目的

サービスの SLA インテントに焦点を当てる（「どのように」ではなく「何を」）ことで、トランスポートサービスのプロビジョニングを簡素化します。これは、ソフトウェア定義型ネットワーキング（SDN）の概念を活用したサービス指向の視点を意味します。

Challenge

サービスプロバイダーは、高い機動性を持つスマートカー、超低遅延 AR およびモバイル ゲーム アプリケーション、ロジスティクスや製造における安全なマシン間通信のサポートなどの、非常に困難で時には矛盾することもあるサービスレベル要件を持つ、高度にカスタマイズされた柔軟なネットワークサービスを求めるエンドユーザーからの需要が増え続けていることに直面しています。最新のソフトウェア定義型ネットワーク（SDN）トラフィック エンジニアリング技術者は、ネットワークトラフィックを設計するためのさまざまな方法を提供する、革新的なプロトコルと機能のホストを使用して対応し、これらの特別なニーズを満たしてきました。SR-TE サービス、Tree-SID、ローカル輻輳緩和など、これらのアプローチに対する Crosswork のサポートについては、このガイドの他の場所で取り上げます。

5G モバイルネットワーキングの出現により、この傾向が加速し、ネットワーク アーキテクチャに対する新しいアプローチであるネットワークスライシングが登場しました。このまだ新しい標準規格により、ネットワークエンジニアは、5G ネットワークの帯域幅を、単一のモノリシックネットワークとして扱うのではなく、一部のサービスを他のサービスよりも優先するトランシェに分割できます。ネットワークエンジニアは、ユーザーのニーズと目的に基づいて各ネットワークスライスを設計し、必要に応じて各スライスに速度、遅延、スループット、およびその他のリソースを割り当てることができます。CNC は、これらのスライスを簡単に展開できるように、豊富でカスタマイズ可能なツールセットを提供します。Service Health と組み合わせると、これらのサービスの正常性を簡単にモニターする機能が追加されます。プロバイダー組織は、スライス自体をサービスとして提供できるため、サービスの提供範囲が広がります。

しかし、これらのサービスを簡単にプロビジョニングするにはどうすればよいでしょうか。ネットワークスライシングの基盤となる高度なトラフィック エンジニアリング サービスの設計とコーディングには、経験豊富なネットワークアーキテクトのスキルと、各プロバイダーの既存のネットワーク インフラストラクチャに関する深い知識が必要です。回線事業者が設計されたスライスを迅速かつ簡単にインスタンス化できるようにする自動化がなければ、ネットワークスライスは、収益化できるスケーラブルなコモディティプロバイダーではなく、少数の重要なユーザーに対してのみ達成可能なカスタム構成のままになる可能性があります。

これは進化している標準です。現在、Crosswork ソリューションは、トランスポートレベルのネットワークスライス管理機能（NSMF）にのみ対応しています。

解決方法

Crosswork Network Controller は、OSI トランスポート層でのネットワークスライシングを直接サポートします。このソリューションを使用すると、ネットワーク エンジニアリングのエキスパートは、顧客の意図に基づいてスライスを設計し、それらをカタログに追加できます。ネットワーク回線事業者は、顧客のニーズに最適なスライスインテントを選択し、スライスエンドポイントを指定し、（必要に応じて）選択したスライスに組み込まれたカスタム制約またはオプションを設定できます。

これは、ネットワークスライシング分野でのシスコの最初の製品であり、トランスポート層でのシスコの強みを理由に選択されました。現在、Crosswork ソリューションは、スライステンプレートの例の大規模なカタログと、各テンプレートの広範なカスタマイズを提供します。このドキュメントでは、ネットワークスライスを作成し（オプションで）モニターするために従うことができるシナリオを示します。

トランスポートスライシングの仕組み

最初に、5G ネットワークスライシングと一般的なトランスポートスライシングの違いを理解することが重要です。運用中の 5G ネットワークスライスは、複数のサブドメインにまたがるエンドツーエンドのソリューションです。5G Network Authority 3rd Generation Partnership Project（3GPP）では、ネットワーク上で動作する各エンドツーエンド ネットワーク スライスをネットワーク スライス インスタンス（NSI）と呼びます。各 NSI は一意のエンティティであり、事前に作成された一連のネットワーク スライス テンプレート（NST）から選択された一連のサービスレベル要件を使用してネットワークでプロビジョニングされます。

