Fatiamento de rede, abrindo caminho para a tecnologia 5G

Características e requisitos da rede

O fatiamento de rede promete transformar uma rede de " melhor esforço" em uma rede mais confiável. O conceito básico é a capacidade de criar redes lógicas (virtuais), chamadas “Fatias de Rede”, sobre os recursos físicos compartilhados, oferecendo-os como um serviço para suportar diversos casos de uso com características e requisitos distintos. Pode haver muitas fatias sobre a mesma rede física, cada uma dedicada a serviços ou clientes específicos, promovendo a flexibilidade e uso eficiente de recursos, para possibilitar mais cases de negócios. O fatiamento pode ser desafiador para a rede como software, portanto, as fatias lógicas da rede são fáceis de gerenciar e mudar dinamicamente (por exemplo, de acordo com eventos ocasionais).

Fatiamento de rede: cortando a mesma rede em várias fatias

Um dos pontos fortes principais das redes móveis 5G é a capacidade de fornecer conexões de banda larga e baixa latência, mesmo quando há um grande número de dispositivos conectados à rede. Cada caso de uso tem seus próprios requisitos e, muitos deles, podem ser ortogonais em termos de qualidade, permitindo eficiência em cenários de compartilhamento de infraestrutura.

Por exemplo, um cenário de Veículo Autônomo requer baixa latência e alta confiabilidade para manter a segurança, assim como um caso de uso de Realidade Virtual, exige um alto rendimento com confiabilidade atenuada, pois a perda de alguns pixels, quadros ou resolução mais baixa podem ser suportáveis. Esses dois parâmetros de qualidade podem ser concedidos, ao mesmo tempo, pela mesma infraestrutura física. Sobre o mesmo hardware, uma fatia de rede pode ser construída para oferecer suporte à rede de veículos, com KPI específico em termos de latência, e outra fatia de rede para fornecer grande taxa de transferência para aplicativos de realidade virtual.

Do ponto de vista da implementação, o Fatiamento de Rede será possível graças ao amplo uso do paradigma Software Defined Networking (SDN), que contribui com o controle dos vários dispositivos envolvidos, junto à Network Functions Virtualization (NFV), que cria funções logicamente dedicadas para cada um dos segmentos.

Por exemplo, as operadoras de rede móvel podem dividir a sua rede em sub-redes virtuais menores e conectá-las umas às outras. Como cada rede virtual fracionada oferece funções de rede independentes, os serviços e funções podem ser adaptados às necessidades do cliente. O fatiamento pode ser usado para fracionar virtualmente a rede de acesso sem fio, bem como os componentes principais do Evolved Packet Core (EPC) ou os data centers. As características do fatiamento de rede são flexibilidade, infraestrutura comum, isolamento e rede dedicada.

Por que é necessário o fatiamento de rede?

A necessidade do fatiamento de rede surge quando cada aplicativo precisa "ver" uma rede configurada da maneira ideal para gerenciar seu tráfego. Isso é possível com o fatiamento, mesmo que a rede vista pelo aplicativo seja uma "fatia", uma "fatia" virtual da rede física. A vantagem do fatiamento de rede não está apenas em mostrar a um aplicativo sua rede ideal.

As várias "fatias" da rede física também são isoladas uma da outra e isso, por exemplo, garante maior segurança na comunicação e a possibilidade de modificar a operação de uma fatia sem afetar a das demais. Isso significa, por exemplo, que um operador pode modificar drasticamente um serviço que oferece a seus clientes, agindo apenas de maneira direcionada. Isso também permite a realização de testes e pesquisas em fatias dedicadas, nas quais cada fatia pode espelhar uma rede de produção, sem afetar outras fatias que atendem à rede ao vivo com serviços reais na parte superior.

Quando é usado?

A necessidade surge quando o provedor de rede deseja compartilhar uma infraestrutura de hardware comum para suportar diversos serviços, cada um com requisitos específicos. Ele permite o compartilhamento da infraestrutura de maneira flexível e mais eficiente, já que a fatia virtual pode ser "adaptada" para o serviço específico, sem incluir todos os recursos da rede subjacente.

Pode-se dizer que o fatiamento é usado sempre que houver uma infraestrutura comum na qual a personalização sob demanda esteja disponível, garantindo o isolamento, alto desempenho, escalabilidade, suporte para cenários de vários fornecedores e vários operadores.

Principais agentes e aplicações

O Fatiamento de Rede trará benefícios para vários players, pois estes poderão tirar proveito de uma infraestrutura de hardware compartilhada que suporta muitas redes lógicas e virtuais, oferecendo serviços diferentes e independentes.

Esses players podem ser o desenvolvedor, o provedor ou os usuários desses serviços virtuais. Os setores de mercado interessados no impacto do Fatiamento de Rede são vários: multimídia, operadoras de telecomunicação e virtuais, turismo, energia, saúde, cidade inteligente, segurança pública, manufatura, logística, agricultura, automotiva, varejo, indústria 4.0 e IoT em geral.

Qual a experiência da Reply com o fatiamento de rede?

A Reply ganhou muita experiência trabalhando em vários projetos e desenvolvendo muitos casos de uso 5G para a maioria dos setores de mercado.

Por exemplo, há alguns anos, a Reply incubou a Zeetta Networks: uma startup inovadora em Bristol, atuando na área de Redes Definidas por Software. Integrando e aprimorando as tecnologias de código aberto, eles desenvolveram o NetOS: um orquestrador de rede capaz de governar redes complexas de vários fornecedores e várias plataformas de uma maneira simplificada e abstrata, inclusive implementando os recursos de Fatiamento. A Zeetta Networks é bastante ativa em experimentações e testes 5G, com projetos relacionados a Cidades Inteligentes, IoT, LTE privado e Fatiamento.

A Reply, construiu laboratórios portáteis de inovação de rede que integram a plataforma NetOS com todos os recursos que usamos para demonstrar cenários e casos de uso 5G, bem como o conceito de fatia corporativa e como harmonizar a fatia dentro de uma empresa com o Fatiamento de Rede 5G.

O fatiamento também pode ser adicionado em plataformas como o Access 4.0, uma nuvem de borda baseada em código aberto para acesso entre o usuário final e a rede principal, na qual a Reply is co-development partner of Deutsche Telekom AG e que é adequado para acesso por fibra de banda larga (GPON), bem como outras tecnologias como redes de acesso via rádio (RAN) e 5G.