Autor |
Renner, Julio; |
Orientador |
Both, Cristiano Bonato; |
Lattes do orientador |
http://lattes.cnpq.br/2658002010026792; |
Instituição |
Universidade do Vale do Rio dos Sinos; |
Título |
Uma arquitetura de orquestração de funções de rede de acesso de rádio desagregadas; |
Resumo |
As redes de acesso por rádio da quinta geração (5G) estão passando por alterações significativas. Por exemplo, a utilização de recursos centralizados e virtualização das funções de rede que auxiliam na redução dos custos com operação e compra de equipamentos por permitir a utilização de hardware de propósito genérico. Além disso, a virtualização permite a desagregação das funções de rede de acordo com os requisitos de latência e banda, aumentando o número de funções de rede que precisam ser gerenciadas. Dessa forma, a virtualização das funções de rede impõe o desenvolvimento de novas soluções de orquestração ou a customização das já existentes para que supram requisitos específicos das redes móveis. Nos atuais ambientes em nuvem, contêineres são amplamente utilizados como forma de virtualização e implantação de software, onde vários estudos vêm sendo feitos utilizando contêineres para o fornecimento de funções de rede no cenário da 5G. Entretanto, em ambientes de grande escala, contêineres por si só não são suficientes e ferramentas de orquestração precisam ser utilizadas. A ferramenta adotada largamente na academia e na indústria é o Kubernetes (K8S), um gerenciador de infraestrutura virtual de código aberto e altamente customizável. Nesse contexto, esse trabalho apresenta uma arquitetura de customização, utilizando K8S e seguindo as definições das instituições padronizadoras, para suprir os requisitos de orquestração das funções de rede virtualizadas das redes móveis 5G. Os resultados obtidos mostram que o K8S, através de customizações, suporta os requisitos necessários, e.g., o posicionamento utilizando os operadores RANPlacer e RANDeployer desenvolvidos apresenta um número de saltos 230% menor que o posicionamento nativo do K8S; |
Abstract |
The Fifth Generation (5G) Radio Access Network will be affected by significant changes. The usage of centralized resources and virtual network functions (VNFs) helps by reducing costs with the operation and acquisition of equipment by allowing the usage of generalpurpose hardware. However, the virtualization of network functions requires the development of new orchestration solutions or the customization of the existing ones in a way they meet the needs of a large and highly volatile environment with specific requirements. In today’s cloud environments, containers are widely used to deploy and virtualize applications. Several studies have already been done to provide VNFs using containers in the 5G scenario. In production environments, however, containers by themselves are not enough and orchestration tools need to be used in addition. The most widely adopted tool is Kubernetes, an open-source and highly customizable container orchestrator. In this context, this paper aims to analyze Kubernetes and its customization points for the usage in the orchestration of virtual network functions in the 5G networks radio access layer, proposing an architecture that aims to supply all the specific needs in this scenario following the standards defined by the standard development organizations. The results of the experiments applied demonstrated that K8S, through customizations, supports the requirements, for example, the positioning of the network functions using the RANPlacer and RANDeployer operators demonstrates an improvement of 230% compared with the native positioning of K8S; |
Palavras-chave |
Gerenciamento; Desagregação; RAN; Kubernetes; Management; Disaggregation; |
Tipo |
TCC; |
Data de defesa |
2020-12-10; |
URI |
http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/11050; |
Nivel |
Graduação; |
Curso |
Ciência da Computação; |