すべての NSI は、ネットワークスライス管理機能（NSFM）と呼ばれるコントローラによってオーケストレーションされる必要があります。NSMF は、ネットワーク スライス サブネット管理機能（NSSMF）と呼ばれるサブドメインコントローラと通信します。各 NSSMF は、そのサブドメイン境界を越えて対応するドメイン固有のスライスインスタンス（ネットワーク スライス サブネット インスタンスまたは NSSI と呼ばれます）をプロビジョニングします。トランスポートドメインの場合、IETF は NSSI を「IETF ネットワークスライス」として定義し、トランスポートドメイン内のスライスを他のドメインをブリッジするスライスと区別します。この階層でトランスポートスライシングによって占有されるスペースを、次の図に示します。ここで、CNC ソリューションは、トランスポートドメインに NSSMF 機能を提供します。シスコのトランスポート スライシング ソリューションは、インテントに基づいてトランスポートサービスを実装するための一般的なソリューションであるため、5G の使用例とは別に使用できることを強調することが重要です。

トランスポートスライシングでは、簡素化と使いやすさが主な特徴です。オペレータは、必要なサービスインテントまたは結果（AR アプリケーションに低遅延を提供するなど）に基づいてサービスをコントローラに要求することで、非常に簡単に開始したいと考えます。次に、コントローラにサービスを構築させたいと考えます。

コントローラは、構築されたサービスをモニターして、オペレータの意図を尊重することを確認する必要もあります。とりわけ、オペレータは、デバイスレイヤでサービスを展開するために必要な多くの設定パラメータにさらされることを避けたいと考えます。そのビジョンを実現するには、適切に抽象化された宣言型のサービスレイヤ API を使用して、スライスをサポートする付加価値トランスポートサービスのインテントベースのモジュール性を作成する必要があります。これらのサービス API は、次の図に示すように、宣言および結果ベースの方法で動作できるコントローラによって維持および公開される必要があります。

インテントに対するスライスの信頼性のモニタリングには、顧客とスライスプロバイダー間のサービスレベル契約（SLA）が含まれます。この SLA がスライスの意図された目的を効果的に反映し、具体的で実用的な条件が含まれていることを確認するために、サービスレベル目標（SLO）またはサービスレベル期待値（SLE）のいずれかにさらに分類できます。

• サービスレベル目標（SLO）：サービスレベルインジケータ（SLI）の観測から得られた測定値の望ましい達成可能な目標値または値の範囲。たとえば、SLO は、「SLI <= ターゲット」または「下限 <= SLI <= 上限」のように記述できます。

• サービスレベル期待値（SLE）：顧客がプロバイダーに対して行う測定不能なサービス関連の要求の表現。SLE は SLO とは異なり、顧客は SLE が履行されているかどうかを確認する手段が限られている可能性がありますが、期待を満たすサービスについてプロバイダーと契約を締結します（以下の SLE のサンプル表を参照）。

したがって、SLA は、送信側エンドポイントと受信側エンドポイントのセット間の特定の接続構造に適用される主要な目標と対策を設定します。また、個々の SLO および SLE からの相違が許容される範囲と、これらの SLO および SLE に違反した場合の具体的な結果についても説明します。

シスコのトランスポートスライスを構成するものは何か？

これらの高度に抽象化されたインテントを構築して展開するには、Crosswork Network Controller がそれらを実際のデバイス設定に変換する必要があります。IETF や 3GPP などの管理団体は、これらの決定をベンダーに任せています。シスコは、次の図に示すように、長年にわたるイノベーションによって構築された完全なツールキットを活用できます。

シスコのトランスポート スライス インスタンスの場合、前の図の機能は、サービスアシュアランス、パス転送、QOS（PHB）、および BGP ベースの EVPN に分類されます。次の図に示すように、これらのカテゴリの構成はスライスインスタンスをサポートします。

