NetroSphere構想：キャリアネットワークのあり方を変革する新R&Dコンセプトを策定
～部品化したネットワーク機能を自由に組み合わせ、多様なサービス創出を支えるためのオープンな技術開発を推進～

"NetroSphere"について

Netro（インターネットの過去を知り、未来へ生かす意）とAtmosphere（大気）を組み合わせた造語です。私たちを取り巻く大気が、流動的な分子の集合でありながら地上の生命を守り、育むように、将来のネットワークも、ありふれた部品を自由自在に組み合わせながら、あまねくすべてのお客様のニーズに寄り添い、取り巻く環境の変化やリスクから守ってくる普遍的な存在でありたいという願いを込めて命名しました。

背景

スマートフォンやタブレット端末の普及、あらゆる「モノ」が通信を行うIoT（Internet of Things）の発展、4K／8K超高精細映像配信への期待など、ICTの用途や利用形態は多様化を続けています。2014年5月にはNTTが 光コラボレーションモデル^*1を発表したことで、さまざまなビジネスプレイヤーとの共創で新しい通信サービスがさらに創造されていくものと思われます。
　一方で、高信頼・高スケール性が求められるキャリアネットワークには、データセンタのような汎用製品の活用やSDN^*2の導入がなかなか進まず、運用の柔軟性や抜本的なコスト削減が進まないという課題があります。
　NTTの研究所では、将来のネットワークインフラの構築に向けた検討を進めてきましたが、上記のような多様性への対応力や共創を促す柔軟性などさらなる進化を遂げつつ、同時に抜本的なコスト削減を進めるためには、ネットワークや装置のあり方、さらにはそれを取り巻く通信産業全体のあり方を変革するべきという結論に達し、NetroSphere構想の策定に至りました。

NetroSphere構想が目指す転換（図1）

従来、ネットワークインフラは機能ごとに開発された専用的な装置によって構成されてきました。それらの装置は、単体として高信頼・大容量を達成するために高度化、大規模化する傾向にありました。このような「サイロ型」と呼ばれる方法では、ビジネス要件に即応した機能や容量の追加・変更が困難であったり、ある装置で使用率の低い部分があっても別の装置では利用できないため効率が悪いといった問題がありました。また、高度で大規模な装置が必要になることから、価格の高止まりにつながるほか、一部の部品のEOL^*3が装置全体のEOLを招いてしまうといったコスト増の要因にもなっていました。

NetroSphere構想では、ネットワークを構成する機能をできる限り小さい部品として扱えるようにすることを目指します。そして、それぞれを最適なロケーションに分散した部品を自由自在に組み合わせて必要な機能を提供する仮想的な装置を構成し、それらによってサービス事業者が必要とするネットワークを構成します。
　小さい単位の部品を共有の資源プールとして持ち、必要な時に必要なだけ組み合わせて使用することで、お客様やサービス事業者の要請に迅速に応え、必要な機能・容量を柔軟に提供することが可能となります。また、一つひとつの部品の機能はシンプルなため、さまざまなサプライヤの参入が可能となり、コモディティ化、低価格化が進むことが期待できるほか、冗長化や大容量化を効率的に達成できるため、装置コストを大幅に削減することが可能となります。

NetroSphere構想の実現に向けた取り組み

近年、NFV^*4、SDNといった仮想化技術の研究開発や機能間インタフェースの標準化が進展しており、データセンタ用途を中心に、ネットワーク装置の機能分離が進むことが期待されています。しかしながら、キャリアネットワークにおいては<1>機能配備や接続構成が、従来の専用装置の機能を前提として設計されていること、<2>高信頼性・高スケール性といった特殊な要件があることから、機能の分離が進んだとしても、従来のサイロ型の構造は変わらず、自由に組み合わせられるような部品化が進むことが期待できないと考えられます。

これに対し、NTTでは、これらの障壁を取り除くための2つの研究開発に取り組みます。

(1) マルチサービスファブリック（MSF）（図2）

MSFは、高機能なエッジルータ、コアルータなどの専用装置ではなく、機能がシンプルな汎用製品を用いることを前提としたネットワークの構成方式（アーキテクチャ）です。具体的には、部品化されたサーバ・スイッチ群を仮想資源として管理し、動的に制御することで、安価な装置を使いながらも従来以上の高信頼・高スケール性を確保することを目指します。このようなネットワーク構成のモデル化を行うことで、スイッチ等の機能部品ごとの要件を明確化することができます。これを共通仕様としてオープン化することで、市場を形成し、多くのベンダの参入、製品の部品化・コモディティ化が進むことが期待できます。また、部品化された機能・容量を動的に構成することで、サービス事業者の要請に迅速に応えることが容易になります。