仮想化ネットワークサービスへの移行の加速

仮想化ネットワークサービスへの移行の加速
F5 のビジョンとポートフォリオが、常時接続された世界の可能性を広げる
活用事例やアプリケーションの増加に伴い、需要が新たな段階に
今までにないスピードでイノベーションが進展しているので、開発者やサービスプロバイダは、従来の枠にとらわれな
い形でアプリケーションやサービスを展開する必要に迫られています。また新しいアプリケーションへのニーズが高まる
につれ、個別の機能を密接に統合した独自仕様のソリューションから、より柔軟でプログラム可能な、順応性の高いサー
ビスデリバリ環境への変革が求められています。同時に、ユーザ獲得競争が熾烈になっているため、事業者はイノベー
ションのペースを加速させ、あわせて、より一層効率的な運用方法を検討する必要があります。
最新の研究では、劇的に変化する状況が浮き彫りになっています。
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モバイルユーザによるビデオコンテンツ消費は 2020 年まで年間 55%の割合で増加し、その時までに全世
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界のモバイルトラフィックの 60%を占めると予測されています。
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ピーク時におけるユーザ 1 人あたりのモバイル帯域は、2018 年までに現在の水準から平均 5 倍に増加する見
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込みです。
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既に多用されているソーシャルネットワーク、エンターテインメント、e コマース、Web 閲覧、ナビゲーシ
ョンサービス、およびユーザがモバイルデバイス上で使う多くのアプリケーションに、さらに、IoT（モノの
インターネット）とウェアラブルアプリケーションが加わるので、サービスインフラストラクチャに必要とさ
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れるインテリジェンスの処理量は大幅に増加する見通しです。
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新しいサービスが浸透すると、ユーザが世帯単位で所有するデバイスやディスプレイが増加し、住宅内におけ
る必要帯域やアプリケーションインテリジェンスへの新たな要求が生まれ、パフォーマンス、柔軟性、効率性
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に対する要求も高まります。
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Ericsson Mobility Report、2015 年 6 月。
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Forecast of Mobile Users’Traffic、ACG Research、2015 年 2 月。
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Ericsson Mobility Report、2015 年 6 月。
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Forecast of Residential Fixed Broadband Requirements、ACG Research、2014 年 11 月。
図 1. デバイス別の帯域要求量
イノベーションの促進に向けたフレームワーク
サービスプロバイダネットワークのあらゆるレベルで先進的な取り組みが行われ、アプリケーションの厳しい
要求に対応しています。第 1 に、コミュニケーションの物理レイヤです。5G ワイヤレス、大容量 WiFi ネット
ワーク、近距離無線通信といったワイヤレスアプリケーションをはじめ、テラバイト伝送や高帯域ブロードバ
ンドアクセス（光回線、DSL、およびケーブル）を可能とする固定ネットワーク通信など、さまざまな分野で
進歩があります。
さらに先を見据えたイノベーションも進んでおり、物理ネットワーク上のサービスやアプリケーションデリバ
リのすべてが変わっていくと考えられます。より機敏で柔軟性が高く、効率的なサービスデリバリモデルの実
