چالش‌های عملیاتی در مسیر راه‌اندازی 5G

برای رویارویی با تغییرات حوزه تلکام، آمادگی کامل داریم؟

معماری 5G در بخش Core آن به‌شکل معماری مبتنی بر سرویس، طراحی و همین امر موجب ایجاد کاربردهای فراوان و بهبود تجربه کاربری شده است. این معماری این امکان را فراهم می‌کند تا تمامی فروشنده‌^[1]ها بتوانند با یکدیگر همکاری داشته باشند.

در مقاله قبل^[2] درباره مفاهیم Cloud Native در دنیای اطلاعات و ارتباطات و همین‌طور صنعت تلکام به‌‌شکل مختصر صحبت شد. اما در این مقاله قصد داریم از چالش‌هایی که ممکن است در پذیرش معماری Cloud Native در حوزه 5G با آن روبرو شویم، بگوییم. در مسیری که در آن قدم خواهیم گذاشت، بیش‌ازپیش، ارتباط‌مان با یکدیگر قوی‌تر و محکم‌تر خواهد شد. سوار بر موج ارتباطات ایجادشده، نوآوری‌های جدیدتری خواهیم داشت تا بتوانیم دنیا را جای بهتری برای زیستن کنیم. در این مسیر قطعا با چالش‌هایی هم روبرو خواهیم بود که اگر خودمان را از پیش برای رویارویی با آنها آماده نکرده باشیم، نه‌تنها از این بازار خوش آب و رنگ، سودی حاصل‌مان نمی‌شود بلکه از عرصه رقابت، خیلی زود کنار گذاشته خواهیم شد.

در این مقاله تلاش شده به برخی از مهم‌ترین چالش‌های Cloudification در مسیر راه‌اندازی 5G اشاره شود تا بتوانیم این چالش‌ها را بهتر شناخته و آماده‌تر پا به عرصه رقابت در حوزه 5G بگذاریم.

کلیدواژه: Cloudification ،5G، چالش‌های پیاده‌سازی Cloud Native 5G

متخصصان حوزه صنعت مخابرات، معماری جدیدی را برای شبکه 5G معرفی و تغییرات بنیادی را در آن اعمال کرده‌اند. بیش از یک دهه است که از معرفی تکنولوژی رایانش ابری^[3]در صنعت فناوری اطلاعات می‌گذرد و حال این تکنولوژی به صنعت تلکام نیز ورود پیدا کرده و مزایایی را با خود به ارمغان آورده است. در کنار مزایای مطرح‌شده برای این حوزه، بهتر است نگاهی به چالش‌های این حوزه نیز داشته باشیم تا بتوانیم تصمیمات اصولی‌تری بگیریم و تطابق بیشتری با شبکه 5G داشته باشیم.

معماری 5G در بخش Core آن به‌شکل معماری مبتنی بر سرویس، طراحی و همین امر موجب ایجاد کاربردهای فراوان و بهبود تجربه کاربری شده است. این معماری این امکان را فراهم می‌کند تا تمامی فروشنده^[4]ها بتوانند با یکدیگر همکاری داشته باشند. حال با مزایایی که به‌طور مختصر اشاره شد، با چندین چالش عمده روبرو خواهیم بود که در ادامه به آنها اشاره شده است:

مجازی‌سازی (Virtualization)

مهاجرت از سرویس‌های فیزیکی شبکه به سمت سرویس‌هایی که به‌شکل مجازی پیاده‌سازی می‌شود، این امکان را برای تأمین‌کنندگان سرویس‌های ارتباطی فراهم می‌کند تا فرآیند تست و مدیریت چرخه حیات یک سرویس شبکه را در محیط مجازی‌سازی‌شده به‌شکل بهینه‌تری انجام دهند و چابکی بیشتری در دنیای پر از رقابت امروز تجربه کنند، در حالی که اگر لازم بود این تغییرات روی سرورهای فیزیکی انجام شود، وابستگی زیادی به یک مکان^[5] خاص و همچنین ارتباط‌های^[6] خاص داشت، اما اکنون در محیط‌های جدید، این وابستگی وجود ندارد. در کنار مزایای مطرح‌شده، چالشی که وجود دارد، طراحی جدید سرویس‌های شبکه است؛ برای اینکه بتوانند سازگاری کاملی با بسترهای جدید داشته باشند.

