת המבוססות תוכנה על גבי שרתים סטנדרטיים כפי שמודגם באיור-1. בנוסף, ספקי ציוד ושירותים יהיו מסוגלים עם הזמן לפעול בשיתוף פעולה עם יצרני תוכנה עצמאיים (ISVs). היישומים של יצרני תוכנה אלו יכולים לרוץ בהדמייה (בצורה ווירטואלית) תוך כדי אינטגרציה מהירה בסיבות סטנדרטיות ובכך לקצר זמן יציאה לשוק של שירותים ויכולות חדשות. מבחינת העלות, התעשייה תהנה מיתרון הגודל של תעשיית הרשתות ומפת הדרכים הטכנולוגית לשרתים בנפח גבוה, אחסון, מתגים ומתאמי רשת.
שילוב תקשורות וטכנולוגיות מחשוב
על פי מחקר שערכה חברת Nokia Siemens Networks, ספקי שרות נעים לכיוון של שילוב התקשורת העיסקית של האינטרנט, וזאת על מנת להגדיל את מספר ההזדמנויות. בעוד שיחות קוליות נשארות כליבת הפעילות העסקית שלהם, קיים ההכרח לייצר הכנסות נוספות משירותי מידע. כ-78% מספקי השרות שנשאלו בסקר ענו כי הם מתכוננים לפתוח את הרשתות שלהם כ-“צינורות חכמים” לתעבורה ופתרונות חדשים. כ-69% אמרו כי הם מתכוונים לשלב את חבילות המידע קול עם נתונים. שיפור השילוב של קול ומידע ברשתות הוא דרישת מפתח לשינוי המודל העיסקי של ספקי השרות, מהתמקדות בשירותי טלקום לכיוון התמקדות בלקוחות ויישומים. דבר זה יכול להתממש בעזרת ארכיטקטורות מחשוב לרשתות המחברות העברת תוכן, גישה אלחוטית וליבת רשתות מטרו ביחד. כתוצאה מכך, ספקי שרות יגדילו את יכולתם לספק שירותים מותאמים ולמקסם את איכות החוויה (QoE) של המשתמשים. מעבר לרשתות מאוחדות ברמה גבוהה הוא ע”י המיזוג של תקשורות ויכולות מחשוב כפי שמתואר באיור-2. תעשיית התקשורת מצטיינת בתחומים של צפיפות חומרה, “צינורות” מהירים, שידור עם השהיה נמוכה, עמידות וזמינות, שירותים באיכות גבוהה (QoS), ומיתוג I/O בזמן אמת. בצד המחשוב, ישנן טכנולוגיות סטנדרטיות המאפשרות שיתוף דינאמי של משאבים, יכולת הגירה דינאמית של עומסי עבודה, אבטחה, APIs פתוחות, קהילות מפתחים, הדמייה (ווירטואליזציה) וניהול הספק. שילוב יכולות הרישות וטכנולוגיות מחשוב יאפשרו לספקי השרות יכולות גבוהות יותר לפיתוח שירותים חדשים ומתקדמים יותר וכן יעזרו לקדם אסטרטגיות מעבר לרשתות המבוססות על תקנים פתוחים תוך כדי הקטנת ההשקעה הראשונית וכן עלויות התיפעול (ה-OpEx ו-CapEx)

רשתות הטרוגניות
קיים קונצנזוס כללי שהרשתות צריכות להיות חכמות יותר כדי לייעל את התעבורה בשדרה הראשית, ליישום שירותים מקומיים חדשים ולשפר את חוויית המשתמש. עקרונית, החוכמה יכולה להיות מבוזרת או מרוכזת כפי שמתואר באיור-3. אולם במציאות רשתות גדולות מאד משלבות מספר סוגי מבנים (טפולוגיות), כיוון שהרשתות שלהן רחוקות מלהיות אחידות. למעשה, יהיה זה הגיוני
ל”מקם” את החוכמה במקומות מרובים כפי שמתואר להלן:
טופולוגית ראשונית: הוספת חוכמה לתחנות הבסיס מאפשרת לעבד תעבורה רבה יותר בקצה הענן ובכך מקטינים את התעבורה בשדרה הראשית, תוך כדי הגדלת היעילות של “ממשק האויר” והאצת שידור המידע. דבר זה מאפשר זן חדש של שירותים מקומיים.
טפולוגיה מבוזרת: ניצול של תאים קטנים וחכמים ופריסת WiFi (להגדלת תחנות הבסיס) מספק אמצעים, היעילים כלכלית, להגדלת צפיפות הכיסוי בעוד ייעול הספקטרום ע”י שימוש חוזר בשיטות קידוד (coding scheme).
טופולוגיה גמישה מאד: פריסה של פונקציונאליות הרשת ושירותים בצורה גמישה ברשתות הליבה בשכבות הנמוכות תומכת בעלויות כיוון שניתן למקם את משאבי המחשוב במיקומים אופטימאליים וכן ניתן לשנות תצורה והקצאות בצורה דינאמית ע”פ דרישה.

ניצול הזדמנויות ע”י מהלך שינוי הרשת
מהלך השינוי של הרשת משמעה הפיכתם של מרכיביה ליותר גמישים וזאת ע”י האפשרות לרוץ קרוב לכל עומס עבודה בתוכנה ולהתאימם בצורה מיטבית לפרופיל התעבורה, זמן ביום והמיקום ברשת. דבר זה אפשרי עם ארכיטקטורת אינטל, ארכיטקטורה מחשוב יחידה בעלת היכולת לבצע את עיבוד שיכבת הבקרה והנתונים (ה-Data plane,Control-plane) והיישומים בו זמנית. בצורה זו, ספקי ציוד ושרותים יכולים לפרוס את התיפקוד/בקרה והשירותים בכל מקום ברשת בכדי למקסם את היעילות. המלך השינוי של הרשת תפתח את הדלת להזדמנויות חדשות שדורשות גמישות גדולה יותר ועליות נמוכות. על פי ג’ניפר פיג (Jennifer Pigg), מנתחת בקבוצת Yankee “ספקי השרות נמצאים בעמדה ייחודית בכך שיש להם גישה גם למידע של המנויים וגם זה של הרשת. הרשת החכמה יכולה להוסיף מידע הקשרי על איפה, מתי ואיך המנויים משתמשים בהתקנים וביישומים שלהם ברשת, והיא ניתנת למינוף על מנת להפיק רווחים במגוון רחב של שימושים (use cases). ארכיטקטורת סטנדרטית, מאפשרת ליצרני ציוד יכולת מוכנות וזמינות מהירה כדי לענות על דרישות כאלו של ספקי השירות”.
המשך במהדורה הבאה