05.12.2018 | Ausgabe 12/2018

Next Generation OSS Automation & Orchestration Platform zur Live-Videoproduktion

OpsNGN-Architektur / Quelle: Dimetis GmbH

Am Beispiel der OpsNGN-Plattform zeigt der Artikel auf, wie OSS-Automation- und -Orchestrierung für eine Live-Videoproduktionsumgebung heute aussehen kann und welche Herausforderungen es dabei zu meistern gilt.

CSP-Herausforderungen
Aufgrund neuer, aufstrebender Markt- und Technologieanforderungen wie 5G, Over-The-Top (OTT) -Streaming- Video und Internet-of-Things (IoT) wird es für Communications Service Provider (CSPs) notwendig  sein, agiler bei der Bereitstellung neuer Services und höherer Bandbreiten zu arbeiten und den erhöhten Anforderungen an Service Level Agreements (SLA) gerecht zu werden. All dies unter Beibehaltung der Rentabilität.

Dies ist eine große Herausforderung, aber neuere Technologien wie Network Functions Virtualization NFV) helfen erheblich.

Network Functions Virtualization
Diese NFV-Technologie virtualisiert Netzwerkanwendungen, die normalerweise auf proprietärer, dedizierter Hardware laufen. Einzelne „Virtual Network Functions“, oder VNFs, sind eine wesentliche Komponente einer  NFV-Architektur. Anstatt einen eigenständigen proprietären Router zu betreiben, kann ein CSP beispielsweise NFV-Router Software auf einem handelsüblichen Standardserver (Commercial-Off-The-Shelf - COTS-Server) ausführen. Dies ermöglicht dem CSP Flexibilität, Funktionen und Dienste nach Bedarf ein- und auszuschalten, anstatt Hardware-Upgrades oder -Konfigurationen durchzuführen. Das Versprechen von NFV besteht auch in der Kostenreduzierung für die Bereitstellung von Services, wesentlich mehr Agilität und Flexibilität bei der Erbringung von Serviceleistungen sowie einer deutlich geringeren Anfangsinvestition (Capital Expenditure - CapEx). Die Software-Defined Networking (SDN) -Technologie ist eine weitere Technologie, die vielversprechend ist, um es CSPs zu ermöglichen, ihre Kosten für die Bereitstellung von Diensten durch Zentralisierung von Control Plane Funktionen zu senken.

NFV und SDN bieten viel Potenzial für CSPs, aber beide Technologien sind komplexe Lösungen. Eine große Herausforderung für einen CSP besteht in der Koordination und Automatisierung der Erstkonfiguration, Onboarding von Funktionen und Diensten, der Abhängigkeit  zwischen Herstellern und VNFs, der Verwaltung dynamischer Lizenzen und eines Großteils des Monitoringund Management (zuvor durch das EMS/NMS  durchgeführt).

Orchestration
Diese Herausforderungen können durch NFV/SDN OSS rchestration adressiert werden. Orchestration ist ein hohes Maß an Automatisierung und Ressourcenverwaltung  auf netzwerkweiter Ebene. Sie wird zur Koordinationder erforderlichen OSS-Ressourcen zum Einrichten von  Netzwerken, Diensten und Anwendungen verwendet. Die Orchestrierung kann in physikalischen, virtualisierten NFV/SDN- oder Hybridsystemen verwendet werden. OSS Orchestration bietet Service- und Netzwerkagilität, Assurance, Self-Healing, Monitoring, Reporting und Skalierung für den Betrieb des CSPs.

OpsNGN OSS-Orchestrierung OpsNGN ist eine technologie- und protokollunabhängige Service Orchestration-Plattform, die eine Vielzahl  von Features und Funktionen unterstützt, einschließlich flexibler Produktangebote in Netzwerken mit Multi-Layer, Multi-Vendor und Multi-Technologien Anforderungen. OpsNGN ermöglicht kontextsensitive Multi-Layer-Orchestrierung mittels benutzerdefinierte GUI, Operation Automation, Netzwerkprogrammierbarkeit und Serviceaktivierungslogik, die durch benutzerspezifische Workflows definiert sind. 

