Dans le monde de l’informatique, Kubernetes est partout. Soutenu par plus de 43 000 contributeurs, ce système open source est devenu la solution de référence pour déployer des applications modernes dans le cloud. Pourquoi ? Tout simplement parce que Kubernetes facilite grandement la vie des développeurs, en accélérant le déploiement des applications et en apportant une valeur ajoutée à la plateforme sous-jacente pour les utilisateurs finaux.
Kubernetes, également connu sous le nom de k8s, a récemment suscité l’intérêt du secteur des télécommunications, alors que les opérateurs cherchent à passer de systèmes fermés à des plateformes ouvertes. Ce système est appelé à devenir un élément essentiel de l’architecture cloud native flexible nécessaire pour exploiter pleinement le potentiel des réseaux 5G autonomes. Un véritable réseau cloud native offre une multitude d’avantages, allant du déploiement rapide des services et de l’automatisation à une résilience et une efficacité nettement accrues. À titre d’exemple, Google déploie plus de deux milliards de conteneurs par semaine à l’aide de sa plateforme interne Borg, qui a précédé Kubernetes.
Ce type de flexibilité et d’évolutivité est essentiel à la vision du cloud télécom, selon laquelle les réseaux 5G deviendront une plateforme polyvalente pour un large éventail de services et d’applications développés par des tiers. En permettant aux opérateurs télécoms de déployer des applications dans des conteneurs portables, Kubernetes peut, par exemple, rapprocher les services de la périphérie du réseau et donc des utilisateurs finaux, réduisant ainsi la latence.
Abstrait et attrayant pour les développeurs
Alors, que fait concrètement Kubernetes ? Une application moderne se compose généralement de différents microservices, chacun assurant une fonction spécifique, comme la gestion des commandes, la création de rapports ou les paiements. Une fois les microservices regroupés dans des conteneurs, Kubernetes automatise leur déploiement, leur mise à l’échelle et leur gestion. Kubernetes peut également assurer l’autoréparation en cas de défaillance au sein d’un cluster de microservices.
Point essentiel, Kubernetes masque aux développeurs d’applications une partie de la complexité sous-jacente des réseaux internes. Cela simplifie considérablement la vie des développeurs d’applications. En substance, Kubernetes permet de rendre les applications accessibles au monde extérieur de manière simple et directe.
Un contrôleur d’entrée Kubernetes est le canal par lequel un utilisateur final interagit avec une application web via le protocole HTTP. Il assure également la gestion du trafic en veillant à ce que les requêtes des utilisateurs soient acheminées vers le microservice approprié au sein du cluster Kubernetes.
Les opérateurs télécoms devront repenser leur approche
Tous ces avantages peuvent être exploités grâce à l’architecture orientée services des réseaux 5G, mais uniquement si les opérateurs télécoms adoptent un nouvel état d’esprit. Bien que Kubernetes offre de nombreux avantages, le système peut sembler assez éloigné des pratiques habituelles des ingénieurs télécoms. Le réseau étant au cœur de leur métier, les opérateurs télécoms sont habitués à configurer manuellement les adresses IP des équipements réseau et à définir leurs propres règles de routage et d’équilibrage de charge, ainsi que d’autres paramètres que Kubernetes est conçu pour abstraire.
Cependant, ce type de configuration manuelle irait à l’encontre de l’objectif même de Kubernetes : il empêcherait le déploiement rapide et la mise à l’échelle automatisée qui caractérisent les principales plateformes cloud, telles qu’AWS et Azure. Les premières solutions de virtualisation des fonctions réseau (NFV) déployées par les opérateurs télécoms dans les réseaux 4G ont eu tendance à recourir à des scripts manuels et manquent, par conséquent, du dynamisme et de l’automatisation propres à une architecture informatique moderne.
Une cheville carrée dans un trou rond ?
