グローバルスタンダード最前線

ネットワーク機能の仮想化（NFV）の概要
お ば な

かずあき

尾花 和昭

てらうちあつし/寺内

し ま のかつひろ

敦 /島野 勝弘

NTT未来ねっと研究所

従来専用ハードウェア上に構築活かすことができます．

さ れ， 提 供 さ れ る こ と が 多 か っ た

こうしたことから，ネットワーク機

ファイアウォールやIDS（Intrusion

能の仮想化が現実味を帯びてきておDetection System） な ど の ネ ッ ト

り，また各キャリアでの取り組みも一ワーク機能においても，汎用サーバ部 で 始 ま っ て き て い る た め，NFV上におけるソフトウェア実装で構築（Network Functions Virtualisation）しようという動きが始まっていまが議論されることとなりました．

的に行えることによるOPEXの削減に効果をもたらすことが期待されています．

NFVの適用分野
およびユースケース
NFVでは，固定，モバイル網におす．そこで今回は，ネットワーク機従来のネットワークアプライアン

けるデータプレーン，コントロール

能 の 仮 想 化 で あ るNFV（Networkスは，機能の目的に応じて特化したプレーンのあらゆる機能をターゲッ

Functions Virtualiｓation ） の 概 要

専用ハードウェア上にネットワークトとしています．具体的には，キャを紹介するとともに，そのNFVに関機能を実装し，キャリアグレードのリアグレード NAT，BRAS（Broad-して議論し，要求条件を策定するた

信頼性を実現しながら高性能化を

band Remote Access Server）などのめ にETSI（the European Telecom-図っていました．そのため，あるサーキャリアネットワークノード，EPC

munications Standards Institute）配ビスを提供するには，必要な機能を（Evolved Packet Core），IMS（IP下に設立されたISG（Industry Spec-備えた専用ハードウェアを調達し，Multimedia Subsystem），eNodeB なification Group） で あ るNFV ISGにサービス提供に必要なサイトに実機

どのモバイル網ノード，HGW（Homeついて解説します．

を設置する必要があり，新サービスGateWay）や STB（Set Top Box）を導入するたびに設置稼働が発生しなどのホームネットワークノードなていました．

どの機器の仮想化に加えて，IPSecな

背 景

また，アプライアンスの保守やメン

どのトンネリング，DPI（Deep Pack-

汎用サーバの性能向上として，１テナンスの観点では，アプライアンス

et Inspection）などのトラフィック解

CPUコア当り毎秒数100万パケットレ

ごとに異なる手続が必要であり，遠隔析などのプロトコル処理機能，Loadベルの処理能力が得られるようになっからの統合的な管理が行いにくいとい

Balancer, CDN（Contents Deliveryてきており，ムーアの法則＊ １ に従っう課題がありました．

Network）などのアプリケーションレて，今後もCPU，メモリなどの高速

一方，NFVでは業界で広く利用さベルのネットワーク制御，ファイア化が行われた場合を想定すると，ネッれる汎用のサーバ上にソフトウェアでウォールやIDS（Intrusion Detection

トワーク機能をソフトウェアで実装しネットワーク機能を実装することを目System）といったセキュリティ機能ても十分な性能が期待できます．

指しており，設置されたサーバは，仮など，現在利用されているあらゆるまた，単にソフトウェアとして実装

想化機能により機能を随時変更するこ

ネットワーク機能の実現が幅広く検するだけでなく，仮想化を行って実装とができ，かつ遠隔操作でそれらの保討されています．

した場合，必要に応じたリソースの増守 ・ メンテナンスを統合的に行うこと減が任意に行えるなど昨今のクラウドが可能となります（図 １ ）．

コンピューティングの利点をそのまま＊1

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ムーアの法則：半導体の集積密度は18 ～２４カ月で倍増，チップは処理能力が倍になっても小型化が進むという法則．

NTT技術ジャーナル 2014.1

これらの特徴から，NFVの導入によって比較的安価な汎用サーバを共その中でも，はじめに検討するハイレベルのユースケースとして先日発行(１)

