Plataformas de NFV

La adopción y evolución del paradigma NFV depende de dos factores fundamentales. Por una parte, el desarrollo de estándares que garanticen la interoperabilidad de las soluciones basadas en NFV y, por otra parte, plataformas NFV que satisfactoriamente implementen el marco arquitectónico de NFV considerando los requisitos específicos de un entorno de operador de red. Con respecto a los estándares, ETSI conjuntamente con otros Organismos de Desarrollo de Estándares como el IETF están a cargo de la estandarización de NFV, logrando hasta el momento avances significativos en el tema. Con respecto al desarrollo de plataformas NFV, varias iniciativas propietarias y de código abierto han sido presentadas. Cada una de estas propuestas trata de implementar el marco de gestión y orquestación (MANO) propuesto por ETSI desde su perspectiva, dando como resultado un alto grado de heterogeneidad en las plataformas NFV. Diferentes autores realizan un estudio detallado de las plataformas NFV existentes con el objetivo de analizar sus características y funcionalidades proporcionadas.

Por ejemplo, Mijumbi et al. [36] presentan algunos proyectos de NFV considerando el objetivo del proyecto, el área de interés, entidades que lo lideran o financian y el tipo de proyecto. En el mismo artículo también se presentan implementaciones de NFV realizadas por la industria considerando la funcionalidad, las entidades de estandarización en las cuales se basan y las plataformas en las cuales se ejecutan (OpenStack, OpenDayLight, etc.). Mijumbi et al. [49] en un artículo distinto, presentan como diferentes proyectos y productos NFV se basan en infraestructuras existentes como OpenStack, algunos de ellos utilizan TOSCA para modelar los elementos de información de NFV y la mayoría propone una solución para los bloques funcionales de MANO. En el mismo artículo también se presenta las capacidades de gestión y orquestación de cada proyecto/producto considerando cuatro categorías principales: enfoque de gestión, función de gestión (FCAPS), la orientación de la gestión (funciones, servicios o red) y las áreas relacionadas de gestión (SDN o Cloud).

Chayapathi et al. [31] realizan una distinción entre soluciones de software, propietarias y de código abierto, que desempeñan solamente funciones de VNFM, otras enfocadas en el despliegue y orquestación de Servicios de Red y otras enfocadas en proporcionar la funcionalidad de los bloques de MANO completa. Similarmente, Gil y Botero [50] realizan una descripción de algunos proyectos NFV realizados por la industria y la comunidad académica. Posteriormente, realizan una clasificación considerando si el proyecto es o no de código abierto, los componentes del marco arquitectónico de NFV implementados, la entidad que lidera el proyecto y la principal contribución.

De la revisión del estado del arte se puede decir que, si bien la mayoría de plataformas NFV presentadas comparten el objetivo común de implementar el marco arquitectónico de NFV propuesto por ETSI, las funcionalidades o capacidades reales de gestión y orquestación son proporcionadas con un cierto grado de limitación. Por ejemplo, algunas implementaciones de NFV se limitan a controlar las operaciones del ciclo de vida de VNFs sin considerar los NSs. Por otra parte, existen implementaciones que permiten controlar las operaciones del ciclo de vida de los descriptores, pero no proporcionan un conjunto completo de operaciones del ciclo de vida para las instancias. Ciertamente, este es el resultado esperado considerando que NFV es una tecnología relativamente nueva que debe evolucionar para proporcionar todas las funcionalidades de gestión y orquestación propuestas por ETSI y requeridas por los operadores de red.

Adicionalmente, se observa una tendencia en la creación de consorcios formados por operadores de red, fabricantes de equipos de red y academia para el desarrollo de plataformas de código abierto enfocadas

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en consolidar el paradigma NFV. SDX central23 _{en su reporte sobre NFV de 2017 [51] indica que a}

medida que los proyectos de código abierto evolucionan, los proveedores de tecnología también se están posicionando, tomando prestadas algunas tecnologías de código abierto y presentando su propia mejora a través de la integración. El resultado es una explosión de diferentes enfoques y tecnologías competitivas. En este reporte se destacan las plataformas de NFV: Open Source MANO, OpenBaton, Tacker, OPNFV y ONAP.

A continuación, se proporciona una breve descripción de las plataformas NFV, propietarias y de código abierto, más relevantes en la actualidad. En la sección siguiente, se incluye una descripción detallada de Tacker considerando que es un proyecto propio de OpenStack y con el objetivo de ilustrar cómo una plataforma en particular implementa el marco arquitectónico NFV de ETSI.

