S/Gi ネットワーク簡素化のビジネス実例

S/Gi ネットワーク簡素化のビジネス実例
概要
モバイル・ブロードバンド・トラフィックの拡大により、コストは大幅に押し上げられています
主な所見
が、収益はそれに伴っていません。そのためサービスプロバイダは、トラフィックの増大にコ
F5 は、S/Gi サービスを配信す
ストがより効率的に対応し、コストの増大を抑制しながら収益の拡大を加速させる収
る統合ソリューションを提供し
益化戦略を導入できるようなソリューションを求めています。収益化戦略を導入するに
ています。S/Gi ネットワーク簡
は、セキュリティの脅威に対応したり攻撃を緩和させる機能の強化も必要です。
素化の使用例で、代替のポイ
ント製品ソリューションと F5 統
F5 は、サービスプロバイダがそのネットワークを最適化し、保護し、収益化できるモバイ
合ソリューションを比較しまし
ル・ブロードバンド・サービスを配信する統合ソリューションを提供しています。このソリュー
た。F5 ソリューションについて、
ションにより、ネットワークは簡素化され、効率性が上がり、コストが削減されてサービス
次のようなことが明らかになりま
配信が保護され、サブスクライバやアプリケーションの可視性や制御が向上します。F5
した。
の統合ソリューションではすべての機能に単一の管理インターフェイスを使用しており、ネ
• TCO は 36%低い
ットワークの管理や運用が簡素化されます。
ACG Research は、F5 統合ソリューションの総所有コスト（TCO）と、代替のポイント
製品の TCO とを比較して、S/Gi ネットワーク簡素化と、付加価値サービス（VAS）のイ
ンテリジェントなトラフィック制御という 2 つの使用例について分析しました。それぞれの使
用例について、典型的な S/Gi ネットワークノードのトラフィックおよび機能の要件を定義
し、その後 F5 の統合ソリューションと、各ネットワーク機能を提供するクラス最高のポイン
ト製品を使用した代替のポイント製品ソリューションを使用して設定を行いました。各ソ
リューションの資本支出（CapEx）と運用費用（OpEx）を計算し、比較しました。ACG
の調査では、F5 統合ソリューションの TCO は代替のポイント製品ソリューションに比べ
て 36%低いことがわかりました。インテリジェントなトラフィック制御を備えた VAS ソリュー
ションの TCO は、インテリジェントなトラフィック制御のない VAS ソリューションより、53%
から 88％低いものでした。各 VAS が使用する総トラフィックの割合が低下するほど、
TCO は削減されました。
1
• インテリジェントなトラフィック
制御を採用すると、付加価
値サービス配信では 53%か
ら 88%ＴＣＯが低い
• I/O ポートとシャーシの共通
機器のレプリケーションを排
除することで CapEx が削
減される
• ベンダのサービス契約やトレ
ーニングが重複しないため
OpEx が削減される
• 単一の管理インターフェイス
に機能を統合することで、複
雑性が削減される
はじめに
スマートフォンやタブレットが大量に使用されるようになって、モバイルブロードバンドのトラフィックは劇
的に増加しています。同時に、総所有コスト（TCO）も高いレベルに押し上げられています。TCO の増
大に見合う収益率は保たれなかったため、モバイルブロードバンドのビジネスモデルは今日その存続
が脅かされ、トラフィックがこのまま急速な成長を続けると不可能になるかもしれません。
サービスプロバイダが収益を上げながらモバイルブロードバンドを提供するための課題や要件は、次
のようなものです。
•
トラフィックの増大に対応する、より拡張性があり大容量のネットワーク。拡張性はすなわち、非
常に低い増分コストで大容量が提供されることを意味します。これは、トラフィックが予想通りに
急激な増加を続ける場合、収益の増大にあわせて TCO を向上させるために必須です。
•
コンテンツおよびコンテキスト認識。サービスプロバイダは、付加価値サービスを提供し、収益
化戦略を導入するため、リアルタイムでサブスクライバ、アプリケーション、およびネットワーク・
コンテキストを認識しなければなりません。これは、変化する市場の状況を生かし、競合他社の
販売戦略に対抗するために必要です。
•
ネットワーク・セキュリティの強化。付加価値アプリケーションや収益化戦略を生み出すには、
サブスクライバが、ネットワークは安全かつプライベートにサービスを配信できると信頼してい
る必要があります。これには、モバイル・ブロードバンド・ネットワークのセキュリティ向上が必要