Durch die Integration von OpsNGN mit bestehenden Management – oder Monitoring Systeme wie OSS, Billing, Fault- und Auftragsmanagement, können bestehende Systeme weiter genutzt werden und getätigte Investitionen geschützt werden.

Bestands- und neue Netzwerkdomänen/-architekturen  können unterstützt werden, da OpsNGN diese umfassend unter dem eigenen Schirm von Dynamic Inventory und Unified Service Inventory Management vereint. Eine schnelle Migration von Netzwerkenund Diensten ist von jeder   ec nologie und jedem Anbieter zu den nächsten physischen, logischen oder virtuellen Netzwerkgeräten und -funktionen (PNF/ VNF) möglich.

OpsNGN unterstützt die Best Practices für Assurance über verschiedene Technologien mit einer breiten Palette an Funktionen. Auf der Netzwerk Assurance Seite empfängt und interpretiert das OpsNGN  Fault Management Geräte-Traps und führt Korrelationen mit Geräten und Diensten durch, um einen detaillierten RCA-Status (Root-Cause-Analyse) und den Integritätsstatus anzuzeigen. Auf der Serviceseite können Point-to-Point-, Point-to-Multipoint-, Scheduled und Bandwidth-On-Demand-Dienste von präzise konfigurierten End-to-End, bandbreitenverwalteten, Tracked und Protected Signalwege durch automatisches Re-Routing auf Wegeausfällen oder Konflikten störungsfrei betrieben werden. Die Service Resilience wird außerdem durch verschiedene Backup-Switching-Schemas für den Pfadschutz gewährleistet, z. B. Full Dual, Partial Dual, 1 + 1 und On-the-Fly-Backup-Switching unter Berücksichtigung der Shared Risk Link Groups (SRLG) – Disjunkte Wegeführung.

Dynamic Inventory
 OpsNGN nutzt ein Dynamic Inventory für Geräte und Dienste, um alle Netzwerkressourcen in Echtzeit zu verwalten  und zu überwachen. Alle physischen, logischen oder virtuellen Ressourcen werden im OpsNGN-Inventar abgelegt, welches die „Single-Source-Of-Truth“ im Netzwerk darstellt. Die Anwendung arbeitet unabhängig von jeglichem externen Inventarsystemen. Das mit dem  igenen Adapter-Framework integrierte Inventar bietet Funktionen wie Bandbreitenreservierung und -freigabe, Discovery, Service-Orchestrierung, Provisionierung und Überwachung aller kontrollierten Geräte und Trunks(Amtsleitungen).

Evolution des Boss Link Manager OpsNGN ist die natürliche Weiterentwicklung von Boss Link Manager, einer hardware- und protokollunabhängigen  Operations Support System (OSS)-Plattform für die Überwachung und das Provisionieren von Video-Broadcast- Netzwerken. Mit einer überarbeiteten Softwarearchitektur für verbesserte Skalierbarkeit, einem hochflexiblen Dynamic Inventory-Modell, einer dreischichtigen  Abstraktion für die Aktivierung von End-to-EndDiensten, einer erweiterten Service-Lifecycle Monitoring   unktion und einem HTML5 Design ist der Boss Link anager als OpsNGN neu aufgelegt um die Transformation  von Netzwerk und Diensten in die NFV-Domäne voranzutreiben.

