Hlavní navigace

O2 do infrastruktury nasazuje OpenStack. Chystá se na 5G a chce nezávislost

Autor: Jan Sedlák
Slovenské O2 ve své telekomunikační infrastruktuře rozjelo OpenStack a Ceph. V regionu nezvyklý krok, který je i přípravou na 5G.
Jan Sedlák
Doba čtení: 8 minut

Sdílet

Někteří velcí světoví operátoři typu AT&T začali v rámci své infrastruktury nasazovat open source technologii OpenStack, díky které mimo jiné mohou virtualizovat a přenést funkce z hardwaru na software. Celá skupina Vodafone Group si například už v roce 2017 jako dodavatele OpenStacku vybrala Huawei.

V našem regionu u operátorů prozatím OpenStack vidět není. Nově ho zprovoznila firma O2 Slovakia spadající pod PPF Telecom Group (O2 v ČR na Slovensku, CETIN, Telenor ve čtyřech zemích), která je se dvěma miliony SIM kartami největším operátorem na Slovensku.

Seniorní síťový architekt ve slovenském O2 Štefan Kollár v rozhovoru pro Lupu rozvádí informace s OpenStackem spojené. O2 SK mimoto nasadilo open source úložiště Ceph. Operátor si v tendru na dodávku vybral distribuce od společnosti Red Hat. Některé detaily jako návratnost investice nebo velikost clusteru (používají se servery Dell PowerEdge R740) firma nechce zmiňovat.

U některých velkých zahraničních operátorů je možné vidět produkční nasazení open source technologií jako OpenStack, ale v našem regionu to zase tak běžné není. Co vše sehrálo roli v tom, že jste se nakonec pro něco takového rozhodli?

Hľadali sme platformu pre vybudovanie cloud infraštruktúry – privátneho telekomunikačného cloudu pre sieťové aplikácie (NFVI), ktoré majú špecifické nároky na vysokú priepustnosť a spoľahlivosť.

Zároveň musí ísť o technológiu, ktorá nám poskytne flexibilitu do budúcna a využiť znalosti a skúsenosti na budovanie mobilnej siete 5G, ktorá bude pre niektoré aplikácie decentralizovaná kvôli nárokom na nízku latenciu. To spôsobí enormný nárast počtu dátových centier a s tým spojené aj nároky na ich správu. Hľadali sme platformu, ktorá nám poskytne možnosti využitia softvérových prostriedkov open source komunity na jej automatizáciu.

Co všechno vám na OpenStacku běží?

Začali sme s virtualizovaným LNS, BRAS, cloud PBX, neskôr sa pridali security platformy – firewally a tiež rôzne performance monitoring systémy, SBC. Portfólio sa nám rozrastá.

Co v případě open source převážilo nad technologiemi typu VMware?

Klasický cloud či už v IT alebo na internete a virtualizované sieťové funkcie (NFV) majú zásadne odlišné požiadavky čo spôsobuje aj ich odlišné implementačné potreby zamerané na I/O výkon, real time kernel, VM len na jednej NUMA prípadne dedikované alokovanie procesorov (CPU pinning).

Okrem technických dôvodov to bol tiež fakt že sme nechceli proprietárny softvér. Telekomunikačné prostredie či sa jedná o mobilných operátorov alebo internet service providerov je založené na medzinárodných štandardoch, ktoré nám zabezpečuje interoperabilitu na úrovni komunikačných protokolov alebo rozhraní. OpenStack na báze Linuxu ako open source nám dáva istú mieru štandardu a interoperability, na ktorú sme zvyknutí aj pri iných technológiách, a zároveň nebyť viazaný len na jednom výrobcovi.

Je nasazení open source finančně výhodnější než ty od více proprietárních dodavatelů?

Tých ekonomických výhod je viac. Jedna je spojená so samotným výkonom platformy ako takej a druhá s možnou budúcou diverzifikáciou. Nie sme viazaný len na jednom výrobcovi, máme vždy možnosť zmeniť distribúciu OpenStack platformy bez toho, aby sme menili naše interné systémy na monitoring, správu a automatizáciu a zároveň stratili skúsenosti a investície do vzdelania ľudí.  

Tu je dôležité pripomenúť, že základ toho je mať reálny open source, bez proprietárnych modifikácií, ktoré môžu spôsobiť, že z deklarovaného open source sa stane de facto proprietárny softvér.