これらの機能の最初の 3 つ（赤色で表示）は、スライス テンプレート カタログで定義されます（このカタログは、3GPP が NSST と呼ぶものに相当します）。スライスカタログにはテンプレートが含まれており、各テンプレートはスライス設計者によって 1 回定義されます。スライステンプレートは単なるブループリントであり、ネットワーク内でインスタンス化されることはありません。スライスインスタンスは、ネットワークに展開された後にインスタンス化されるサービスです。エンドユーザーは、テンプレート内の詳細を知る必要はありませんが、各スライステンプレートの全体的なインテント（または SLA）を知る必要はあります。したがって、スライス テンプレート カタログは、スライスインテントのカタログです。

シスコのトランスポート スライス インスタンスを構成する 4 番目のカテゴリ（BGP ベースの VPN）は、エンドポイントとサービスタイプ（L2 または L3 転送）の選択です。オペレータは、シスコのトランスポート スライス インスタンスを展開するときにこれらを定義します。

このアプローチの利点は、シスコのトランスポート スライス インスタンス（別名 IETF ネットワークスライス、または 3GPP 用語ではネットワーク サブネット スライス インスタンス（NSSI））を実現するために必要なさまざまな機械コンポーネントの基盤となる設定の詳細を完全に抽象化できることです。

新しいスライスインスタンスを展開するには、オペレータは次の手順を実行します。

1. スライスカタログで使用可能なテンプレートからスライスインテントを選択します。

2. VPN 設定を推進するスライスエンドポイントと接続の詳細を選択します。コミットされると、Crosswork Network Controller は以下をプロビジョニングします。

   • セグメント ルーティング トラフィック エンジニアリング（SR-TE）設定と ODN/AS の BGP プレフィックス カラーリングを推進する転送プレーンポリシーの詳細。

   • QoS プロファイルの詳細。入力マーキング（PHB 処理用）と出力スケジューリングを推進します。

   • SLA の詳細。必要なサービスアシュアランス設定を推進します。

   • エンドポイント接続を提供するための BGP ベースの VPN 接続要件。

次の図は、スライスのインスタンス化を自動化するスライステンプレートの部分の詳細を示しています。

トランスポートスライスのワークフローの概要

Crosswork Network Controller のトランスポートスライシングは、次の 2 つの主要なユーザーペルソナを中心に設計されています。

スライス設計者：設計者は、プロバイダー組織が顧客に提供したいサービス要件を理解し、プロバイダーネットワークの基盤となる機能に精通しています。この担当者は、ネットワーク内で 1 回限りのセットアップ操作を実行する権限を持ち、ネットワーキング エンジニアリングのバックグラウンドを持ちます。必要なネットワークの前提条件を設定し、ネットワークオペレータが利用可能なスライスサービスをリストしたスライス テンプレート カタログを作成します。

スライス要求者：要求者は、インテントベースの簡素化された CNC ユーザーインターフェイスを使用して、新しいスライスインスタンスを要求します。事前に作成されたスライスカタログから目的のスライスタイプを選択し、エンドポイントとトランスポートオプションを選択して、[送信（Submit）] をクリックします。

Crosswork Network Controller トランスポート スライス ソリューションにおけるシスコの目的は、要求者のユーザーエクスペリエンスを可能な限りシンプルにすることです。これは、ネットワークサービスのプロビジョニングを推進する唯一のスライス展開操作であり、大規模な SP ネットワークでは常に実行する必要があるため、プロバイダーの OPEX の主な原因です。スライス テンプレート カタログの作成は、高度なスキルを持つ設計者によって 1 回行われます。設計ステップは自動化されていませんが、このアプローチは、設計者がすべてのスライスを手動でインスタンス化する必要がある場合には実現できない規模で、プロバイダー組織に対する価値を最大化する方法で、熟練したリソースを活用します。カタログの作成には、ネットワークとその機能を十分に理解している必要があり、次の図に示す前提条件の設定が必要です。スライス設計者は、このアプローチを機能させるために、図にリストされているすべての前提条件の構成タイプに精通している必要があります。

