TIP CANDIにおける4キャリア共同実験に完全リモートで成功
～最先端のTIPディスアグリゲーションコンポーネントの統合制御を推進～

日本電信電話株式会社（本社：東京都千代田区、代表取締役社長：澤田　純、以下「NTT」）とOrange社（以下、Orange）、Telefónica社（以下、Telefónica）、Telia Company社（以下、Telia）は、オープンな伝送・転送技術におけるネットワーク自動制御に関する共同実験を完全リモートで成功しました。
　本共同実験は、Telecom Infra Project（以下、TIP） のOpen Optical Packet Transport（※1）（以下、OOPT）プロジェクト内に、NTTとTelefónicaが共同で2018年10月に設立したConverged Architectures for Network Disaggregation & Integration（以下、CANDI）が推進するもので、オープン且つ汎用的なネットワークの実現により、いくつかの装置について大規模な経済性を実現するとともに、分離（ディスアグリゲーション化）された構成要素のオープンな市場を創出することを目的としています。2019年の第1回目の実験（1st Proof of Concept (以下、PoC)）を経て、今回の実験（PoC2021）では、参画キャリアが各々重視する技術要素を「自律型キャリア内統合DCIトランスポート基盤」という共通シチュエーションに落とし込み、要件や仕様、ユースケースやシナリオを精査し、実証したものです。

1. オープンディスアグリゲーション技術の進化

CANDIは親PJであるOOPTの各サブグループが創出する様々な伝送と転送のディスアグリゲーションプロダクトを核に伝送と転送双方を統合制御し、参画キャリアが掲げるユースケースの実証を推進しています。主な取り組みとして、以下2点に取り組んできました。

①　マルチベンダでの相互接続とサービスプロビジョニングの自動化・高度化
②　部品単位でのメーカ非依存なマイグレーションの自動化・高度化

1^st PoCでは、双方の実験を成功させましたが、①の観点では事前の設計に基づくプロビジョニング、②の観点ではマイグレーションには成功したものの現地工事必須の半自動化に留まっていました。
　CANDIは、ここで明確化した課題の解決に取り組み、そのブレークスルーとなる技術を確立し、①の観点ではネットワーク（以下、NW）状態を自動で把握したサービスプロビジョニング、②の観点では完全リモートでの異ベンダソフトウェアマイグレーションに取り組み、PoC2021としてPacket PoCとMigration PoCの実証実験を完了し、実験を成功させました（図1）。また他社が牽引するPoCにも貢献し、実験のエコシステムの観点では、前回のキャリア2社中心の実験を大きく発展させ、10社以上の企業で推進するエコシステムを確立しました。

図1　PoC2021全体像

2. 実証実験の進展

i. NW状態の自動把握に基づくサービスプロビジョニング

近年、IPトランスポートにおいて、シンプルかつ柔軟な設定が可能となるSegment Routing（以下、SR）をベースとしたNWへの変革が行われています。本実験では、このSRをベースとしたNWにおいて、遅延量等のNWの状態に基づいて、サービスのService Level Agreement（以下、SLA）を満たすパスを自動で設定するシナリオを実証するとともに、リアルタイムに測定したNWの遅延量に応じて、サービス中に、コントローラがSLAを満たす経路を再計算し、自動的にパスを切り替える「Closed Loop制御」についても確認しました。NWの状態把握は、NTT技術である高精度NWモニタリング&制御技術（HANMOC）（※2※3）により実現しました。また、NTTとR&Dで協業し、SDNコントローラのOpen Source Software（以下、OSS）プロジェクトであるOpenDaylight（※4）（以下、ODL）プロジェクトも牽引するOrange社（※5）が、ODLを使ったコントローラの実装を行い貢献しました。NTTの遅延測定技術とOrange社提供のOSSコントローラ、TIPプロダクトのホワイトボックススイッチを活用して、連携ワークフローやインタフェースを、4社で確立し、実機にて動作させることに成功しました（図2）。