Die Zielplattform kombiniert die Funktionalität von Boss Link Manager mit der dreischichtigen Orchestration und der neuen GUI, um zukünftige Netzwerkausbauten  abzudecken mit nachstehenden Schwerpunkte: 

  • Echtzeitverarbeitung und vollständige Verwaltung derRessourcen 
  • Konfiguration, Provisionierung und Überwachung von physischen und virtuellen Geräten 
  • Elastische Integration in bestehende OSS 
  • Schnelle Migration von Netzwerk und Diensten mit beliebigen Technologien oder Herstellern zum nächsten PNF und VNF 
  • Vereinigte Netzwerk- und Service Überwachung in Echtzeit   Multi-Vendor, Multi-Technology, Multi-Layer und Hardware unabhängige Lösungen
  • Skalierbare Bereitstellung

Auto Provisioning
 Ein hohes Maß an Serviceautomatisierung wird durch  den OpsNGN Auto Provisioning-Mechanismus erreicht. Dienste wie Telekommunikation, Videotransport/-contribution und digitale Inhalte können vor dem Rollout erstellt und ihre Workflows zum richtigen Zeitpunkt ausgeführt werden. Die Activation Engine führt die tatsächliche End-to-End-Gerätekonfiguration im gesamten Multi-Level-, Multi-Vendor- und Multi-Domain-Netzwerk durch. Die Scheduling- und Aktivierungsfunktionen zusammen mit der Bandbreitenzuweisung und-reservierung sind die Hauptaufgaben des Auto Provisioning  und eine der Hauptstärken von OpsNGN.OpsNGN bietet zeitbasiertes Ressourcenmanagement  (Per-Leg Scheduling, Disconnect und Reconnect, und Port Sharing) sowie Echtzeit Fault Management und Mechanismen für Service Resilience.

Service Lifecycle
 Monitoring (SLM) Das SLM zeigt die Ergebnisse verschiedener Vorgänge und Ereignisse für die Verbindungen und Dienste an. Die  Überwachung erfolgt in Echtzeit und das System kann die durchzuführenden Maßnahmen zur Behebung des Status der betroffenen Dienste festlegen.

Automatic Discovery
 Um das OpsNGN-Inventar mit den verwalteten Geräten  und potenziellen vorhandenen Verbindungen zu bestücken, können je nach Technologie und Kundenanforderungen verschiedene Discovery-Vorgänge durchgeführt   erden. Eine der wichtigsten Aufgaben von Discovery besteht darin, die Datenkonsistenz aufrechtzuerhalten und Diskrepanzen zwischen dem Netzwerk und der Datenbank auszugleichen. Diese Delta/Mismatch-Funktion  ann manuelle Fehlkonfigurationen, Fehler beim Belegen oder Austauschen von Karten in Steckplätzen oder beim Auffüllen von Inventardatenfeldern erkennen und korrigiert.

Fault Management
Neben dem Dynamic Inventory und der Adapter-Bibliothek ist der Fault Manager (FM) eines der Kernmodule  von OpsNGN, welches das System bei allen Operationen unterstützt. Der Hauptzweck von FM besteht darin, jeden Trap von allen verwalteten Geräten zu empfangen und zu verarbeiten, den Trap mit der entsprechenden Ressource zu korrelieren und weitere Maßnahmen  zu ergreifen, z.B. auslösen eines Alarms, aktualisieren des Ressource Status oder ergreifen von Korrekturmaßnahmen für die betroffenen Dienste.

Dynamic Inventory verwaltet und überwacht alle Netzwerkressourcen in Echtzeit 

Security / User Management
 OpsNGN unterstützt eine hierarchische Benutzerbasis  und ermöglicht Benutzern die Anmeldung bei ihrer eigenen virtuellen Domäne basierend auf ihren Access Control List (ACL)-Rechten.

Resource Management
Das Resource Management umfasst alle Funktionen, diemit dem Aufbau und der Wartung des Equipmentinventars  zusammenhängen, d.h. Inventory, Schedule Maintenance, Logical Resources, Discovery und Audit Trail.

Notifications and Audit trail
 In den Notification- und Audit Trails werden synchrone Nachrichten gepostet. Sie werden als Folge von Benutzer- oder Systemaktivitäten ausgelöst und bieten ein umfassendes Protokoll der Vorgänge im System und im Netzwerk.