です。
F5 のバリュープロポジション:
F5 はS/Gi1 統合ソリューションを提供しており、これによってモバイル事業者はそのモバイル・ブロード
バンド・ネットワークを最適化し、保護し、収益化可能です。F5 統合ソリューションでは、複数のポイント
製品を使用する場合よりも、サブスクライバやアプリケーションの可視性が高まり制御が強化されます。
また、今後予想されるモバイル・ブロードバンド・トラフィックの増加に対応する拡張性と容量も備えてい
ます。
F5 統合ソリューションでは、共通のハードウェアやソフトウェア・フレームワークを使用して複数のサー
ビスを提供します。このフレームワーク内にあるこれらのサービスは、ソフトウェアのライセンス方法を
調整するだけで簡単に追加や削除ができます。統合フレームワークということは、共通の 1 つのテクノ
ロジを理解し管理すればいいということです。
F5 統合ソリューションでは、すべての S/Gi 機能を単一のプラットフォームに統合するために必要なパ
フォーマンスと規模を提供します。可用性や機能性が高く、高度なヘルスモニタリングや迅速なシステ
1
Gi は、インターネットと EVC（Evolved Packet Core）の間のインターフェイスです。4G ネットワークでは、SGi イ
ンターフェイスと呼ばれます。今回の研究では S/Gi の用語を使用しますが、これには 3G と 4G ネットワークが含
まれます。本文では、このインターフェイスを流れるパケットフローに適用される機能を分析します。
ム・フェイルオーバー、包括的な接続ミラーリングを備えて、サービスのアップタイムとピーク時のパフォ
ーマンスを確保します。これにより、ネットワークリソースの設定や管理が容易になり、ハードウェアによ
る制限もありません。
このソリューションにより、サービスプロバイダはオンデマンドでパフォーマンスを拡張したり、複数のシ
ステムを仮想化または水平にクラスタ化でき、ビジネスニーズの変化に効果的に適合できる柔軟性の
あるインフラストラクチャを構築できます。
TCO 分析:
2 つの使用例で TCO を分析し、F5 統合ソリューションで実現する大幅なコスト削減について説明しま
す。使用例は次のとおりです。
1. Gi ネットワークの簡素化
2. インテリジェントなトラフィック制御と付加価値サービス（VAS）の負荷軽減
使用例 1：S/Gi ネットワークの簡素化
使用例 1 では、F5 統合ソリューションと、各 S/Gi-LAN 機能に別個のデバイスを採用する一般的な
S/Gi-LAN 構成（代替ポイント製品ソリューション）の TCO を比較します。機能は次のようなものです。
•
ロードバランス
•
•
ネットワーク・ファイアウォール
キャリアグレード NAT（CGNAT）
•
トラフィック検出/インテリジェントなトラフィック制御
TCO分析では、予測される年間トラフィックで 4 つの機能それぞれを 5 年間提供するのに必要な機器
を構築する場合をシミュレーションします。F5 統合ソリューションと代替ポイント製品ソリューションに必
要なネットワーク容量は、測定される処理の負荷に各ネットワーク要素を対応させることで判断し、スル
ープット（Gbps）および接続
2
/秒（CPS）で測定します。必要なネットワーク容量の分量は、スループッ
トまたはCPS要件の最大値に決められます。
F5 統合ソリューション
図 1 には、NEBS3 準拠のブレードを採用したBIG-IP VIPRION 4800 シャーシにホストされたF5 ソリ
ューションを示します。
2
3
TCP 接続
Network Equipment-Building System(ネットワーク装置構築システム）、旧ベル・テレコミュニケーションズ社が
規定した米国の基準
図 1– F5 統合ソリューション
該当する機能を提供する F5 ソフトウェア・アプリケーションは、次のとおりです。
•
BIG-IP Local Traffic Manager（LTM）
•
BIG-IP Policy Enforcement Manager（インテリジェント・トラフィック制御（PEM）を含む）
•
BIG-IP Advanced Firewall Manager（AFM）
• BIG-IP Carrier Grade Network Address Translation（CGNAT）
図に示すルータその他の IP モバイル・コア・ネットワーク要素は両方のソリューションに共通であるた
め、分析から除外します。
代替ポイント製品ソリューション
図 2 には、各機能が別個のネットワーク要素にホストされた代替ポイント製品ソリューションを示します。