このシナリオでは、モバイルブロードバンド（eMBB）のカタログで定義されているインテントを使用して、3 つのエンドポイント間でレイヤ 3 のエニーツーエニー接続を備えたトランスポートスライスが必要です。eMBB インテントは、使用可能な最大帯域幅のパス（適切な QoS マーキング/スケジューリング処理を含む）と、エンドポイント インターフェイス ステータスや PE-CE ルートの正常性などの基本的なサービスアシュアランス機能を提供します。eMBB インテントでは、以下を指定することもできます。

• 使用可能な最大帯域幅のパス。

• 一部の基本的なサービスアシュアランス機能。

• CE デバイスへの eBGP ピアルーティング接続の詳細。

仮定と前提条件

このシナリオでは、このインテントに必要なネットワーク機能がネットワークですでに構築されていることを前提としています。ただし、このシナリオでは、ここで簡単に確認します。詳細については、『Cisco Transport Slice Automation Design Guide』を参照してください。

スライスサービスパッケージの前提条件

NSO スライスサービスパッケージは、NSO にブートストラップする必要があるいくつかのオプションの前提条件を使用します。必要な前提条件は、必要なスライスとインテントのタイプによって異なります。

まず、テンプレートカタログで「as-blueprint」転送プレーンポリシータイプを使用することを計画しているとします。その場合は、NSO sr-color リソースプールを作成して、スライシングサービスが色を動的に割り当てて ODN ポリシーを作成できるようにする必要があります。このプールは、スライシングサービスによって参照されます。

次に、ポイントツーポイント L2 スライスサービスタイプを作成する場合、ルートリフレクタの BGP セッションに割り当てられたルートポリシーマップを、スライシングパッケージに対して識別する必要があります。このポリシーマップは、L2 サービスの必要に応じて、新しいポリシーを使用してスライシングパッケージによって変更されます。これは、VPWS の標準的なアプローチです。

このシナリオでは、これらの機能のいずれも使用していないため、これらの項目は必要ありません。

resource-pools id-pool sr-color-pool
range start 1000
range end 2000
!
network-slice-services cfp-configurations color-pool-name sr-color-pool
network-slice-services global-settings parent-rr-route-policy SET_COLOR_EVPN_VPWS
!

パス転送の前提条件

次の設定は、これらのプロパティを使用した eMBB ODN パス転送インテント用に NSO T-SDN SR-TE CFP で事前設定されています。

• 色 100 を使用してインテントを識別します。

• PCE はダイナミックパス計算を担当します

• ダイナミックパス計算は、IGP メトリックに基づいて行われます。

NSO では、このプロパティのセットは次の例のようになります。この段階では、ODN ポリシーはデバイスにプッシュされていません。

admin@ncs# show running-config cisco-sr-te-cfp:sr-te odn odn-template eMBB
cisco-sr-te-cfp:sr-te odn odn-templatee eMBB
 color 100
 dynamic pce
 dynamic metric-type igp
!

QoS の前提条件

説明したように、ユーザー（スライス設計者）は、ネットワークの設定とデバイスの機能を十分に理解している必要があります。ネットワーク全体に適切に設計および実装された QoS 設計が必要です。たとえば、高帯域幅のビジネスサービスの QoS 処理では、ネットワークの既存の「サービスクラス 1」トラフィックポリシー（「ingress_COS1」と呼ばれる）を使用してこれらのサービスを展開することを選択しています。

このポリシーの詳細もプロバイダー固有ですが、この例では、ポリシーは入力トラフィックの IP DSCP 設定を検査または変更しませんが、すべてのトラフィックを MPLS 試験的（EXP）ビット 1 でマークして、ダウンストリームコアのスケジューリングで適切な BW 処理が提供されるようにします。プロバイダーネットワークからの出力で、「Egress-High_BW-Apps」というポリシーを選択しています。これにより、帯域幅の 50% がサービスクラス 1（COS1）のマーク付きトラフィックに割り当てられます。