Red Hat OpenStack na báze open source je de facto štandard, čo nám uľahčuje onboarding VNF rôznych iných softvérových dodávateľov, ktorý sú certifikovaný a validujú svoje riešenia na Red Hat OpenStack platforme. To nám zaručuje kompatibilitu a znižuje integračné náklady.

Jaký byl výchozí stav, ze kterého jste na OpenStack a Ceph přecházeli? V případové studii například uvádíte, že „dříve bylo objednání, zadání zakázek a nasazení fyzického serveru otázkou až tří měsíců“…

Nemyslel som fyzický server ale sieťové zariadenie, ktoré je proprietárne hardvérové zariadenie s proprietárnym softvérom. Rozhrania a sieťové protokoly sú síce štandardizované, ale ich implementácia v hardvéry a softvéry je proprietárna. Našou snahou je odčlenenie softvéru od hardvéru. Nasadzovať virtualizovaný sieťový softvér na unifikovaný cloud = jednotnom komoditnom hardvéry. Ak máte v cloude volné zdroje, implementácia je jednoduchšia, ale hlavne jéj kapacitné rozšírenie je elegantnejšie. Kopíruje aktuálne požiadavky bez toho, aby bolo nutné robiť veľké investície dopredu bez záruky úspešnosti alebo správneho odhadu rastu vášho nového produktu. Pomáha to obchodu, ale aj inováciám. 

Nasadili byste tyto technologie bez komerční podpory ze strany Red Hatu? Je něco takového v enterprise prostředí průchozího?

Ako som už spomínal, naša platforma nie je enterpise cloud, ale NFVI pre telekomunikačné sieťové aplikácie, kde požiadavky na spoľahlivosť sú ešte väčšie. Jednou z podmienok bolo nájsť partnera, ktorý nám vie garantovať komerčnú podporu 24×7 počas celého roka aj keď sa jedná o open source, a to nám Red Hat vedel poskytnúť. Red Hat je jeden z najväčších prispievateľov softvérového kódu do OpenStacku, takže tá garancia podpory je tiež podložená kvalifikovanosťou.

Museli jste najímat odborníky na open source a budovat nové znalostní kapacity v této oblasti? Šlo by to případně nějak kvantifikovat?

Takéto projekty sú náročné, pretože potrebujete ľudí so širokým znalosťami v oblasti computingu, Linuxu a zároveň sieťových expertov a ich rôznych aplikácii s niekoľko ročnými skúsenosťami. Zároveň musíte mať vlastnú  predstavu, ako to chcete realizovat, keďže tých možností a alterantív implementácie je niekoľko. Pomohli nám skúsenosti a výsledky z funkčného a výkonového testovania rôznych virtualizačných sieťových prvkov od rôznych vendorov nad KVM a tiež dáta z tendrov na sieťové komponenty, kde už niekoľko rokov vyžadujeme, aby odpovede obsahovali dve verzie – hardvérové ako aj virtualizované. Red Hat Consulting v proof of concept teste nás presvedčil o kompetencii a znalostiach firmy Red Hat a pomohol nám k finálnym rozhodnutiam v designe a celej architektúre riešenia. Následne Red Hat validácia a certifikácia nášho riešenia so všetkými best practices bola dôležitou súčasťou spustenia riešenia do prevádzky.

Je možné na trhu najít lidi přes OpenStack a Ceph?

Nájsť ľudí s týmito skúsenosťami nie je jednoduché. Do úvahy treba brať tie špecifiká a rozdiely medzi OpenStackom pre enterprise riešenia a telco – NFVI.  Zásadnú rolu v tomto určite zohral consulting priamo z Red Hatu a ich tímu, ktorý sa venuje operátorom v EMEA.

Lze obě zmiňované technologie považovat za dospělé a nemají už problémy s fragmentací a podobně?

OpenStack a Ceph ako software defined storage (SDN) sú už dlho na trhu a používané v NFVI cloud computingu. Výsledkom toho je tiež predĺžená podpora jednotlivých softvérových verzií a podporovaný upgrade na vyššie verzie.

Jak dlouhý byl proces výběru a proces implementace? Jaké jsou jednotlivé kroky a na co je třeba se připravit?