現が期待できます。これらのイノベーションはクラウドコンピューティングの影響を強く受けています。つま
り抽象化、仮想化、自動化などの技術を取り入れ、汎用ハードウェアを幅広く活用しています。ネットワークの
進化は、SDN（Software-Defined Networking）、NFV（ネットワーク機能の仮想化）、およびサービスオ
ーケストレーションの分野で進んでいます。新しいアプリケーションをサポートし、ネットワークを機敏なプラ
ットフォームに進化させて成長を目指す上で、これらはどれも不可欠です。
SDN の実現に向けた取り組みとしては、まずレイヤ 1（転送）からレイヤ 3（インターネットまたはパケット
ルーティング）までのネットワークデバイスを簡素化、抽象化する必要があります。アプリケーションで使用
するネットワークを簡素化してコスト削減を実現し、機敏性を高めて、サービスを向上させるのが狙いです。こ
の移行プロセスについては、図 2 で解説しています。
従来、ルータやイーサネットスイッチなどのデバイスは、専用設計されたハードウェアとベンダ固有のオペレ
ーションシステムを用いて、独自の開発環境で設計されてきました。今後は、ネットワークに、汎用チップや
オープンネットワークソフトウェアが、高い割合で採用されると考えられます。制御ソフトウェアは抽象化、
集中化されて、より柔軟なサービスデリバリを可能とするプラットフォームに対応できるようになる見込みで
す。最大規模のネットワークオペレータを含むさまざまな規模のネットワークにおける、初期段階の研究目的
の実装結果でさえ、SDN を導入した場合に資本支出が 50%以上、営業費用も 75%以上削減されたという結果
が得られており、従来の手法からの移行は、ほぼ確実でしょう。
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図 2. SDN への移行
従来、ルータやイーサネットスイッチなどのデバイスは、専用設計されたハードウェアとベンダ固有のオペレ
ーションシステムを用いて、独自の開発環境で設計されてきました。今後は、ネットワークに、汎用チップや
オープンネットワークソフトウェアが、高い割合で採用されると考えられます。
同時に、NFV（ネットワーク機能の仮想化）を実践する過程で、付加価値ネットワーク機能の設計にも変革は
起きています。NFV が実現すれば、クラウドコンピューティングの仮想化、抽象化、サービス自動化のプロセ
スを、アプリケーションデリバリの付加機能として提供することができます。これらの機能は、従来ではカス
タマイズされたアプライアンスとしてサービスプロバイダのネットワークに提供されていました。NFV に採用
されている基本原理の多くは、SDN の原理と似ています。相違点は、VNF によって実行される機能と、各アプ
リケーションに応じてサービスデリバリ環境に挿入される方法にあります。ファイアウォール、DPI エンジン、
コンテンツキャッシュ機能には、基礎となるネットワークに応じて、それぞれに対応した環境があります。最
終的に、各 VNF をソフトウェアベースのモジュールに進化させて、仮想化されたコンピューティングリソー
スにあるアプリケーションとして、オンデマンドで自由に展開可能にするのが目標です。事業者が求めるような、
スケールアウト、スケールアップ、およびサービス向上を目指した展開を実現するには必要不可欠です。
NFV への移行については、図 3 で解説しています。
図 3. NFV への移行
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変革の最終段階は、サービスオーケストレーションと管理環境を統合して進化させることです。これが実現す
れば、事業者は NFV および SDN の仮想化されたソフトウェア主導型の環境で、新しいサービスの構成やイン
スタンスの自動化を行うことができます。セルフサービスポータルや事業者のサービスカタログなど、別のシ
ステムからのアプリケーションのサービスとビジネスの要求は、オーケストレーションシステムによって正規
化された情報に変換されるため、VNF やネットワークドメインで幅広い使用が可能となり、オーケストレータ
との連携も確立されます。この状態におけるオーケストレーションについては、図 4 で解説しています。
図 4. 統合されたサービスオーケストレーションの開発
移行のメリット
ここで説明している変革とは、アプリケーションを実行可能にする技術そのものなのですが、サービスプロバ
イダがこのような変革を推進しようとする動機も認識しておくことが重要です。さまざまな研究によれば、これ
らのモチベーションは主に 2 つの側面に分けられています:
