클라우드 네이티브 5G 서비스 기반 아키텍처(SBA) 솔루션

미래의 클라우드 네이티브 5G 인프라가 현실이 되었습니다

서비스 제공업체는 엄청난 과제에 직면해 있습니다. 5G 구축에는 복잡한 다년간의 작업이 필요함에도 불구하고, 지금 당장 5G 단독 모드 코어 아키텍처 구현에 착수하여 경쟁사보다 빠르게 완료해야 합니다. 이제 F5는 Kubernetes용 F5 BIG-IP Next Service Proxy(BIG-IP Next SPK)와 통신사업자급 Aspen Mesh 서비스 메시를 통해 서비스 제공업체가 5G 비전을 실현할 수 있도록 지원하는 솔루션을 제공합니다. 이 문서에서는 서비스 기반 아키텍처를 중심으로 한 5G 인프라 모델을 간략히 살펴보고, F5 솔루션이 이 모델을 어떻게 구현하는지 설명합니다.

동적 리소스 할당을 제공하는 서비스 기반 아키텍처

모든 5G 단독모드 네트워크의 코어에는 3GPP에서 정의한 서비스 기반 아키텍처(SBA)가 적용됩니다. 5G의 핵심은 애플리케이션이며, 이를 구현하기 위해 5G 네트워크는 최적의 서비스 성능을 제공하도록 네트워크 리소스를 최적화하는 SBA를 기반으로 운영됩니다. SBA는 자체 완결적이고 독립적이며 재사용 가능한 다양한 네트워크 기능으로 구성됩니다. 또한 동적인 네트워크 탄력성과 확장성을 제공하여 네트워크 전반에서 용량을 매우 세밀하게 프로비저닝할 수 있도록 합니다.

새로운 네트워크 코어는 속도와 지연 시간보다는 새로운 서비스와 운영 애플리케이션의 제공에 더 중점을 둡니다. 이 네트워크는 리소스를 동적으로 할당하여 각 사용 사례에 필요한 적절한 서비스 수준과 네트워크 가용성을 제공할 수 있습니다. 또한 사물 인터넷(IoT), 가상 현실, 인공 지능, 머신 러닝과 같은 새로운 기능을 기반으로 하는 4차 산업혁명 애플리케이션을 기업 고객에게 지원합니다.

클라우드 네이티브가 5G의 핵심입니다

서비스 제공업체는 마이크로서비스 기반의 클라우드 네이티브 솔루션을 사용하여 SBA를 구축할 수 있습니다. 클라우드 네이티브 솔루션은 가상화된 VM 기반 네트워크가 발전한 형태입니다. 클라우드 네이티브 솔루션을 사용하면 용량을 훨씬 더 세분화하여 프로비저닝할 수 있습니다. 이를 통해 서비스 제공업체가 최적의 효율성을 위해 최대 용량이 아닌 평균 용량을 기준으로 프로비저닝할 수 있으므로 5G에 매우 중요합니다. 클라우드 네이티브 네트워크 기능(CNF)은 이러한 솔루션을 구현하는 데 필요한 속도와 유연성을 갖추고 있습니다. 또한 클라우드 네이티브 솔루션은 대형 모바일 네트워크 장비 공급업체에 대한 종속성을 완화하고, 기능과 가격이 가장 우수한 공급업체를 선택할 수 있도록 합니다.

가상 네트워크와 비교할 때, 서비스 메시로 관리되는 클라우드 네이티브 네트워크는 다음과 같은 이점을 제공합니다:

• 더 빠른 배포: 클라우드 네이티브 기능과 앱을 독립적으로 확장, 업그레이드 및 배포할 수 있습니다
• 효율성 향상: 클라우드 네이티브 애플리케이션은 가상 머신 기반 소프트웨어보다 리소스를 최대 40% 적게 사용하여 서버 사용의 비효율성을 줄입니다.
• 운영 비용 절감: 모든 엣지 클라우드 환경에서 자동화 및 프로그래밍 가능한 운영을 통해 간접비를 줄일 수 있습니다

F5 솔루션

이제 F5는 이러한 SBA 기반 5G 비전을 실현하는 솔루션을 제공할 수 있습니다. F5 솔루션은 다음 두 가지 구성 요소로 이루어져 있습니다:

Kubernetes용 BIG-IP Next Service Proxy

Kubernetes는 서비스 제공업체를 위해 특별히 설계된 것이 아니며 일부 네트워크 프로토콜을 기본적으로 지원하는 기능이 부족합니다. F5의 솔루션인 BIG-IP Next SPK는 Kubernetes 환경에 필수적인 통신사업자급 기능을 제공합니다. 이를 통해 서비스 제공업체는 기존 4G 네트워크와 클라우드 네이티브 5G 코어 네트워크를 연결할 수 있습니다. BIG-IP Next SPK는 5G 코어 Kubernetes 클러스터로 들어오는 컨테이너 인그레스(북/남 방향)에서 4G 시그널링 트래픽 관리, 가시성 및 보안을 제공합니다. Red Hat OpenShift에서 실행되며 5G HTTP/2-REST, Diameter, SIP, GTP, SCTP와 같은 서비스 제공업체 전용 프로토콜도 프록시할 수 있습니다.

통신사업자급 Aspen Mesh

The 캐리어급 Aspen Mesh 솔루션은 Kubernetes 클러스터 내부 및 클러스터 간에 흐르는 동서(East/West) 트래픽에 대한 관측 가능성, 보안 및 트래픽 관리 기능을 제공하며, 서비스 제공업체가 네트워크 보안을 보장하고 정부 규정을 준수하는 데 필요한 도구를 제공합니다. 또한 CNF와 독립적으로 운영되므로 서비스 제공업체가 자체 서비스 메시를 소유하고 관리할 수 있으며, 이를 통해 가장 중요한 자산인 네트워크의 성능과 안정성을 보장할 수 있습니다.

그림 1: Kubernetes 노드의 인그레스 트래픽(남북 방향)과 노드 내 트래픽(동서 방향)을 관리하는 F5 BIG-IP Next SPK 및 통신사업자급 Aspen Mesh.

결론

차세대 5G 코어를 구축하고 운영하면 혁신적인 첨단 5G 솔루션의 잠재력을 최대한 발휘하여 네트워크의 확장성과 효율성을 더욱 높일 수 있습니다. 5G 코어 설계에서 더 높은 수준의 운영 자율성을 확보하는 것은 새로운 네트워크 기술을 기반으로 소비자 및 기업 고객에게 제공될 차세대 서비스를 구현하는 데 매우 중요합니다. 글로벌 5G 선도 기업들과 협력하는 F5의 독보적인 BIG-IP Next SPK와 통신사업자급 Aspen Mesh는 5G의 가능성을 현실로 구현하는 데 핵심적인 역할을 합니다.