図 2– 代替ポイント製品ソリューション
このソリューションでは、各機能は別個のアプライアンスにホストされます。研究では、トップベンダの各
アプライアンスタイプの設定、パフォーマンスの特長、および市場価格も検討します。
トラフィックモデル
図 3 には、使用例 1 の TCO をモデル化するのに使用するトラフィック予測を示します。
図 3– トラフィック予測使用例 1
トラフィック予測は、単一の IP モバイルコアノードに対する同時モバイル・ブロードバンド・サブスクライ
バの数で決まってきます。スループットは 1 年目のほぼ 40Gbps から 5 年目の 80Gbps に増大します。
秒ごとの TCP 接続も、ほぼ 20 万から 5 年目にはほぼ 40 万に増加します。スループットと CPS は、
各ソリューションに導入されるネットワーク要素の規模を決めるのに使用されます。
これらのトラフィック予想を入力として、TCO モデルを使用して、各ソリューションで使用されるネットワ
ーク要素の設定と規模を決め、シャーシ、ブレード、オプティクス、およびソフトウェアなどの資本支出
（CapEx）コストと、運用費用（OpEx）を計算します。
使用例 1 の TCO 結果：S/Gi ネットワークの簡素化
図 4 には、S/Gi ネットワーク簡素化の使用例における TCO 比較を示します。
図 4 – TCO 比較 S/Gi ネットワーク簡素化使用例
F5 統合ソリューションは、代替ポイント製品ソリューションと比較して、TCO が 5 年間で 36%低くなっ
ています。CapEx は 29%低く、OpEx は 39%低くなりました。4 つの S/Gi 機能を単一のソリューション
に統合すると、I/O ポート（バックツーバック）のレプリケーションや、電力、バックプレーン、ソフトウェア・
オペレーティング・システムなどのシャーシに共通のコストのレプリケーションがなくなります。これが、
F5 統合ソリューションにより CapEx が削減される主な理由です。
この使用例では、ベンダサービス契約の費用が、運用費用全体の大きな部分を占めています。F5 統
合ソリューションのサービス契約費用は、代替ポイント製品ソリューションに比べて 30%低くなります。
F5 統合ソリューションでは単一のインターフェイスを使用するため、4 つの異なる管理インターフェイス
が使用されている代替ポイント製品ソリューションに比べ複雑さが大幅に削減されます。また、サービ
ス契約が 1 つなら、4 つの契約が必要な場合に発生する管理やスタッフのオーバーヘッドの大部分が
統合されます。
図 5 には、F5 統合ソリューションと代替ポイント製品ソリューションにおけるすべての OpEx 項目（サー
ビス契約は除く）の比較を示します。
図 5– S/Gi 簡素化使用例の OpEx 比較（サービス契約は除く）
OpEx 分野では、トレーニングコストの節約が、サービス契約費用削減に次ぐ 2 番目に大きな節約です。
トレーニングのコストは、代替ポイント製品ソリューションと比較して 66%削減されています。この節約
は、代替ポイント製品ソリューションでは 4 つの異なるトレーニング・カリキュラムが必要となり重複する
のに対して、各サービス契約に共通のコストが排除され、単一の契約のもとでトレーニングが簡素化さ
れたことで生み出されています。F5 統合ソリューションでは、他の OpEx 要素それぞれについてもコス
トが削減されます。4 つのポイント製品ソリューションに比べ、単一の統合システムでは運用やメンテナ
ンスにかかる作業が少ないためです。また、シャーシが 1 つだけなら 4 つのシャーシより少ない電力、
冷却コスト、フロアスペースしか必要ないため、環境にかかる費用も削減されます。F5 統合ソリューシ
ョンは単一の管理インターフェイスを使用するため、4 つの異なる管理インターフェイスを使用する場合
のような複雑さも軽減されます。
使用例 2：インテリジェントなトラフィック制御と付加価値サービス（VAS）の負荷軽減
この使用例では、インテリジェントなトラフィック制御を使用して付加価値サービス製品の機能の負荷を
軽減することで実現する TCO 削減を分析します。VAS は、ネットワークコストを削減するために使用さ
れ、収益化構想に影響します。次の 4 つの VAS シナリオを分析します。
•
ビデオ最適化：ビデオコンテンツを、個々のモバイルデバイスのディスプレイ能力にあわせてフ
ォーマットし、ネットワーク容量（帯域幅）を節約します。
•
透過キャッシング：頻繁に使用されるコンテンツを、キャッシングサービスとして提供します。こ