همزیستی سرویس‌های قدیم و جدید (New and legacy coexistence)

بخش 5GC^[7] نیاز دارد تا با سرویس‌های قدیمی شبکه که با معماری جدید پیاده‌سازی نشده‌اند، ارتباط برقرار کند؛ بنابراین مهاجرت بدون برنامه‌ریزی و ناگهانی به معماری جدید ممکن است خسارات مالی فراوانی به تأمین‌کنندگان سرویس‌های ارتباطی و همین‌طور کاربران وارد کند. پس لازم است مهاجرت به معماری جدید به‌گونه‌ای انجام شود که کمترین آسیب به تأمین‌کنندگان سرویس و کاربران وارد آید. ازاین‌رو لازم است واسطی برای تطابق کامل بین سرویس‌های جدید و قدیمی تعریف شود.

مدیریت مشارکت‌کنندگان در عرصه ارتباطات (Managing the Partner Ecosystem)

با تغییراتی که در نحوه خدمات‌دهی تأمین‌کنندگان سرویس‌های ارتباطی^[8] رخ داده و به سمت دنیای دیجیتال در حال حرکت هستند، مدل‌های تجاری صنعت 5G در حال تکامل است. بنابراین لازم است که بسیاری از اپراتورهای سنتی و تأمین‌کنندگان خدمات اینترنتی و شرکت‌های مختلف، وارد این میدان شوند و با یکدیگر مشارکت جدی‌تری داشته باشند. از طرفی، نقش اصلی در تکمیل مدل‌های تجاری صنعت 5G را تأمین‌کنندگان سرویس‌های ارتباطی و شریک‌های تجاری آنها ایفا خواهند کرد؛ پس باید این سیستم هرروز به‌شکل انتها به انتها مورد رصد و بازبینی قرار گرفته و طراحی‌ها، مدام به‌روزرسانی شوند. ازاین‌رو به ابزاری نیاز است که بتواند شرایط مدیریت انتها‌به‌انتها را در این اکوسیستم فراهم کند.

استفاده از تکنولوژی DevOps برای ارائه بهینه خدمات (Adopting DevOps for efficient software delivery)

معماری Cloud Native، باعث شده که سرویس‌ها به‌شکل مجزا و بدون وابستگی به یکدیگر، توسعه یابند. به‌عبارتی ‌دیگر، با دریافت نظرات کاربران، می‌توان تغییراتی را برای بهبودی سرویس‌ها به‌شکل سریع‌تر اعمال کرد. سرویس‌ها را تست و نسخه‌های جدیدتری از آنها را به بازار جهانی عرضه کرد. ازاین‌رو، این معماری رشد بسیاری در تجارت و درآمد شرکت‌ها ایجاد خواهد کرد. برای رسیدن به مزایای مطرح‌شده در این قسمت، به ابزارهای^[9] CI/CD و یادگیری نحوه کار با آنها نیاز است.

پایش و نظارت و ایرادیابی (Troubleshooting, tapping and probing)

با معرفی 5GC، پیچیدگی ارتباطی سرویس‌ها بیشتر از قبل شده و درنتیجه به ابزار‌های پایش و نظارت بیشتری برای تک‌تک سرویس‌ها نیاز است. لازم است که ابزارهای جمع‌آوری و تحلیل دیتا تطابق بیشتر و کامل‌تری با محیط 5G داشته باشند تا بتوانند با کمترین تأخیر و در مناسب‌ترین زمان، تصمیم‌گیری مناسبی در هنگام بروز یک رخداد داشته باشند. همچنین حفظ امنیت در این معماری در هنگام جمع‌آوری داده نیز امری ضروری بوده که توجه به آن از اهمیت فراوانی برخوردار است.

برش شبکه و محاسبات در لبه (Network Slicing and Edge Computing)

یک Network Slice این امکان را فراهم می‌کند تا سرویس‌هایی از شبکه به‌شکل خاص در اختیار یک یا چندین کاربر، با میزان سرعت و پهنای باند و ظرفیت و تأخیری مشخص و همچنین تحت شرایط امنیتی خاص قرار گیرد. ایجاد یک Slice از سرویس‌های شبکه با استفاده از تکنولوژی‌های NFV، SDN و MANO امکان‌پذیر خواهد بود. از طرفی معماری Cloud Native این امکان را فراهم کرده تا سرویس‌های شبکه در سراسر آن به‌شکل توزیع‌شده و در نزدیک‌ترین فاصله از کاربر قرار گیرند که به این مفهوم محاسبات لبه^[10] اطلاق شده است. ازاین‌رو با معرفی دو تکنولوژی فوق، هرچند امکان ایجاد سرویس‌ها در هر جایی از شبکه امکان‌پذیر می‌شود، اما نیاز به کنترلی سراسری در کل شبکه نسبت به تمامی منابع سخت‌افزاری و نرم‌افزاری وجود دارد. همچنین مدیریت ارتباطی میان تمامی مؤلفه‌ها نیز باید مورد توجه بیشتری قرار گیرد؛ بنابراین به ابزاری برای خودکارسازی تمامی موارد فوق در محیطی پویا نیاز است.