Proces výberu trval pol roka s implementáciou 3 mesiace. Ale ako som písal vyššie, netreba podceniť ani samotnú prípravu na samotný proces výberu. Štádium prípravy na výber sme nechceli podceniť, aby sme minimalizovali rozdiel medzi chceným a reálne možným. Plánovanie a správny výber technológii bola najnáročnejšia časť. Vhodný výber konfigurácie serverov – CPU frekvencia versus počet cores, spotreba, cena, dôležitý parameter spotreba na rack a chladenie, cabling s inými požiadavkami ako klasické telco, výber NIC kariet – preferovaný výrobca s podporou DPDK, ďalšia otázka selekcie z možných rýchlostí – 10G/25G/40G a počtu portov na NIC a server, požiadavka line rate, DC networking Spine & Leaf architektury s BGP EVPN VxLAN s IP backbonom a load balancingomhigh throughputlow latencyflexible L2 transparent fabric atd.

U jak velkého rozsahu infrastruktury se OpenStack a Ceph vyplatí nasadit?

Na túto otázku je veľmi ťažké odpovedať. Finančná kalkulácia a porovnanie TCO alternatívneho riešenia by vám mohla pomôcť. Implementáciu OpenStacku a Cephu pre NFVI treba však vnímať vo väčšom a komplexnejšom kontexte. Ide o významný posun v technológii ktorá zasahuje aj do štruktúry firmy a mení procesy a požiadavky aj na ľudí a ich znalosti. Treba brať tiež do úvahy budúce smerovanie vývoja v technológiách a brať to ako stratégiu nastúpiť do tohto vlaku. 

Lze očekávat, že se open source u operátorů začne objevovat ve větší míře? A proč?

Výraznejšia zmena vo väčšej akceptácii open sourcu v telco prostredí nastala s príchodom NFV a SDN, ktoré priniesli riešenia postavené na open source. Inovácie a R&D sa presúvajú do softvéru a open source je ideálna platforma, kde môžu prispievať a ovplyvňovať ďalší vývoj výrobcovia z rôznych oblastí ako aj operátori samotný. Nedávne spojenie všetkých významnejších projektov pod Linux Foundation pre networking tento trend len potvrdzuje. Jednoznačne to pomáha inovácií a flexibilite pri testovaní a vytváraní nových riešení.

Souvisí zavádění těchto novinek s tím, jak v telco sektoru posiluje role virtualizace sítí a celého prostředí?

Je to trend v industry virtualizovať, pokiaľ to dáva zmysel. Každým rokom nám enormne rastie kapacita siete. Virtualizácia si vyžaduje v budúcnosti niektoré softvérové prvky ako napr. OVS portovať do hardvéru a FPGA. Niektoré sieťové prvky vyžadujú takú priepustnosť, že hardvérové riešenia sú lacnejšie a jediné možné riešenia. Bude to hybrid.

Stane se z telco hardwaru do budoucna větší komodita s tím, že roli převezme virtuální prostředí?

Všetko závisí od konkrétneho príkladu. V prípade 5G to bude mať určite dominantný trend.

Provozujete či chystáte do provozu Kubernetes a microservices?

Sme v príprave na testovanie pre možné budúce nasadenie v 5G v úlohe MME a Open vRAN.

MM_influenceri Pavelcova

Plánujete otestovat a ověřit technologie mobilních sítí 5G včetně Mobile Packet Core a Cloud Radio Access Network (C-RAN), kde se mají využít i kontejnery. Šlo by toto více technologicky popsat i s ohledem na rozebíraný technologický stack?

Zmena v architektúre v 5G sieťach je spôsobená novými službami ktoré 5G prináša. Napr. URRLC (Ultra-Reliable Low Latency Communications) má veľmi vysoké nároky na nízku latenciu (RTT = 1 ms), čo vyžaduje mať Mobile Packet core blízko k zákazníkovi. Z čisto centralizovaného Mobile Packet Coru sa Mobile Packet Core dostáva do edge s požiadavkami na cloud platformu OpenStack alebo Kubernetes. Multivendor vrátane open source softvéru, ktorý môže využívať ľubovoľný komoditný  hardvér. Oddelenie softvéru a hardvéru v RAN v Cloud RAN alebo Open RAN posúva tieto požiadavky ešte ďalej do RAN siete priamo k bázovým staniciam. Toto sú samozrejme všetko okruhy nášho záujmu spojenú s testovaním, ktorú nám platforma OpenStack umožňuje.