これらの QoS ポリシーは、すべてのエッジ PE デバイスにすでに展開されていることを前提としています（顧客向けインターフェイスに追加する必要はありますが、構築済みですぐに使用できます）。ただし、これらの QoS ポリシーがスライスサービスのスライス テンプレート カタログで使用可能であることを確認する必要があります。そのマッピングを提供し、レイヤ 2 またはレイヤ 3 スライスサービス、またはその両方で使用可能なポリシーを特定する必要があります。QoS ポリシーは特にレイヤ 3 またはレイヤ 2 トラフィックに合わせて調整できるため（L3 DSCP ビットと L2 ToS ビットの照合など）、使用方法を指定できます。上記の例の場合、DSCP または ToS に関係なく、すべてのトラフィックが EXP=1 でマークされるため、これらのポリシーは L2 または L3 サービスに適用されます。

スライス サービス アシュアランス設定

このシナリオでは、パッシブ状態モニタリング（アクティブプローブなし）に基づく基本的なサービスアシュアランス要件のみがあります。Crosswork Network Controller の Service Health 機能と、モニター対象のオブジェクトを定義する Crosswork Network Controller システムの事前作成されたヒューリスティック パッケージ（ConfigProfiles および Rules）を使用します。このシナリオでは、基本システムパッケージに含まれている基本デバイスの正常性と PE-CE ルートの正常性をモニターします。スライスカタログを作成するときに、L2 ポイントツーポイント、L2 マルチポイント、または L3 サービスに使用するパッケージを定義できます。

上記のシナリオには L3 サービスが必要ですが、eMBB インテントのカタログを作成する場合（次の手順）、L2 サービスタイプである eMBB サービスの将来のスライスインスタンスも考慮する必要があります。したがって、eMBB のカタログエントリにこれらすべての事前構築済みシステム ヒューリスティック パッケージを含めることができます。これらはすべて事前に構築されたシステムパッケージであるため、前提条件の設定は必要ありません。システム ヒューリスティック パッケージは、[管理（Administration）] > [ヒューリスティックパッケージ（Heuristic Packages）] を選択することで、CNC UI を介して表示できます（次の図を参照）。

表 2. eMBB のヒューリスティック プロファイルとルール名

eMBB に使用されるシステム ヒューリスティック プロファイルとルール名	使用方法
Silver_L3PN_ConfigProfile システム Rule-L3VPN-NM-Basic システム	L3 profile-name L3 rule-name
Silver_L2PN_ConfigProfile システム Rule-L2VPN-MP-Basic システム	L2 multipoint profile-name L2 multipoint rule-name
Silver_L2PN_ConfigProfile システム Rule-L2VPN-NM-Basic システム	L2 point-to-point profile-name L2 point-to-point rule-name

このシナリオでは、前のシナリオで詳しく説明した移動系超高速ブロードバンド（eMBB）スライスインテントを、パフォーマンスモニタリングを使用した超高信頼および低遅延通信（URLLC_PM）スライスインテントに更新します。

この更新を展開する前に、スライス設計者は、URLLC_PM インテントをスライス テンプレート カタログに追加する必要があります。前述のように、これらは 1 回限りの操作であり、このインテントを使用して将来のすべてのスライスインスタンスに活用できます。

仮定と前提条件

このシナリオでは、このインテントに必要なネットワーク機能がネットワークですでに構築されていることを前提としています。ただし、このシナリオでは、ここで簡単に確認します。詳細については、『Cisco Transport Slice Automation Design Guide』を参照してください。

パス転送の前提条件

次の設定は、これらのプロパティを使用した URLLC ODN パス転送インテント用に NSO T-SDN SR-TE CFP で事前設定されています。

• 色 110 を使用してインテントを識別します。

• PCE はダイナミックパス計算を担当します。

• ダイナミックパス計算は、遅延メトリックを使用する Flex-Algo 128 に基づいて行われます。

admin@ncs# show running-config cisco-sr-te-cfp:sr-te odn odn-template URLLC
cisco-sr-te-cfp:sr-te odn odn-templatee URLLC
 color 110
 dynamic pce
 dynamic flex-algo 128
!