•
•
結果が出るまでの時間
得られた結果がもたらす効率性
NFV、SDN、およびオーケストレーションの特質である柔軟性、プログラム可能性、自動化、および規模によ
って、これらの結果は異なります。しかし、変革のメリットを十分に享受するためには、これらの側面を意識す
る必要があります。
結果が出るまでの時間を短縮
第 1 のメリットとして、結果が出るまでの時間が加速することが挙げられます。新しいサービスを提供（IoT、
モバイルビデオエンドポイントなど）すると、通常は売上増加、コスト削減、または両方の形で表れます。要
点は図 5 で解説しています。たとえば、SDN、NFV、およびオーケストレーションによるサービス展開をベー
スとした新しいサービスの提供は、コスト B’ で実現されます。これは従来のモデルをベースとしたコスト B
よりも低い水準です。新しいサービスによって、売上高 A’ を達成します。これは従来モデルの売上高 A より
も高い水準です。コストの削減と増収が急速に達成できるため、新しい設計をベースとしたアプリケーションで
は、早期に大幅な利益を上げることが可能となります。
この関係は、モバイル、固定、消費者、住民向け、ビジネス用など、使用するアプリケーションの環境によって
評価が異なりますが、メリットの本質は変わりません。技術を導入してビジネスが改善され、結果が出るまでの
時間が加速化されれば、サービスプロバイダには明らかな優位性が生まれます。
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図 5. 結果が出るまでの時間を短縮
仮想サービスの効率性
第 2 のメリットは、従来モデルと比較した場合の仮想サービスの限界効率です。これは図 6 で解説しています。
図 6. 仮想サービスの効率性
ペイパーユース、キャパシティオンデマンドなど、効率性を高めるさまざまな手法があります。また、大型で柔軟
性の低いプラットフォームよりも少ない水準で拡張できるだけでも効率性は増します。図表にある緑の曲線は、新
しいアプリケーションを導入した事業者の実際の需要を表しています。青の階段グラフは従来のハードウェアを表
しており、ある時点で過剰な費用により売上の損失が生まれていることがわかります。これは、キャパシティをき
め細かく需要に対応させることができなかったためです。これとは対照的に、仮想ソリューションを導入すれば、
その順応性のおかげで事業者は需要に応じてサービスを展開することができるだけでなく、需要が生まれるまでコ
ストが発生しないため無駄がありません。コストが最適化され、高いユーザの満足度も達成することができます。
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この違いから生み出されるメリットは広範囲で、効果も大きくなります。メリットが広範囲に及ぶのは、VNF
が事業者のサービスデリバリ環境の複数ポイントで展開可能であるためです。また、仮想化の展開モデルでは
アプリケーションが必要とする機能がサポートされるため、絶対的な優位性が生み出されます。そのため、大き
なメリットが発生するのです。
変革を推進するための F5 のビジョンと体制
F5 は、サービスプロバイダが仮想化アーキテクチャ環境の整備を可能にすることの重要性を十分に理解していま
す。そして、その実現に向けて、包括的なプログラムを追求しています。F5 の戦略の柱は図 7 で解説しています。
図 7. SDN と NFV を統合
第 1 の柱は、F5 がポートフォリオ全体で幅広く仮想モデルを採用していることです。これは、事業者の仮想ネ
ットワークインフラストラクチャに望ましい機敏性と効率性を実現するために不可欠です。また、幅広いサー
ビスを展開することで、新たな収益源を拡大します。F5 は第 1 の柱を実現するため、ファイアウォールからア
プリケーションアクセラレーション、ネットワークアドレス変換からポリシ強制に至るまで、ポートフォリオ
の中核となるサービスの強化に努めてきました。サービスプロバイダが仮想機能インフラストラクチャ（Linux
ベースの KVM と VMware ベースの ESXi ハイパーバイザプラットフォーム）の中で最も評価されているハイ
パーバイザと仮想マシンで、これらのサービスをソフトウェアアプリケーションとして運用可能にしてきたの
です。このように、F5 は事業者にさまざまな選択肢を提供しています。事業者は選択した環境に適した仮想サ
ービスを柔軟に展開することができ、仮想アプライアンスも展開のニーズに応じて組み合わせることができます。
仮想アプライアンスと、既に展開されているハードウェアベースのソリューションとの互換性を維持すれば、