حال شاید در ذهن شما این سؤال ایجاد شود که با وجود این چالش‌ها، آیا هدفی که 5G و تأمین‌کنندگان آن دنبال می‌کنند، امکان‌پذیر خواهد بود؟ 5G و تأمین‌کنندگان آن به دنبال افزایش سود تجاری حاصل از سرویس‌هایی هستند که قرار است بر این بستر راه‌اندازی شوند که از ملزومات آن، کاهش زمان عرضه محصولات به بازار جهانی و خودکارسازی تمامی امور در این محیط است اما با موارد اشاره‌شده به نظر می‌رسد که نه‌تنها سودی حاصل نمی‌شود بلکه هزینه‌ها و پیچیدگی‌ها بیشتر نیز شده است.

شاید خیلی زود است که بتوان با قطعیت جمله آخر از بند فوق را عنوان کرد. باید زمان سپری شود و CSPها در این مسیر تلاش‌های زیادی انجام دهند و گاهی رنج‌ها و هزینه‌هایی را متحمل شوند تا به نتیجه نهایی برسند. شاید اشاره به مَثل «نابرده رنج، گنج میسر نمی‌شود» مناسب این تغییر امروز ما باشد.

بنابراین CSPها باید بتوانند به درک درست و کاملی از تغییراتی که در این عرصه در حال رخ دادن است، برسند و بتوانند درست برنامه‌ریزی کنند تا از عرصه رقابت عقب نمانند. دانش کافی از این تکنولوژی و زیرساخت آن باعث می‌شود تا ریسک‌های این محیط را پیشاپیش و با نسبت خوبی پیش‌بینی کرده و نسبت به آن به‌شکل مناسب عمل کنند. سرویسی که به‌صورت Cloud native ایجاد می‌شود به زیرساختی با قابلیت اطمینان و دسترس‌پذیری بالا نیاز دارد. از طرفی برای ایجاد سرویس‌ها نیاز به ابزارهای همگام‌ساز^[11] است. ازاین‌رو لازم است افراد تیم نسبت به ابزارهای متن‌باز^[12] دانش کافی داشته باشند.

از طرفی در معماری 5G ازآنجایی ‌که بسیاری از عملکردهای سیستم باید به‌شکل خودکار، پیاده‌سازی و مدیریت شوند، نیاز است که با روندهای سیاست‌محور^[13] و خودکارسازی-کنترل-بازخوردی^[14] آشنا باشیم. همچنین از آنجایی ‌که در این معماری بیشتر شرکت‌ها در حال فعالیت هستند، لازم است که از یک استاندارد تعریف‌شده پیروی شود تا همه بتوانند با زبانی مشترک با یکدیگر صحبت کنند. درصورتی ‌که از استانداردی مشترک استفاده نشود، قطعا پیچیدگی کار بیشتر است و رسیدن به یک هدف مشترک دشوارتر. استفاده از استاندارد این امکان را فراهم می‌کند تا عملیات راهبری و خودکارسازی به‌شکل انتها به انتها نیز ساده‌تر انجام شده و عرضه محصولات به بازار جهانی با تأخیر کمتری امکان‌پذیر باشد و رضایت و تجربه کاربری نیز بهبود یابد.

در صورتی ‌که موارد فوق و بسیاری از مواردی که در مجال این مقاله نمی‌گنجید در معماری جدید رعایت شود، قطعا اثرات تجاری آن نیز محسوس خواهد بود و رسیدن به اهداف این معماری نیز با چالش‌های کمتری روبرو خواهد بود.

منابع

[1] Transforming operations on the way to 5G, a guide to capturing the true benefits of cloud native and 5G Core, Ericsson, October 2020.

[2] Your guide to building a cloud native 5G Core, Ericsson, October 2020.

پی‌نوشت

[1]  Vendor

[2] که در شماره اول فصلنامه «فناوری همراه» به چاپ رسید «Cloudnative 5G core -مقاله «مجازی‌سازی، بستری برای مدیریت شبکه‌های نوین؛ ایجاد و توسعه

[3] Cloud Computing

[4] Vendor

[5] Location

[6] Connection

[7] 5G Core

[8] Communication Service Provider (CSP)

[9] Continuous Integration (CI)

[9] Continuous Integration (CI یا به اختصار)

به‌طور خلاصه به پروسه‌ای اشاره دارد که از آن طریق فیچرهای جدید به‌صورت خودکار با ریپازیتوری اصلی ادغام می‌شوند؛ CD هم مخفف واژگان Continuous Delivery است و هم به Continues Deployment اشاره دارد.

[10] Edge Computing

[11] Orchestration

[12] Open Source

[13] Policy-Based

[14] Closed-loop Automation