Co je operátor Azure 5G Core Preview?

Operátor Azure 5G Core Preview je hybridní mobilní paketové jádro na úrovni operátora Any-G s plně integrovanými síťovými funkcemi, které běží místně i v cloudu. Poskytovatelé služeb můžou nasazovat odolné sítě s vysokým výkonem a vysokou kapacitou při zachování nízké latence. Azure Operator 5G Core je ideální pro uživatelské sítě vrstvy 1, operátory mobilních sítí (MNO), operátory virtuálních sítí (MVNO), podniky, IoT, pevný bezdrátový přístup (FWA) a operátory satelitní sítě (SNO).

Výkon globální stopy Azure zajišťuje globální pokrytí a provozní infrastrukturu ve velkém, společně s architekturou zabezpečení microsoftu nulová důvěra (Zero Trust), která zajišťuje zabezpečené a spolehlivé připojení ke cloudovým aplikacím.    Sofistikované nástroje pro správu a automatizovaná správa životního cyklu zjednodušují a zjednodušují síťové operace. Operátoři můžou efektivně zrychlit migraci na 5G v samostatných i ne samostatných architekturách a současně nadále podporovat všechny starší technologie přístupu k mobilní síti (2G, 3G a 4G).

Zjednodušené upgrady softwaru v rámci služeb minimalizují výpadky a složitost během aktualizací verzí a mechanismus vrácení zpět zajistí, že se systém v případě potřeby může vrátit k předchozímu stabilnímu stavu.   Zásobník pozorovatelnosti Azure Operator 5G Core poskytuje bohatou sadu přehledných řídicích panelů, které jsou připravené. Operátoři můžou použít stávající analytická řešení k další analýze nebo použít Přehledy operátora Azure, který kombinuje sílu umělé inteligence a strojového Učení k poskytování pokročilých analytických možností. Operátor Azure 5G Core generuje podrobné záznamy dat událostí, které operátorům poskytují přehledy pro optimalizaci výkonu sítě a zlepšení kvality prostředí pro předplatitele.  

Klíčové funkce a výhody

Operátor Azure 5G Core obsahuje následující klíčové funkce pro provoz zabezpečených síťových funkcí na úrovni operátora ve velkém měřítku. 

Any-G

Operátor Azure 5G Core je sjednocené řešení síťového jádra paketů Any-G, které využívá nativní cloudové funkce k řešení funkcí 2G/3G/4G a 5G. Umožňuje operátorům nasazovat síťové funkce kompatibilní nejen se staršími technologiemi, ale také s nejnovějšími sítěmi 5G, modernizovat sítě operátorů při provozu na jedné konzistentní platformě, aby se minimalizovaly náklady. Any-G nabízí následující funkce:

• Běžné kotevní body (kombinované uzly), které umožňují bezproblémovou mobilitu mezi technologiemi Radio Access Technologies (RAT). 
• Běžné instance UPF, které podporují všechny typy RAT pro snížení mobility a stop. 
• Oddělení řídicí roviny a roviny uživatele poskytuje standardy 5G a 4G CUPS. 
• Konzistentní použití služeb s přidanou hodnotou (VAS) bez ohledu na typ přístupu k rádiu. 
• Integrované zbídání umožňující nepřetržité zachytávání aktivit uživatelských zařízení/relací 
• Možnosti nasazení pro použití rozhraní SBI (Průměr nebo rozhraní založené na službách), které operátorům umožňují zvolit, kdy mají upgradovat funkce partnerské sítě. 
• Řezy, které poskytují flexibilitu při přizpůsobení ošetření sady zařízení.  

Operátor Azure 5G Core nabízí následující síťové funkce:

Poznámka:

Operátor Azure 5G Core Preview je k dispozici pouze pro síťové funkce 5G SA.