されたドキュメント には，以下の 9例が記載されています．

用化することによるCAPEX，および① Network Functions Virtualisa-

保守やメンテナンスが遠隔から統合tion Infrastructure as a Service

（a） 従来のネットワークアプライアンスのアプローチ（b） Network Functions Virtualisationのアプローチ

異なるソフトウェアベンダが競争力を発揮できる
先進的なオープンエコシステム
VirtualAppliance

メッセージルータ

CDN

DPI

ファイアウォール

WAN
セッションボーダ
アクセラレーション
コントローラ

キャリアグレード
NAT

VirtualAppliance

VirtualAppliance

VirtualAppliance

VirtualAppliance

VirtualAppliance

VirtualAppliance

統合的に管理され，自動的にリモートからインストール

Tester/QoE
モニタ

大容量の汎用サーバ
SGSN/GGSN

PE ルータBRAS

Radio/Fixed Access
ネットワークノード

大容量の汎用ストレージ

機能ごとに専用ハードウェアを使用
サイトごとに実機の設置が必須
専用ハードウェアの開発は，新興ベンダにとってはハードルが高く，競争が起こりにくい大容量の汎用イーサネットスイッチ

図1② Virtual Network Function as

NFVのアプローチを行う場を設けたい，という考えを公開されています）．

共有した，AT&T，BT，CenturyLink，

同年１１月のNFV ISG設立後，通信China Mobile，Colt，Deutsche Telekom，機器ベンダ，情報機器ベンダ，ソフトKDDI，NTT，Orange，Telecom Italia，ウェアベンダを巻き込み，現在では④ VNF Forwarding Graphs

Telefonica，Telstra，Verizonの連名で，１４0以上の企業 ・ 団体が参画し，会合⑤ Virtualisation of Mobile CoreNFVの実現に向けた国際的な取り組は200 ～ 300人程度が出席する大きなみを促進するべくホワイトペーパが作組織となり，活発に議論が行われてい成されました．そして20１2年１0月にドます．

a Service③ Virtual Network Platform asa Service

Network and IMS⑥ Virtualisation of Mobile basestation⑦

Virtualisation of the Home

イツのダルムシュタットで開催された

NFV ISGは技術仕様の策定を行う

SDN and OpenFlow World Congress

標準化団体の位置付けではなく，アー(2)にて，ホワイトペーパ が公開される

キテクチャや要求条件を明確化し，そ⑧ Virtualisation of CDNsと同時に，この取り組みを進める団体の内容をベースに，必要となる仕様の⑨ Fixed Access Network Func-としてNFV ISG（Industry Specification

策定を標準化団体に委ねる，という姿＊2が ETSI（the EuropeanGroup）

勢を取っています．

Environment

tions Virtualisation

NFV ISG設立までの経緯
キャリア主導でNFVに関する議論

Telecommunications Standards＊3
配下に設立されることが発Institute）

表されました（今年開催された同会合では，ホワイトペーパの第 2 版(3)が＊２ ISG：ETSI配下で標準化のプロセスを補完する位置付けの技術を素早く議論するための組織です．
＊３ ETSI：ヨーロッパの通信関連の標準化団体．

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グローバルスタンダード最前線

活発に活動しているキーパーソンに加者が世界各国にまたがっているのは，各標準化団体で活躍している人もで，オンラインでの開催時間は毎回悩多く，各標準化団体との橋渡し役としみの種となります．

調整もなかなか難しいようです．
プレナリ会合は，初会合が2013年１ 月にETSIの本拠地であるソフィアての役割が期待されています．要求条

また，各WG/EGの参加者は重なっアンティポリスにて行われました．第件などが策定された後は，必要に応じ，ている場合も多いので，オンライン会

４ 回会合までは，欧州と米国で半分ず各標準化団体における標準仕様の議論議の日程に配慮する必要があり，これつ行われていて，今後は他の地域でのが本格化するものと思われます．

は 各WG/EGの 代 表 者 間 で の ス ケ

開 催 も 考 え ら れ て い る よ う で す．

ジュール調整を行っていますが，そのONF（Open Network Foundation）

NFV ISGにおける技術的な議論は，分野ごとに設立されたWG（WorkingGroup）とEG（Expert Group）で主に行われます（図 ２ ，表）．それらのTSC横断的な調整や運営に関する議論など

