Ein neues Zeitalter der Transparenz von IP/Optik-Netzen und von Anwendungen für die Automatisierung
Ian Redpath ist Practice Leader im Bereich Transport & Routing bei Omdia.
Er ist in einem der fortschrittlichsten Technologiebereiche von Omdia für die Strategie-, Kunden-, Produkt-
und Team-Entwicklung verantwortlich. Als Leiter eines Teams von Kommunikationstechnologie-Experten befasst er
sich mit der Frage, wie Communications Service Provider, Internet Content Provider und Unternehmen führende
Netzwerke, Komponenten und Routing-Technologien nutzen und implementieren.
Cloud-Services sind inzwischen flächendeckend in den Unternehmen angekommen und zeigen auch weiterhin ein großes Wachstumspotenzial im Hinblick auf weitere Cloud-Service-Endpunkte und zusätzliche Bandbreite pro Service. Auf Cloud-Services wird von überall her zugegriffen – vom Homeoffice, von Unternehmensstandorten oder auch von unterwegs. Durch die Verschiebung aufgabenkritischer Services in ein Cloud-Modell haben sich die Leistungsanforderungen an die Bandbreite weiter verschärft. CSPs benötigen verbesserte Einblicke in die Service- und Netzleistung, um auch strengere Anforderungen in Bezug auf die Latenzzeit erfüllen zu können.
Darüber hinaus erfordert auch 5G eine erhöhte Transparenz der Netze. Die Technologie führt zur Einrichtung zahlloser IP/Optik-Endpunkte mit hoher Bandbreite. Strenge Latenzzeitspezifikationen und eine verbesserte Netztransparenz spielen im Zeitalter von 5G eine noch größere Rolle als bisher. Für 5G ist eine Multi-Layer-Transparenz von Layer 0 bis Layer 3 am Zellenstandort erforderlich.
Cloud- und 5G-Services werden über eine konvergierte IP/Optik-Infrastruktur laufen. Optische Netze wachsen rasant. Derzeit sind nahezu 10 Millionen kohärente optische Ports in Betrieb. Darüber hinaus entwickelt sich auch die Reichweite dieser Netze weiter, um die Verdichtung der Cloud- und 5G-Endpunkte zu gewährleisten und moderne Architekturen mit dezentralen Edge-Computing-Systemen zu unterstützen.
Herausforderung für die CSPs: der effiziente Betrieb in einem schnell wachsenden Umfeld
Wie bereits erwähnt entstehen durch den Anstieg der Cloud-Services, das 5G-RAN-Wachstum und die Erweiterung der optischen Kapazität bis hin zum Edge weitere Notwendigkeiten für die CSPs: deutliche Verbesserungen beim Management, der Transparenz und der Automatisierung von Netzen. Wenn IP- und Optik-Layer in enger Abstimmung zusammenarbeiten müssen, dann müssen auch die bisher unabhängig voneinander genutzten Lösungen für das Netzwerkmanagement entsprechend koordiniert und aufeinander abgestimmt werden. Eine engere Multi-Layer-Integration bedeutet auch eine größere Multi-Vendor-Interoperabilität im Bereich Netzwerkmanagement, da CSPs für die einzelnen Layer ihrer Netze in der Regel mit mindestens zwei Anbietern zusammenarbeiten. Auch muss das Management des Netzes beschleunigt werden. CSPs möchten das Zeitalter manueller Operationen, die von Menschen durchgeführt werden, hinter sich lassen und zunächst auf ein Auto-Assist-Konzept umsteigen, bevor dann das Zeitalter der vollständigen Automatisierung anbricht.
Darüber hinaus müssen die CSPs ihre traditionell reaktive Herangehensweise an das Störungsmanagement ad acta legen und nun eher proaktiv agieren, um Störungen bereits vorhersehen zu können, bevor diese sich auf die Services auswirken. CSPs möchten moderne prädiktive Funktionen nutzen, die durch eine detaillierte Netzwerktelemetrie und Algorithmen für die Datenanalyse verfügbar werden.
Die zwingende Notwendigkeit der Automatisierung aus Sicht der CSPs
Eine der Schlüsselfragen der kürzlich durchgeführten „Omdia Optical Network Strategies Survey“ lautete: „Was ist für den zukünftigen Wert optischer Netze absolut unerlässlich?“ Der Großteil der CSPs antwortete wie folgt auf diese Frage: „Eine integrierte Instrumentierung und Möglichkeiten für die Verarbeitung erweiterter Telemetriedaten.“
Neben der integrierten Instrumentierung für die erweiterte Steuerung müssen
zukünftige Lösungen für das Netzwerkmanagement auch zu der allgemeinen Vision der CSPs passen und die
folgenden Dinge ermöglichen:
- beschleunigte Umsatzgenerierung und Kontrolle der Betriebskosten
- Umsetzung einer echten Multi-Layer-Integration des Netzwerkmanagements
- ein einziges Interface nach dem „Single pane of glass“-Prinzip für Service- und Netztransparenz über mehrere Layer und Anbieter hinweg
- Umstieg vom reaktiven Netzwerkmanagement hin zu einem stärker prädiktiv ausgelegten Betriebsmodus
- Nutzung neuer, erweiterter Analysefunktionen
- Realisierung einer geschlossenen Automatisierung als ultimatives Ziel
- Gewährleistung optimaler Netzwerkeffizienz
Grundlagen für die integrierte Transparenz und Automatisierung von IP/Optik-Netzen
Die Plattform für das Management von IP/Optik-Netzen der nächsten Generation mit Multi-Vendor-Hintergrund basiert für den Umstieg von manuellen Verfahren hin zu datengetriebenen, automatisierten Prozessen auf fortschrittlichen Entwicklungen in drei grundlegenden Bereichen:
- Aus dem in der Vergangenheit eher im Verborgenen liegenden optischen Layer stehen nun mehr Daten zur Netzwerkleistung zur Verfügung
- Offene APIs bilden eine gemeinsame sprachliche Grundlage für die Multi-Layer- und Multi-Vendor-Kommunikation
- Es gibt eine stetig wachsende Suite von praktischen Anwendungen, welche die engere Verknüpfung von Layer 0-3 nutzen
Verfügbarkeit einer größeren Menge von optischen Telemetriedaten als Echtzeit-Basis für Informationen über den Netzzustand
Durch die starke Verbreitung integrierter OTDRs und kohärenter Chipsets stehen aus dem optischen Layer derzeit mehr Telemetriedaten zur Verfügung als je zuvor. Wenn die optische Performance in Echtzeit überwacht werden kann, dann kann auch eine größere Zahl wichtiger Kennzahlen, wie beispielsweise das effektive Signal-Rausch-Verhältnis, die chromatische Dispersion, die Bitfehlerrate vor FEC und die Latenzzeit, nachverfolgt werden. Die verbesserte optische Transparenz kann vom optischen Core bis zum optischen Edge ausgeweitet werden.