Síťové funkce používané pro 5G SA:

• Funkce řízení přístupu a mobility (AMF) – AMF zodpovídá za správu přístupu a mobility pro předplatitele mobilních zařízení. Je to kontaktní bod pro všechny mobilní uživatele v základní síti. Udržuje spojení se sítí pro rádiový přístup (RAN) k přenosu zpráv signalizačních zpráv uživatelům a od uživatelů.
• Funkce správy relací (SMF) – SMF poskytuje správu relací na nejvyšší úrovni. Řídí vytváření, úpravy a odstraňování relací datových jednotek protokolu (PDU) a poskytuje přístup k datům z uživatelských zařízení (UE) do jedné nebo více datových sítí.
• Funkce UPF (User Plane Function) – UPF je základní součástí architektury systému základní infrastruktury 5G, která zodpovídá za zpracování paketů, agregaci provozu a funkce správy až po hraniční síť. Poskytuje také bod ukotvení PROTOKOLU IP pro mobilitu v rámci technologie RAT (Intra/Inter Radio Access Technology) při implementaci části vynucování zásad roviny uživatele, generování sestav o využití provozu a zákonné funkce průsečíku. 
• Funkce výběru výseče sítě (NSSF) – NSSF podporuje možnosti výběru výseče sítě v síti 5G. Tyto funkce používají jiné skupiny zabezpečení sítě uživatelů, jako je AMF během postupů UE, k zajištění použití prostředků specifických pro řez (AMF, SMF, UPF) pro příslušné postupy.
• Funkce síťového úložiště (NRF) – NRF zodpovídá za správu různých instancí NF a jejich příslušných profilů. Umožňuje, aby různé NF dynamicky registrovaly a deregistrovaly své služby a profil, zatímco podporuje také dynamické zjišťování různých instancí NF na základě jejich stavu a místních zásad.

Síťové funkce používané pro 4G a 5G NSA: 

• Entita správy mobility (MME) – MME je klíčem ke správě signálů pro přístup, mobilitu a zabezpečení UE v sítích LTE. Vytvoří spojení a koordinaci mezi uživatelem a vývojovými jádry paketů a zajišťuje bezproblémovou mobilitu a ověřování.
• Funkce řídicí roviny brány (PGW-C) datové sítě paketů (PDN) – PGW-C hraje zásadní roli při správě stavů relací a přidělování IP adres pro uživatele. Funguje jako rozhraní řídicí roviny mezi mobilní sítí a PDN, orchestruje tok datových relací a udržuje efektivitu sítě. 
• Funkce roviny uživatele brány PDN (PGW-U) – PGW-U zodpovídá za směrování a předávání paketů uživatelských dat mezi uživatelem a externími sítěmi. Zajišťuje efektivní správu a doručování datových přenosů, udržování kvality služeb a prostředí pro koncového uživatele.
• Obsluha funkce řídicí roviny brány (SGW-C) – SGW-C dohlíží na vytváření a správu tunelů roviny uživatelů v SGW. Je důležité udržovat informace o relacích a podporovat mobilitu UE v různých eNodeB v síti. 
• Obsluha funkce roviny uživatele brány (SGW-U) – SGW-U usnadňuje přenos paketů uživatelských dat v mobilní síti. Zajišťuje efektivní směrování a přesměrování datových paketů do správného cíle, které podporuje nepřerušenou mobilitu uživatelů.

Síťové funkce používané pro 2G a 3G: 

• Uzel podpory GGSN brány –GGSN slouží jako brána mezi mobilní sítí GENERAL Packet Radio Service (GSM) a externími sítěmi s přepínačem paketů. Zodpovídá za přiřazování IP adres, vynucení QoS a směrování dat od mobilních uživatelů do externích sítí.
• Obsluha SGSN (NODE Support Node) – SGSN zodpovídá za provoz sítí GSM a Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), které spravují relace mobilních dat a mobilitu. Zajišťuje nepřetržitá datová připojení a optimalizaci při pohybu uživatelů v síti, zpracování registrace, ověřování a směrování dat paketů.  