れにより、インターネット・コンテンツのソーシングコストが削減され、キャッシュからのネットワー
ク・アップストリームに必要な容量も削減されます。
•
URL フィルタリング：URL フィルタリングサービスは、別料金で提供されます。このようなサービ
スは、ネットワークが仕事以外の活動に使用されるのを制限し、生産性を高めるために多くの
エンタープライズで使用されています。
•
保護者による制限：サブスクライバに、課金サービスとして、モバイル・ブロードバンド・サービス
からアクセスできるコンテンツを制限するサービスを提供します。
モバイル・ブロードバンド・サービスは大規模なので、単一のルータまたはトラフィック管理シャーシに 2
つ以上の VAS は導入されません。そこで、2 つの例を示します。ビデオ最適化とキャッシュ、および
URL フィルタリングと保護者による制限です。Gi インターフェイスを通過するトラフィックは、研究対象
の 5 年間、年に 100Gbps です。表 1 には、各 VAS が使用するトラフィック総量の割合を示します。
VAS
ビデオ最適化
透過キャッシング
URL フィルタリング
保護者による制限
トラフィックの割合
55%
30%
10%
12%
表 1 – VAS のトラフィック割合（%）
F5 インテリジェント・トラフィック制御ソリューション
図 6 は、F5 のインテリジェント・トラフィック制御ソリューションのネットワーク図を示します。
図 6– F5 の VAS 向けインテリジェント・トラフィック制御
図は、F5 BIG-IP ソリューションを使用した、各 VAS への入出力トラフィック制御を示します。インテリジ
ェントなトラフィック制御機能が適用されて、各ホストシステムへの特定の VAS を必要とするトラフィック
のみ選択的に制御されます。たとえば、この使用例では、ポート 80 のトラフィック合計は 100Gbps で
すが、このトラフィックのうちビデオ最適化を必要とするトラフィックは 55%のみです。そのため、
55Gbps のみがビデオ最適化システムに対して制御されます。BIG-IP および VAS リソースについて
TCO を分析します。他のネットワーク要素は両方のソリューションに共通のため、研究から除外されて
います。
ルーティングされた VAS ソリューション
図 7 は、インテリジェントなトラフィック制御ではなくルータを使用した VAS ソリューションを示します。
図 7 – ルーティングされた VAS ソリューション
このソリューションでは、L2/L3 ルータを使用して各 VAS リソースへのトラフィック入出力を行っていま
す。シンプルなポリシーベースの S/Gi トラフィックルーティングはルータを使用して行えますが、このソ
リューションではインテリジェントなトラフィック制御がないため、100%のトラフィックがルータから各
VAS に送られます。F5 インテリジェント・トラフィック管理ソリューションでは、サブスクライバの分類やト
ラフィックの分類、または両方の組み合わせに基づいてトラフィックを制御できます。
使用例 2 の TCO 結果：VAS のインテリジェント・トラフィック制御
表 2 は、ビデオ最適化およびキャッシュの組み合わせの TCO 比較を示し、表 3 は、URL フィルタリン
グおよび保護者による制限の組み合わせの TCO 比較を示します。
項目
ITS/ルータ TCO
ビデオ最適化
＄ミリオン
インテリジェン
ト・トラフィック
ルータのみ
制御
$1.3
$55.0
削減割合（%）
$2.1
38%
$100.0
45%
透過キャッシング
$15.0
$50.0
70%
合計
$71.3
$152.1
53%
表 2 – TCO 比較ビデオ最適化およびキャッシュ
項目
ITS/ルータ TCO
URL フィルタリン
グ
保護者による制
限
合計
＄ミリオン
インテリジェン
ト・トラフィック
ルータのみ
制御
削減割合（%）
$1.3
$2.1
38%
$3.8
$37.5
90%
$60.0
88%
$99.6
88%
$7.2
$12.3
表 3 – TCO 比較 URL フィルタリングおよび保護者による制限
インテリジェント・トラフィック制御ソリューションでは、ルーティングによるソリューションと比較して 5 年
で合計 53%～88％節約されています。この削減は主に、インテリジェント・トラフィック制御では各 VAS
リソースへのトラフィックを必要に応じて選択的に制御し、そのため各 VAS サービスに必要な容量を削
減できるために実現されています。インテリジェント・トラフィック制御によりどれだけ節約できるかは、