図2 NWの状態把握に基づくサービスプロビジョニング　PoC構成図

ii.完全リモートでの異ベンダソフトウェアマイグレーション

ハードウェアとソフトウェアを分離したホワイトボックススイッチで構成するデータセンタネットワークにおいて、サービスを継続した状態でホワイトボックススイッチのネットワークOSを自動かつリモート制御により入れ替えるシナリオを実証しました。本シナリオは、ハードウェアとソフトウェアのEnd of Lifeが異なる場合に、ハードウェアを置き換える事なくソフトウェアのみを自由にマイグレーションする場合や、ソフトウェアに起因するセキュリティホールの迅速な対処などに有効です。ネットワークOSの進展（OSSプラットフォームを活用したOS delete、クラスタ内経路制御、OS自動インストール等）の詳細把握と、それらを組み合わせたワークフローを策定し、NTT内製OS（Beluganos）（※6）、データセンタネットワークを統合制御するUBiqube社製コントローラ（MSActivator）により実現しました。全自動化を実現したことにより、これまでの手動を含むマイグレーション作業と比較し、短時間で工事が実施可能であることを確認しました。

またCANDIはOptical PoCも完了し成功を収めました。　これらの実験で得られた結果や課題は、TIP OOPT内で、TIP標準化を規定しているMandatory Use Case Requirements for SDN for Transport（MUST）サブグループや、ODL、Open Compute Project（OCP）等の外部コミュニティにフィードバックしていく予定です。

3. エコシステムの発展

前回は、NTTおよびTelefonicaの2キャリアの資産を持ち寄って実験を実施しましたが、今回は、10社以上のコミュニティ参画社がハードウェアおよびソフトウェアを持ちより、各社からの技術サポートを得て、エコシステム構築を実現しました。また、ロケーションも、TIPが提供するロンドンのコミュニティラボを使用しました（表1）。現地の物理環境構築等の最低限の作業は、NTT-DATA UKおよびTIP Community Labと連携して実施しました。

表1 エコシステムの発展

4. 今後の計画について

今回、PoC2021としての実証実験をほぼ完了しました。今後、Wide Area Network（WAN）を介するデータセンタ間接続に関するシナリオ等を実施し、全シナリオの実験結果をホワイトペーパーとして公開予定です。本PoCで実証したシナリオは、サービスやアプリケーション毎に異なるSLAに対し、最適なNWを自動でお客様に提供する仕組みを、オープンかつディスアグゲーション化されたNWにおいても実現するものです。例えば、遠隔医療や自動運転など、低遅延で品質の高いNWが要求される場合には、遅延測定および制御の周期を短くして、お客さまに提供します。また、自動制御により、お客さまは、NW品質に見合うコストのNWを、短期間で利用開始することが可能になります。
　そして、最終実験として、伝送・転送の統合制御実証をめざします。伝送・転送領域のオープンディスアグリゲーションをさらに推進するとともに、オプティカルネットワークにおけるパスの自動制御へも発展させ、Innovative Optical and Wireless Network（IOWN）の実現に貢献していきます。

^※1TIP OOPT
https://telecominfraproject.com/oopt/

^※2HANMOC (High-Accuracy Network MOnitoring and Control)
https://www.rd.ntt/research/NS0030.html

^※32021年3月18日NTTグループトピックス「MEF 3.0 Proof of Concept Showcase」にて「Innovation Award」を受賞
https://group.ntt/jp/topics/2021/03/18/mef2021/index.html
NTTは、米国のネットワーク技術標準化団体MEF Forumが主催するバーチャルイベント「MEF 3.0 Proof of Concept Showcase」においても、NW状態の自動把握に基づくサービスプロビジョニングに関して、よりサービスユースケースを具体化したコンセプト実証を実施しました。今回のCANDI PoC 2021においては、よりオープンかつ分離されたコンポーネントを用い、それぞれの機能を統合制御することに主眼を置き、実験を行いました。また、運用中のパスの自動切り替え（Closed Loop制御）という新たなワークフローについても定義しました。

^※4OpenDaylight
https://www.opendaylight.org/
2013年4月に、Linux Foundationによって発足されたプロジェクトで、主要ネットワーク関連ベンダーが開発に参加しているオープンコミュニティです。OpenDaylight (ODL) は、あらゆる規模のネットワークをカスタマイズおよび自動化するためのモジュラー型オープンプラットフォームです。

^※52019年2月20日報道発表「OrangeとNTT、デジタルトランスフォーメーションの推進に向けた5G&NW・AI・IoT・サイバーセキュリティ分野等の研究開発に関する協業に合意」
https://www.ntt.co.jp/news2019/1902/190220a.html

^※6Beluganos
https://www.rd.ntt/research/NS0029.html