仮想プラットフォームへの転換がより効率的で管理しやすくなります。
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戦略の第 2 の柱は、サービスとネットワーク機能、およびそれらの管理言語の抽象化です。市場投入までの時間や
イノベーションの目標を達成する上で、事業者の障壁となっていたのは、低水準コントロールインターフェイスを
使用しているプラットフォームごとに面倒なツールセットが存在し、製品ごとに異なる設計仕様を理解しなければ
ならなかったことです。今後、迅速なプロビジョニングと成長を実現するためには、事業者はアプリケーションを
より簡単な管理言語に置き換える必要があります。F5 が提供するサービスは、管理しやすいテンプレートと簡単
な管理言語で運用できるため、事業者にとって障壁が低く、収益源の獲得に向けて展開を進めることができます。
第 3 の柱はプログラマビリティです。これは事業者がプラットフォームやソリューションを展開する上で、機敏性を
確保するために重点を置いている項目です。プログラマビリティによって、新しい機能をすばやく導入することがで
き、ソリューションも柔軟に取り入れることができるため、事業者のニーズを満たすことができます。F5 は、提供
するサービスにおいて、プログラマビリティの重要性を十分に理解していたため、顧客やパートナの能力をサポート
するために幅広い API を開発してきました。これにより、展開の管理、コントロール、データプレーンなどのあらゆ
る段階で機能を追加することができます。仮想ネットワークインフラストラクチャを開発する上で、プログラマビリ
ティは極めて重要な意味を持ちます。
F5 は、展開の効率と、サービスライフサイクルの管理のためのサービスオーケストレーションの活用が、密
接に関連していることを理解しています。仮想化され、プログラム可能となったインフラストラクチャに移行す
ることで、事業者はまずメリットを得ることができ、サービスオーケストレーションプラットフォームでサー
ビス管理を合理化することで、さらにメリットは増大します。F5 は、事業者がソリューションを展開しやすい
ように、仮想アプライアンスとオーケストレーションプラットフォームとを簡単に統合できるようにしました。
これらのプラットフォームは、OpenStack サービス管理プラットフォームや、VMware の vCenter 管理スイ
ートなど、事業者がサポートに大きな関心を持っているものです。事業者が自社のネットワークサービスイン
フラストラクチャを、より仮想化されたソリューションに移行すると、選択したサービスオーケストレーショ
ンシステムとシームレスに連携させることが何よりも重要となります。F5 はこれを最重要と位置付け、オーケ
ストレーションプラットフォームを幅広くサポートし、業界の最先端を走り続けています。
戦略の実践にこれらの柱を生かし、さらに、F5 は数多くのテクノロジエコシステムと販売、構築パートナを育
成しサービスプロバイダが F5 のサービスの魅力感じてもらえるように努めてきました。SDN と NFV の多用
途性を実現するには、ソリューションの相互運用性と、重点領域におけるベンダ同士の緊密な連携が必要となり
ます。製品の運用をサポートする仮想マシンの基礎となる仮想ネットワークから、サービスプロバイダインフ
ラストラクチャへの展開を自動化するオーケストレーションプラットフォームまで、新しい仮想スタックの各
レイヤで、F5 は非常に高い信頼関係を築き上げ、展開のプロセスを容易にしてきたため、事業者から高く評価
されています。
このように価値ある関係を育成することに加えて、F5 は SDN と NFV での標準の定義することに貢献してき
ました。これらの基準は新しい仮想インフラストラクチャの運用の中心になると考えられます。この先進的な取
り組みの一例として、F5 は仮想ネットワーク機能を柔軟かつ動的にサポートするのに必要となるネットワーク
プロトコルの拡張に寄与してきました。具体的には、インターネット技術タスクフォースにおいて、ネットワー
クサービスヘッダ（NSH）の仕様を共同で作成し、これは VNF のサービスチェイニングで重用されると考え
られます。また F5 は過去 2 年間、欧州電気通信標準化機構の主催で世界の事業者で組織化された、NFV の業
界仕様を開発するワーキンググループに積極的に参加してきました。F5 は、リジリエントでパフォーマンスの
よい運用を目指して、VNF に採用される標準の確立に寄与してきただけでなく、概念実証モデルで新しい NFV
の設計が実現可能かどうかをテストするため、サービスプロバイダやその他のベンダと緊密に連携してきまし
