Network Slicing: Ảo hóa không dây để xây dựng các dịch vụ 5G và bảo đảm hạ tầng mạng

Network Slicing: Ảo hóa không dây để xây dựng các dịch vụ 5G và bảo đảm hạ tầng mạng

Công nghệ phân chia mạng khiến phần lớn cộng đồng sử dụng mạng không dây hào hứng và công nghệ này cho phép phân phối nhiều mạng logic trên một cơ sở hạ tầng vật lý và cung cấp cho mỗi mạng một tập hợp các đặc tính riêng biệt cần thiết để đáp ứng nhu cầu cụ thể của người dùng.

Network Slicing là gì?

Network slicing là cách thức cho phép tạo ra nhiều mạng ảo đáp ứng những nhu cầu riêng biệt của các ứng dụng, dịch vụ, thiết bị trên cùng một hạ tầng mạng vật lý, cách gọi khác thì Network slicing là một lớp ảo hóa được áp dụng cho các dịch vụ mạng không dây. Cũng giống như các máy chủ trong đám mây hoặc vùng chứa là các cấu trúc ảo, không chỉ đơn giản là các máy chủ vật lý, một mạng chia nhỏ của chính nó được tạo ra từ một mạng vật lý lớn hơn thông qua việc phân bổ băng thông tự động .

Quy trình thực tế của việc này khác nhau tùy theo công ty cung cấp công nghệ, nhưng về cơ bản nó là sự phát triển vượt bậc của các công nghệ ảo hóa chức năng mạng, cùng với tự động hóa để quản lý động nhiều phần của một mạng lớn.

Ưu điểm của Network Slicing

Ưu điểm chính là có thể cung cấp các mạng ảo end-to-end bao gồm nhiều chức năng như networking, computing và storage cho các khách hàng khác nhau trên cùng một hạ tầng vật lý.

Sử dụng kỹ thuật này, một mạng đơn lẻ có thể được chia nhỏ hợp lý thành một loạt các mạng khác nhau, mỗi mạng có các khả năng và tính năng phù hợp với việc sử dụng của chúng.

Sử dụng như thế nào?

Trong 5G thường nói đến việc chia sẻ mạng vật lý cho các ứng dụng IoT, MBB hay ứng dụng cần độ trễ thấp (low-latency, vd giao thông). Những ứng dụng này cần những đặc tính truyền tải khác nhau. IoT thường có số lượng thiết bị lớn nhưng băng thông cho mỗi thiết bị nhỏ; MBB có số lượng thiết bị nhỏ, nhưng băng thông lớn. Network slicing cho phép phân mảnh mạng vật lý ở mức end-to-end để phân biệt và tối ưu cho các nhóm dịch vụ này.

Công nghệ QoS thông thường đơn giản là không đủ để tối đa hóa công dụng của nó.  vây tại sao không dùng QoS để phân loại lưu lượng chạy trên mạng?

Ứng dụng network slicing là có thể cung cấp một mạng ảo end-to-end cho một khách hàng cụ thể và các kỹ thuật QoS hiện tại không thể thực hiện được điều đó. Ví dụ DiffServ thường sử dụng trong các giải pháp QoS có thể phân biệt được các loại lưu lượng VoIP, HD Video, Web browsing tuy nhiên DiffServ lại không thể phân biệt và ứng xử khác nhau đối với cùng một loại lưu lượng (vd như VoIP) từ các khách hàng khác nhau. 
Nếu bạn nắm được VPN hay IP Tunneling bạn sẽ đặt câu hỏi?

Tại sao không dùng VPN, IP Tunneling để tách lưu lượng trên mạng?
Tại sao không dùng NFV để cung cấp các phần tử mạng riêng trên cùng hạ tầng ảo hóa? cùng nhiều câu hỏi khác..

Trong thời gian nhu cầu cao điểm, một số ứng dụng có thể vẫn chưa được sử dụng, trong khi các phần khác có thể quá tải. Ví dụ: một trạm gốc gần một địa điểm công cộng có thể ngập tràn lưu lượng thoại, video và ứng dụng. Đồng thời, băng thông mà nhà điều hành đã dành cho việc sử dụng giữa các máy, như đọc đồng hồ thông minh hoặc các dịch vụ nhà thông minh, hầu như vẫn không hoạt động.