• Orquestador de Servicios de Red (NSO) de Cisco24. Se proporciona un paquete de funciones

principales NFVO, el cual combina el orquestador de servicios de red con la lógica de orquestación NFV, los modelos de datos ETSI NFV y el controlador de servicios elástico (ESC) encargado de la gestión del ciclo de vida de las VNFs. Se utiliza un esquema de descriptor basado en YANG que permite crear descriptores de servicio de red e incorporar VNFs de distintos proveedores utilizando JSON, XML o TOSCA/YAML. De esta manera se proporciona una plataforma versátil e independiente de proveedores utilizable con redes físicas, virtuales o híbridas que permite controlar por completo las operaciones del ciclo de vida de las instancias de VNF y NS en ejecución.

• Open Platform NFV (OPNFV)25. Es un proyecto de código abierto fundado y alojado por la

fundación Linux y, compuesto por operadores de telecomunicaciones y proveedores. Su objetivo es establecer una plataforma de referencia de código abierto, adaptada al entorno del operador, para avanzar en la evolución de NFV. OPNFV proporciona NFVI y VIM mediante la integración de componentes de proyectos preliminares como OpenDaylight, ONOS, OpenStack, Ceph, KVM, Open vSwitch y Linux. Si bien no es específicamente una solución MANO, representa una solución integrada de NFV centrada en la verificación y la garantía. El lanzamiento reciente de OPNFV Danube ofrece metodologías DevOps a NFV a través del desarrollo preliminar colaborativo, la integración, la implementación y la importante automatización de pruebas de integración continua/desarrollo continuo (CI/CD).

• Open Source MANO (OSM)26. Fue presentado en febrero de 2016 con el objetivo de ofrecer una

funcionalidad de código abierto MANO que cumpla plenamente con el marco de ETSI. OSM ha recibido contribuciones de Telefónica y su proyecto OpenMANO, Canonical y su VNFM genérico Juju y RIFT.io con su orquestador de NFV de código abierto. La comunidad de OSM ha definido un alcance para el proyecto que abarca tanto los aspectos de tiempo de diseño como de ejecución relacionados con la prestación de servicios para entornos de proveedores de servicios de telecomunicaciones. El lanzamiento de la versión tres de OSM se enfoca en aspectos como la usabilidad de la plataforma, mejoras en el modelamiento de VNFs y NSs, configuración de VNF extremadamente flexible y una gestión avanzada de redes, así como capacidades de seguridad mejoradas con controles de acceso avanzados, entre otros.

• T-NOVA27. Con el objetivo de promover el concepto de NFV, T-NOVA presenta un novedoso

marco facilitador, que permite a los operadores no solo desplegar funciones de red virtualizadas para sus propias necesidades, sino también ofrecerlas a sus clientes, como servicios de valor agregado. Kourtis et al. [52] indican que las funcionalidades MANO de T-NOVA se basan en la plataforma de orquestación de NFV “TeNOR” y sus módulos actualmente implementados que soportan la gestión de cuatro fases críticas del ciclo de vida del servicio denominadas como descubrimiento de recursos, mapeo de servicios, despliegue de servicios y supervisión. A su vez, la funcionalidad de NFVO 23 _{https://www.sdxcentral.com/} 24 _{https://www.cisco.com/c/en/us/solutions/service-provider/solutions-cloud-providers/network-services-orchestrator-} solutions.html 25 _{https://www.opnfv.org/} 26 _{https://osm.etsi.org/} 27 _{http://www.t-nova.eu/}

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proporcionada por TeNOR es dividida en dos submódulos principales: Orquestador de Servicio de Red (NSO) y Orquestador de Recursos Virtualizados (VRO).

• OpenBaton28. Esta plataforma permite la implementación de NSs sobre infraestructuras

heterogéneas de NFV, se integra con OpenStack y proporciona un mecanismo basado en plugins para

integrar otros tipos de VIM. Soporta la gestión de NS ya sea utilizando un VNFM genérico o

interactuando con un VNFM específico. Utiliza diferentes mecanismos (RESTful o APIs Pub/Sub) para interactuar con los VNFMs y también se integra con componentes adicionales para la gestión en tiempo de ejecución de un NS. Por ejemplo, se proporciona escalamiento automático y gestión de fallas en función de la información de supervisión proveniente del NFVI.

• Open Network Automation Platform (ONAP)29. ONAP es un proyecto de la fundación Linux que

reúne los proyectos Open ECOMP y Open-O como una plataforma integral para la orquestación y automatización en tiempo real, basada en políticas, de funciones de red físicas y virtuales que permitirán a los proveedores y desarrolladores de software, redes, TI y Cloud crear rápidamente nuevos servicios. Por una parte, Open ECOMP principalmente proporciona un marco orientado al tiempo de diseño utilizado para el diseño y la composición de servicios de red, políticas y VNFs. Por otra parte, Open-O proporciona un marco orientado al tiempo de ejecución que implementa todas las funcionalidades de orquestación.