た。 VNF の展開がどのように行われるべきかについて、業界の理解をさらに深めるのが目的です。
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F5 はこれらの優先事項に重点を置くことで、業界随一の高性能を誇る仮想ネットワーク機能のポートフォリオ
を作り上げてきました。これにより、強力で柔軟な NFV ソリューションの商業化に重要な役割を果たし、サー
ビスプロバイダ向けに新たな収益モデルの道を切り開いたのです。NFV のポートフォリオをはじめ、ETSI
NFV リファレンスアーキテクチャに効率的に適合するライセンシング管理などの関連する機能については、図
8 で解説しています。この図表では、適応性の高い仮想アプライアンスのパラダイムを採用し、VNF の垂直型
ネットワークを支える仮想システムインフラストラクチャとオーケストレーションを緊密に統合するなど、綿
密に開発された F5 の VNF ポートフォリオを示しています。F5 はパートナエコシステムの育成に注力してき
ており、仮想インフラストラクチャの展開全体をサポートする事業者向け NFV ポートフォリオを完成させたい
パートナから大きな注目を集めています。
図 8. F5 の ETSI NFV リファレンスアーキテクチャポートフォリオ
図 9 と図 10 は F5 のポートフォリオの多用途性を示しており、仮想ネットワーク機能をベースに従来とはま
ったく異なる収益源を確保した 2 つの重要な事例を示しています。
第 1 の事例は、仮想化された CPE を使用して順応性の高いビジネスネットワークと IT サービスを可能にした
ことです。F5 の VNF を活用して、ユーザのアクションとアプリケーションに対応して、動的に組み合わせる
ことができます。クラウド上で動的な機能が利用できるため、個別の物理的プラットフォームで実行するよりも、
効率がはるかに増します。これはサービスプロバイダとエンドカスタマの双方に言えることです。
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図 9. vCPE サービスを可能にする F5 の VNF
第 2 の事例は、モバイルアプリケーションです。現在、モバイルユーザが消費するアプリケーションが急増し
ていますが、F5 の VNF はこれらをサポートするのに最適と言えます。さまざまな事業者が多様なアプリケー
ションを展開しているため、モバイルインフラストラクチャの重要部分を、より多用途で、拡張可能な設計に
迅速に進化させる必要があります。この強化策の中心となるのは事業者の Gi-LAN です。ここでは、ユーザおよ
びアプリケーションごとのコントロールがインターネットと事業者の汎用ネットワークとモバイルアクセスネ
ットワークの境界に実装されています。図 9 で示しているように、VNF のスケールアウト、スケールアップ、
スケールダウンを動的に行う能力と、アプリケーションに同調して機能を組み合わせる能力は、成功に不可欠な
要素です。F5 の VNF ポートフォリオ、SDN 基盤の柔軟なサポート、ノースバウンドでのオーケストレーショ
ンプラットフォームとの統合など、F5 の仮想アプライアンスによって、モバイル収益を急速に拡大する機会が
生まれます。
図 10.
F5 の VNF が Gi-LAN でのモバイルアプリケーションを可能に
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これら 2 件の活用事例について、過去 1 年間の総所有コストと、売上までに要した時間を調査したところ、サ
ービスの種類によって異なるものの、営業費用が概ね 80～90%改善し、収益獲得までの時間も 2 倍以上短縮
しました。事業者にとって、新しいモデルを導入する大きなモチベーションになることは間違いありません。
加速化に向けて
F5 は徹底した将来志向のビジョンと包括的なアプローチにより、また、先進のエコシステムパートナと共に順
応性の高い機能の展開を可能にしており、事業者の仮想ネットワークサービスへの移行を加速化できるよう、
十分な体制でサポートしています。F5 の VNF ポートフォリオには多くの用途に対応し、オープンで統合の選
択肢も広いため、事業者は機敏性の高いサービスを提供することができるほか、企業としての魅力を顧客にアピ
ールすることもできます。連携アーキテクチャを実現する積極的なアプローチと、仮想アプライアンスの包括的
ソリューションを提供する F5 は、仮想機能の分野をリードしています。
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