Network slicing trong mạng 5G kỳ vọng mở ra những cơ hội kinh doanh sinh lời mới cho các nhà khai thác mạng. Nhà khai thác mạng có thể cắt nhỏ mạng lưới thành các mạng logic và cho thuê những lát cắt mạng này. Một công ty dầu khí hay điện lực có thể muốn thuê lâu dài một network slice phục vụ cho các thiết bị thông minh của họ bao gồm sensor, đồng hồ đo, các bộ điều khiển và network slice đó được tùy biến, tối ưu cho các thiết bị IoT. Bên cạnh đó, nhà tài trợ cho một buổi LiveShow có thể muốn thuê một network slice trong một thời gian ngắn và tối ưu slice đó phục vụ cho streaming và VoIP.

Với việc chia nhỏ mạng, các mạng ảo có thể được cấu hình lại và tái định hình phần lớn ngay lập tức để tự động chuyển băng thông và các tài nguyên khác từ việc sử dụng máy này sang máy khác theo nhu cầu của người tham gia sự kiện, giảm bớt sự cố và cung cấp dịch vụ tốt hơn.

Băng thông di động rộng nâng cao

Băng thông di động rộng là dịch vụ truyền dữ liệu đến điện thoại di động của bạn. chia mạng có thể hỗ trợ băng thông di động rộng nâng cao (eMBB), nhằm mục đích tối đa hóa tốc độ dữ liệu đồng thời hỗ trợ độ tin cậy và tỷ lệ lỗi khoảng 10-3 , theo một bài báo của IEEE về chủ đề này. Một phần mạng sẽ được cung cấp cho eMBB với những ràng buộc,

Kết nối hàng loạt giữa các máy với với nhau

Triển khai của Internet of Things (IoT) là triển khai một số lượng lớn các thiết bị thu thập dữ liệu mà chỉ cần cung cấp các bit dữ liệu nhỏ — các kết nối lớn giữa máy và máy (mMTC). Thay vì độ trễ thấp và băng thông cao, mMTC yêu cầu mạng hỗ trợ đồng thời số lượng lớn các kết nối băng thông thấp. Ý tưởng đằng sau mMTC là cung cấp tỷ lệ đến tối đa cho bất kỳ dải tần số vô tuyến nhất định nào, nhưng cho phép tỷ lệ lỗi trong khoảng 10 -1 . Đó là cao hơn nhiều so với tỷ lệ mục tiêu 10 -3 cho eMBB nhưng hoàn toàn có thể chấp nhận được.

Truyền thông đáng tin cậy, độ trễ thấp

Nhiều dịch vụ không dây mới lạ hơn được tạo ra nhờ tính năng chia mạng thuộc loại truyền thông đáng tin cậy, độ trễ thấp (URLLC). Chúng bao gồm hỗ trợ cho cơ sở hạ tầng quan trọng, các dịch vụ y tế như phẫu thuật từ xa, phương tiện được kết nối và điều phối quy trình thời gian thực trong các lĩnh vực như sản xuất, theo Ủy ban Truyền thông Liên bang. IEEE cho biết kiểu truyền này là không liên tục, giống như mMTC, nhưng việc sử dụng các khối dữ liệu tương đối nhỏ và các yêu cầu về độ trễ nghiêm ngặt có nghĩa là yêu cầu mức độ tin cậy cao hơn nhiều, theo thứ tự tỷ lệ lỗi là 10-5 .

Tiêu chuẩn

Trong khi bản thân công nghệ này hứa hẹn sẽ là một bản nâng cấp khá trực tiếp so với các phương pháp QoS và định hình lưu lượng hiện tại, thì công nghệ mạng truy cập vô tuyến (RAN) vẫn còn tương đối non nớt và các tiêu chuẩn quản lý vẫn chưa được hoàn thiện. Ngay cả những nhà cung cấp thiết bị không dây nổi tiếng như Ericsson gần đây cũng chỉ mới bắt đầu triển khai khả năng chia nhỏ trong công nghệ mạng truy cập vô tuyến của họ, có nghĩa là phần cứng để triển khai vẫn đang trong quá trình tiếp cận thị trường.

Hơn nữa, tất cả các nhà cung cấp liên quan vẫn đang sản xuất thiết bị tiêu chuẩn trước. Dự án Đối tác Thế hệ thứ 3 (3GPP), một liên minh gồm bảy cơ quan phát triển tiêu chuẩn viễn thông, nhưng vẫn chưa hoàn thiện để thực hiện phân chia mạng trên quy mô lớn. Nhiều đầu vào, nhiều đầu ra (MIMO) —xem và nhận nhiều tín hiệu trên cùng một kênh cùng một lúc — các cải tiến đối với kết nối không dây dành cho xe cộ và bản thân việc chia RAN đều là một phần công việc của 3GPP và dự kiến ​​sẽ tiếp tục hoạt động cho đến ít nhất là giữa năm 2022.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

error: Content is protected !!