EasyConnector
Mit dem EasyConnector (GUI) werden die täglichen Betriebsvorgänge im Handumdrehen erledigt. Das benutzerfreundliche,  intuitive Design der Benutzeroberflächereduziert den Aktivierungsvorgang auf 3 Klicks. Die grafische  Benutzeroberfläche (GUI) ist kundenspezifisch andie Geräte und Ports angepasst, so dass die Darstellung   ogisch aufgebaut und Schaltungen schnell durchführbarsind. Das Aktivieren, Trennen, Löschen von Signalverbindungen und das Port Sharing mit anderen Kunden  ind ständige Betriebsabläufe die von EasyConnector einfach zugänglich sind.

Reports
 Die Berichte in OpsNGN werden durch die Verwendung der BIRT-Engine (Business Intelligence und Reporting  Tools) generiert. Das Reporting Modul ist für das Extrahierenvon Daten in aussagekräftige Diagramme und Dokumente mit Vorlageninformationen zuständig.

API zu externen Systemen
OpsNGN ist mit einem Application Program Interface (API) für externe Systeme ausgestattet. Mittels dieser  API werden Informationen gesendet und Vorgänge ausgeführt,die von externen Systemen angefordert werden. Es gibt sowohl synchrone als auch asynchrone APIs, dieCRUD-Funktionen (Create Read Update and Delet) für  as verwaltete Netzwerk und die Dienste abdecken.

Konfigurierung
 Benutzer von OpsNGN können die Systemkonfiguration für Naming Rules, Bandwidth Types und Object Types konfigurieren, die in der Organisation verwendet werden.  Die verschiedenen Konfigurationstools wirken wie ein Bedienfeld für das OpsNGN-System und sorgen für kundenspezifische Object, Bandwidth, Interne IDs oder State Engine Definition. Teil jeder OpsNGN Lieferung ist ein betriebsbereit konfiguriertes System welches vom Anwender für zukünftige Erweiterungen jederzeit selbst angepasst werden kann.

Bandwidth Management
 OpsNGN unterstützt entweder fixe (kanalorientiert) oder dynamische Bandbreitenverwaltung, um die Segmentierung von Technologieauslastungen zu ermöglichen. Normalerweise  wird eine dynamische Bandbreitenverteilung bevorzugt. Die Bandbreite wird ausschließlich für die Dauer des Dienstes und für die von Traffic Engineering berechneten Pfadelemente zugewiesen und reserviert. Die Bandbreitennutzung wird optimiert, z. B. für Point-to-Multipoint-Dienste wird der maximal mögliche gemeinsame Signalstrang verwendet. Die Bandbreitenzuteilung wird überwacht (Tracking). Überbuchungen sind nicht zulässig und die geplante Bandbreite ist garantiert, d. h. sie kann nicht durch Ad-hoc-Anforderung überschrieben werden. Wird derDienst nicht mehr bereitgestellt, wird die Bandbreite  freigegeben. Die Bandbreitennutzung kann sowohl vom Inventory als auch von der grafischen Netzwerkansicht aus überwacht werden.

Service Creation Studio
Das Service Creation Studio bietet verschiedene Tools, um Kunden bei der Einführung zukünftiger Technologien  zu assistieren. Es enthält Module wie Application Orchestrator, Service Orchestrator mit Workflow Editor,Adapter Development Kit und Service Profile Editor. Abhängig von der Notwendigkeit, zukünftige Netzwerke und Dienste zu definieren und bereitzustellen, befinden  ich eines oder mehrere dieser optionalen Tools im gelieferten  OpsNGN-System.

Zusammenfassung
 Der Einsatz dieser neuen, komplexen NFV/SDN-Technologien stellt einen Mehraufwand im Bereich Organisation  und Management dar. OSS Orchestration und Automatisierung bietet eine intelligente Methode, um dieseKomplexitäten zu bewältigen und unterstützt CSP’s auf  dem Weg zum agile Service Provider. Dimetis OpsNGN ist eine Carrier-Grade-OSS-Automatisierungs- und Orchestrierungsplattform dernächsten Generation für Hybridnetze, die physische und virtualisierte Netzwerke (SDN/NFV) unterstützen.


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