VAS 処理が実際に必要とするトラフィック合計の割合に比例して異なります。たとえば、URL フィルタリ
ングではトラフィック合計の 10%しか必要ないのに対し、ビデオ最適化ではトラフィック合計の 55%が
必要です。そのためトラフィック制御により多く節約できるのは、ビデオ最適化より URL フィルタリング
です。選択的な制御では、F5 BIG-IP で個々の VAS に接続するのに必要なポート数も削減されます。
これにより F5 BIG-IP ではルータに比較して 38%のコスト削減ができます。
まとめ
モバイルブルードバンドの急速な普及とメディアリッチなアプリケーションの拡散により、トラフィックは急
速に増加しています。トラフィックの拡大は、収入以上のスピードでコストが増大する原因になります。
これは、OTT プロバイダが高い付加価値サービス収益を得ており、広範な均一価格モデルが収益拡
大を阻害しているためです。サービスプロバイダは、トラフィックの増大にコストがより効率的に対応し、
コストの増大を抑制しながら収益の拡大を加速させる収益化戦略を導入できるようなソリューションを
求めています。効果的な収益化戦略には、サブスクライバのネットワークへの信頼を高めなければなり
ません。このような信頼を獲得するには、セキュリティの脅威に対応したりセキュリティへの攻撃を緩和
させる機能の強化が必要です。
F5 は、大幅なコスト削減を可能にしサービスプロバイダの課題とニーズに対応する、次のような S/Gi
ソリューションを提供しています。
•
モバイル・ブロードバンド・ネットワークを最適化し、保護し、収益化するソリューションの提供
•
ネットワークを簡素化し、効率性を高め、コストを削減し、サービス配信を保護する統合プラット
フォームの提供
•
サブスクライバおよびアプリケーションの可視性および制御の向上
2 つの使用例で、F5 ソリューションの TCO と、実際の業界トップのポイントソリューションを備えた代替
ポイント製品の TCO を比較します。TCO での削減を、表 4 にまとめます。
使用例
TCO 削減割
合（%）
Gi ネットワークの簡素化
36%
ITS:ビデオ最適化とキャッシュ
53%
ITS:URL フィルタリングと保護者による
制限
88%
表 4 – TCO 節約のまとめ
削減される主な理由は次のとおりです。
•
•
S/Gi 機能の、単一のハードウェア・ソリューションへの統合と均一なソフトウェア操作環境
o
I/O ポートとシャーシの共通機器のレプリケーションを排除
o
管理および運用の複雑さが軽減
o
複数ベンダとのサービス契約やトレーニングプログラムの削減
トラフィック制御による VAS リソース要件の抑制
F5 統合ソリューションのもう 1 つのメリットは、より簡単に拡張できることです。たとえば、F5 DNS ソフ
トウェアを統合 S/Gi 環境に追加すると、サービスプロバイダは既存の DNS インフラストラクチャを増補
または交換し、はるかに高いパフォーマンスや拡張性、および統合された DNS セキュリティ機能を提
供できるようになります。次のような場合も、さらに TCO 削減が可能です。
•
F5 の高パフォーマンス透過キャッシングとその組み込み ICSA ファイアウォールを組み合わせ
てバックエンドの DNS インフラストラクチャを保護し、DNS サーバへのトラフィックを 80%以上
削減
•
F5 の高パフォーマンス DNS リゾルバ機能を利用して、DNS 機能、DNS ファイアウォールにさ
らに DNS リゾルバと DNSSEC 検証まで完全な統合が可能
•
F5 の信頼性ある DNS 機能を導入して、高いパフォーマンスを提供することでさらに統合をす
すめ、DNS および信頼性ある DNSSEC の DNS 機能を保護
•
F5 のインテリジェント・トラフィック制御機能を DNS 応答に追加して、サービスプロバイダが選
択的パケットコアノードを選択できるようにし、OpEx を削減
ACG Research は、ネットワークおよび通信分野に特化した分析およびコンサルティング企業です。当社のクラ
ス最高の技術アナリストは、120 年以上の経験と通信の専門知識を持ち、技術的問題およびビジネス上の問題
両方に対処できます。包括的で高品質なエンドツーエンドのビジネス・コンサルティングを提供し、研究サービスを
配信します。Copyright © 2013 ACG Research. www.acgresearch.net.

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