QoS の前提条件

前述のように、ユーザー（スライス設計者）は、前提条件としてネットワークデバイスにさまざまな QoS ポリシーをすでに構築しています。

このシナリオでは、次のことを行う必要があります。

• MPLS EXP を 5 に設定する QoS 入力ポリシー「ingress_COS5」を作成する。これは、このトラフィックのプライオリティ スケジューリング処理を行うために、コアネットワーク全体で使用されます。

• このトラフィックのプライオリティ スケジューリングを提供する出力 QoS ポリシー「Egress-LowLatency」を定義する。

• これらの QoS ポリシーをスライシング サービス パッケージで使用できるようする。

（注）	新しい qos-catalog エントリのみが以下に表示されています。

admin@ncs# show running-config network-slice-services slo-sle-templates
qos-catalog network-slice-services slo-sle-templates qos-catalog L2 output-qos-policy
Egress-LowLatency description "Low Latency priority egress"
!
network-slice-services slo-sle-templates qos-catalog L2 input-qos-policy
ingress_COS5 description "Treat all as Priority Data"
!
network-slice-services slo-sle-templates qos-catalog L3 output-qos-policy
Egress-LowLatency description "Low Latency priority egress"
!
network-slice-services slo-sle-templates qos-catalog L3 input-qos-policy
ingress_COS5 description "High Priority/Low Latency"
!

スライス サービス アシュアランス設定

このシナリオでは、パッシブ状態モニタリングと SR-PM（アクティブプローブ）の両方を含む高度なサービスアシュアランス要件があります。

Cisco Crosswork Network Controller の Service Health 機能と、モニター対象のオブジェクトとさまざまな遅延アラームしきい値を定義する Cisco Crosswork Network Controller システムの事前作成されたヒューリスティック パッケージ（ConfigProfiles および Rules）を使用します。

目的は、常に最小の遅延パスを使用することですが、アラームをトリガーする遅延しきい値を設定することもできます（この例では、25 分に設定します）。

（注）	ヒューリスティック パッケージのカスタマイズは、この例の範囲外です。

表 5. URLLC_PM のヒューリスティック プロファイルとルール名

URLLC_PM に使用されるカスタム ヒューリスティック プロファイルとルール名	使用方法
25ms_L3VPN_ConfigProfile カスタム Rule-L3VPN-NM カスタム	L3 profile-name L3 rule-name
25ms_L2VPN_ConfigProfile カスタム Rule-L2VPN-MP カスタム	L2 multipoint profile-name L2 multipoint rule-name
25ms_L2VPN_ConfigProfile カスタム Rule-L2VPN-NM カスタム	L2 point-to-point profile-name L2 point-to-point rule-name

上記のヒューリスティック パッケージに加えて、以下も作成する必要があります。

• パフォーマンス測定プロファイル。これらのプロファイルは SR-TE トンネルで使用されます。

• URLLC_PM インテントを使用した L2 point-to-point スライス用の y.1731 プロファイル。

以下の PM プロファイル（SR-PM に使用）と y-1731 プロファイル（L2 P2P に使用）は、NSO PM サービスパッケージで事前に作成されています。

admin@ncs# show running-config cisco-pm-fp:pm 
                
pm pm-profiles delay-profile sr-policy profile 2wayDelay
probe computation-interval 60
probe tx-interval    30000
probe protocol       twamp-light
probe measurement-mode one-way
advertisement periodic interval 60
advertisement periodic threshold 20
advertisement periodic minimum-change 1000
!
pm svc-profiles 2wayDelaySvc
performance-measurement delay-profile sr-policy profile 2wayDelay
!
!
            

admin@ncs# show running-config l2vpn-ntw y-1731-profile 

l2vpn-ntw y-1731-profile Profile-Delay-1
schedule interval 5
schedule duration 5
type delay
probe measurement-interval 60
delay-params statistic delay-two-way
!
delay-params statistic jitter-two-way
!
!