„Offene APIs“ spielen bei der Netztransparenz und der Betriebsautomatisierung eine zentrale Rolle
Offene APIs, wie Netconf, GPRC, OpenConfig und Restful API, können jetzt für die nicht-proprietäre Weitergabe von Leistungsdaten genutzt werden. Über offene APIs können Daten der Netzwerk- und Serviceüberwachung sowie des Traffic-Engineerings unabhängig vom jeweiligen Anbieter vertikal von jedem Gerät auf Layer 0-3 im Netz des CSPs weitergeleitet werden. CSPs verfügen nun über einen umfassenderen Einblick in den aktuellen Netzzustand, und zwar über unterschiedliche Layer und Anbieter hinweg. Offene APIs, wie TAPI, WebSocket und Restful API, sind für die Integration von Domänencontrollern in Operational Support Systems (OSS) im Backend gleichermaßen wichtig. So wird eine Ende-zu-Ende-Automatisierung der operativen Workflows möglich.
Praktische Anwendungen für sofortigen Nutzen
Mit einem vollständigeren Blick auf das Netz können CSPs über mehrere Layer hinweg von einer stetig wachsenden Zahl von erweiterten Datenanalysefunktionen und Anwendungen profitieren. So können die CSPs mithilfe von Echtzeit-Einblicken in die Rauschabstandsmarge des optischen Leitungssystems die Marge bedarfsgesteuert in optische Kapazität umwandeln. Die Einblicke in Multi-Vendor-IP/MPLS-Netze und die Analyse des Routing-Verhaltens können mit Leistungskennzahlen korreliert werden, um die Gewährleistung von IP-Services zu verbessern. Darüber hinaus können die Kennzahlen der Netzwerknutzung über Layer 0-3 hinweg Hinweise auf fehlende Kapazität oder unzureichend genutzte Ressourcen geben und so zur Verbesserung der zukünftigen Kapazitätsplanung herangezogen werden.
Entwicklungsziel: von einem manuellen Konzept hin zu einem Auto-Assist-Modell und schließlich zu einer vollständig geschlossenen Automatisierung
CSPs wünschen sich dringend ein stärker automatisiertes Umfeld mit detailreicher Netztransparenz. Das langfristige Ziel in puncto Netzwerkmanagement ist ein vollständig autonomes Netz: ein Netz, dass sich in einem vollständig geschlossenen Kreislauf automatisch selbst analysiert, anpasst und optimiert.
Ein CSP, der dieses Ziel bereits vor Augen hat und für die Umsetzung den Manage, Control and Plan (MCP)-Domänencontroller von Ciena nutzt, ist Windstream in Nordamerika:
„Unsere Kunden aus dem Wireless-Backhaul-Segment benötigen bei unserer Vorbereitung auf 5G ein zuverlässiges und skalierbares Netz, um von den Vorteilen dieser digitalen Innovation profitieren zu können. Durch das umfassende Netzwerkmanagement und die Automatisierung, die durch den Manage, Control and Plan (MCP)-Domänencontroller von Ciena möglich wird, verfügen wir über eine erstklassige FTTT-Infrastruktur (Fiber to the Tower) und Ende-zu-Ende-Orchestrierung, um unsere Kunden höchst agil mit Services mit hoher Bandbreite zu versorgen.
Windstream ist außerdem ein eindeutiger Befürworter einer verbesserten
Netztransparenz über mehrere Netzwerklayer hinweg. Wir haben eng mit unseren Hardware-Partnern
zusammengearbeitet, um sicherzustellen, dass wir über ihre Geräte an wichtige Schlüsseldaten
herankommen. Wir integrieren diese Daten in unser kundennahes Portal für die Netzwerkintelligenz,
über welches neben anderen Funktionen auch die Analyse von Layer 0 und Layer 1 realisiert wird.
Kürzlich haben wir einen gemanagten Spektraltest durchgeführt und konnten dabei über das
Portal nahezu in Echtzeit Einblicke in Layer 0 gewinnen, wie beispielsweise Informationen über das
optische Signal-Rausch-Verhältnis (OSNR), die chromatische Dispersion und die differentielle
Gruppenlaufzeit. Wir glauben, dass die Bereitstellung und Nutzung von umfassenden optischen Telemetriedaten
der Schlüssel zur Zukunft des optischen Networkings ist.“
- Buddy Bayer, Chief Network Officer, Windstream
CSPs können schon heute mit dem Umstieg beginnen und sofort von zahlreichen neuen Auto-Assist-Funktionen
profitieren, um die Umsatzgenerierung zu beschleunigen und die Leistung zu erhöhen.