Avec le déploiement des réseaux cœur 5G, les opérateurs télécoms partent d’une page blanche. Malheureusement, ils ne peuvent pas se contenter de transposer un système Kubernetes standard. La grande majorité des opérateurs déploient des réseaux 5G parallèlement aux réseaux 4G. Ils auront donc besoin d’un contrôleur d’entrée Kubernetes prenant en charge les protocoles télécoms standard — SCTP, Diameter et GTP — ainsi que HTTP. En effet, le contrôleur d’entrée Kubernetes situé en frontal des services 5G ne communiquera pas directement avec un utilisateur via HTTP, mais se connectera à d’autres éléments de cœur de réseau 4G et 5G. Dans certains cas, une fonction d’interfonctionnement sera nécessaire pour convertir les messages HTTP/2 en messages Diameter, et inversement.
Une autre difficulté consiste à assurer les communications internes au sein du cluster applicatif. Dans un déploiement Kubernetes standard, un maillage de services est généralement utilisé pour gérer et suivre de manière sécurisée les communications entre les différents microservices. Bien que ces maillages de services offrent des fonctionnalités de traçage axées sur l’informatique, les opérateurs télécoms constatent que les fonctions associées ne sont pas parfaitement adaptées à leurs besoins.
Le troisième enjeu concerne la manière dont les fonctions 5G au sein du cluster Kubernetes communiqueront avec le monde extérieur. Exposer les adresses IP internes dynamiques attribuées par Kubernetes n’est pas une bonne idée. Ces adresses évolueront au fil du temps, et offrir une telle visibilité au monde extérieur constituerait un risque majeur pour la sécurité. Les opérateurs télécoms souhaitent contrôler entièrement l’attribution des adresses IP à certaines fonctions 5G. Celles-ci doivent être indépendantes des adresses IP utilisées par les conteneurs sous-jacents qui composent la fonction 5G. Une fonction de sortie Kubernetes intelligente est nécessaire pour y parvenir.
Pourquoi il est déconseillé de prendre des raccourcis
Une option consisterait à se passer de Kubernetes et à déployer simplement une fonction 5G dans un conteneur doté d’une adresse IP statique accessible depuis l’extérieur. Mais en prenant ainsi des raccourcis, vous le paieriez cher en matière d’évolutivité et de flexibilité. Vous ne pourriez pas, par exemple, déployer des fonctions 5G n’importe où sur le réseau d’une simple pression sur un bouton. Si vous souhaitez atteindre ce niveau d’automatisation, qui représente l’avenir, vous ne pouvez pas prendre de raccourcis avec Kubernetes.
F5 évolue depuis longtemps à la croisée des télécommunications et de l’informatique, et nous avons trouvé comment aider les opérateurs télécoms à tirer parti des nombreux avantages de Kubernetes. Cela inclut notre solution BIG-IP SPK, qui permet à un ingress Kubernetes de prendre en charge les protocoles télécoms ainsi que HTTP. Elle utilise également la traduction d’adresses réseau (NAT) et le routage afin qu’un egress Kubernetes puisse fournir au monde extérieur une adresse IP statique prédéfinie, sans affecter la dynamique interne du cluster. Quoi qu’il se passe au sein du cluster, vous pouvez toujours fournir la même adresse IP aux entités externes. En outre, notre maillage de services Aspen Mesh offre une observabilité et un traçage de qualité opérateur. Il permet aux opérateurs télécoms de bénéficier d’une visibilité et d’un traçage complets du trafic circulant entre les microservices 5G, renforçant ainsi la sécurité.
S’il est abordé de manière appropriée, Kubernetes peut véritablement transformer le secteur des télécommunications : il permet de tirer parti des nombreux avantages d’une architecture cloud native et facilite considérablement les interactions des opérateurs avec le monde extérieur. Une fois pleinement adapté à l’environnement des télécommunications, ce système open source fera assurément partie intégrante de l’avenir de la 5G.
Cet article est le premier d’une série en deux parties. Dans le prochain volet, nous verrons comment la technologie F5 peut résoudre les difficultés opérationnelles liées à la gestion des charges de travail informatiques et télécoms sur un grand nombre de clusters Kubernetes exécutés sur différentes plateformes.
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