Any-G je postaven na platformě Azure Operator Nexus a Azure – s flexibilním umístěním síťové funkce (NF) na základě případu použití operátora. Různé případy použití řídí topologie nasazení NF. Síťové funkce se dají geograficky přiblížit uživatelům pro scénáře, jako jsou spotřebitel, nízká latence a MEC nebo centralizované pro počítače na počítač (Internet věcí) a podnikové scénáře. Nasazení je řízené rozhraním API bez ohledu na umístění síťových funkcí.

 

Odolnost

Operátor Azure 5G Core podporuje mechanismy obnovení pro scénáře selhání, jako jsou jeden pod, více pod, virtuální počítač, více virtuálních počítačů v rámci stejného racku a více virtuálních počítačů rozložených do více racků. Vzhledem k tomu, že se systém škáluje tak, aby vyhovoval milionům odběratelů, vyžaduje mechanismy schopné řešit vnitřní i vnější chyby, které se rozšiřují na selhání celého geografického umístění. K efektivnímu zmírnění potenciálních přerušení a k zajištění minimálního dopadu během upgradů zahrnuje operátor Azure 5G Core mechanismy geografické redundance a upgradu softwaru v rámci služby (ISSU). 

Orchestrace

Operátor Azure 5G Core umožňuje zřizování, konfiguraci, správu a automatizaci složitých služeb, které zahrnují více NF a analytických služeb v hybridních (místních i cloudových) prostředích. Tím se zajistí konzistentní a efektivní nasazení. Podporuje funkci ISSU a vrácení zpět do různých verzí a přitom zachovává základní konfiguraci napříč verzemi a nemá vliv na operace stávajících úloh. 

Poskytovatel prostředků Azure Operator 5G Core poskytuje inventář nasazených prostředků a podporuje monitorování a stav aktuálních a probíhajících nasazení. 

Pozorovatelnost

Operátor Azure 5G Core podporuje místní pozorovatelnost na cluster pro metriky na úrovni platformy i aplikace, klíčové ukazatele výkonu, protokoly, výstrahy, alarmy, trasování a záznamy dat událostí. Data pozorovatelnosti pro většinu síťových funkcí se podporují prostřednictvím následujících komponent PaaS (Industry Standard Platform as a Service):

• Prometheus
• Fluentd
• Elastické
• Výstraha
• Jaeger
• Kafka

Po nasazení poskytuje operátor Azure 5G Core zobrazení inventáře clusterů a síťových funkcí první strany spolu s stavem nasazení a provozního stavu. Operátor Azure 5G Core nabízí také bohatou sadu předefinovaných řídicích panelů.    Odpojený režim break-glass udržuje data, když dojde ke ztrátě připojení mezi oblastmi veřejného cloudu Azure a místními platformami. Operátor Azure 5G Core také umožňuje operátorům ingestovat telemetrická data do zvoleného analytického řešení pro další analýzu. 

Klíčové výhody

Mezi klíčové výhody operátora Azure 5G Core patří:

• Vysoký výkon roviny uživatele s vloženými službami roviny uživatele.
• Správa životního cyklu NF založeného na rozhraní API (LCM) prostřednictvím Azure bez ohledu na model nasazení
• Pokročilá analýza prostřednictvím operátora Azure Přehledy.
• Architektura nativní pro cloud bez pevných omezení nasazení
• Podpora modelu zabezpečení Zero-Trust od Microsoftu

Podporované oblasti

Ve verzi Public Preview se nasazení Azure Operator 5G Core podporuje v následujících oblastech Azure:

• USA – východ
• Spojené arabské emiráty – sever
• Středojižní USA
• Severní Evropa

Kompatibilita

Tabulka ukazuje, které verze Azure Kubernetes/Nexus Azure Kubernetes K8s jsou kompatibilní s aktuální verzí Azure Operator 5G Core. Pokud chcete použít nebo aktualizovat aktuální verzi, musí být tyto clustery aktualizovány na příslušnou verzi.

Verze Azure Operator 5G Core	Verze AKS K8s	Verze Nexus K8s
2402.0	1.27.9	1.27.3

Související obsah

• Centralizovaná správa životního cyklu v Operátoru Azure 5G Core Preview