議長：ISG Technical Manager
副議長：Assistant Technical Manager

は，各WG/EGの代表者から構成される TSC（Technical Steering Committee）においてなされます．また主に設立当初の方向付けと，戦略的な議論 を 担 うNOC（Network OperatorCouncil）が設置されています（図 ３ ）．
NFV ISG参加者全体の会合は，およそ四半期ごとに開催され，プレナリ会合と呼ばれます．このほかに各ドキュメントの主幹となるラポータが，Architecture of the Virtualisation
Infrastructure WG

Performance & Portability EG（+ Proof of Concepts）

Management & Orchestration WG

Security EG

Software Architecture WG

Reliability & Availability WG

必要に応じて招集するラポータ会合も

図2

WG/EGの構成あります．これは集中的にドキュメン
トの内容を議論し，内容の精度を高めることが主目的で，人数を絞って行われます．その場に参加できない人のために，編集されたドキュメントは次回のプレナリ会合に向けてNFV ISG参表
WG/EG名議論内容

Architecture of the Virtualisation
Infrastructure WG

リファレンスアーキテクチャの議論．4WIの 1 つであるアーキテクチャフレームワークとは密接に関連し，今後このWGでさらに詳細を議論する予定Management & Orchestration WG

マネジメントとオーケストレーションのフレームワークに関する議論．既存のオペレーションシステムとの共存も議論対象

Software Architecture WG

ネットワーク機能をソフトウェアで仮想的に実装する際の要求条件の議論．デプロイする際のパラメータをどうするか，などの議論も含まれる

Reliability & Availability WG

強固かつ回復が容易という観点で，信頼性と可用性を議論．ユースケースの解析を行い，サービスが継続できるように要求条件をまとめる

Performance & Portability EG（Proof of Concepts）

性能と可搬性の議論．プロトタイプによるデモに関する議論も含む．最近はPoCに関する議論がさかんであり，デモも予定されている

Security EG

情報セキュリティと，マルチテナントにおけるリソース分離に関する議論．また各WGが作成しているドラフトに対するセキュリティの観点からのコメント等も行う

加者すべてに公開され，コメントを受け付けるかたちでリモートでの承認や，プレナリ会合での承認を受けることになります．
プレナリ会合時に各WG/EGに分かれてマルチセッションで行われるF2Fの議論のほか，オンラインミーティン
グも積極的に活用されています．
また，関連するWGにおいては，しばしばJoint Meetingが開催され，別WGの参加者からの意見を基に，さらに議論を進めることも行われます．ただし，参72

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WG/EGの議論内容

となります．
各標準化団体へのドキュメントの提ISG 議長ISG 副議長

示も，ドキュメントの発行を終えた後NOCETSI事務局からサポートとなるため，今後各ドキュメントが発ISG プレナリ

Technical Manager
Assistant Technical Manager（ISG 議長が兼任）行された後に，活発な議論が行われると思われます．なお，先ほどの4WIとPoC（Proof of Concepts）のWI(７)は，TSC

すでにGSとしてETSIのNFVに関す（Technical Managerが議長）るページにて公開されています (８)．

WG

WG

WG

今後の展望

ExpertGroup

リファレンスの4WIがGSとして発図3行されたことから，今後各WG/EGのNFV ISGの組織構成

議論はさらに活発化し，その議論の進展とともに，それぞれGSが発行されやIETF（Internet Engineering Task（Voting）で決定することは，現在のることが期待されます．その後は，そForce）などほかの会議と前後して開ところ行われていません．

れらのGSを基に，必要に応じて関連催されるように場所と時期が選ばれる

第 １ 回のプレナリ会合で，４WGと２する各標準化団体における標準化の議こともありますが，基本は四半期ごとEGの発足を合意し，その後各WG/EG論が本格化することになるでしょう．の開催なので，そのあたりに重要な会で技術的な議論を重ねたところ，リまたPoCのフレームワークがGSと議があれば，その会議と続けて出られファレンスとして参照すべきドキュメして公開されたことにより，そのフるように配慮することがある，というントの必要性が高まりました．そこで

レ ー ム ワ ー ク に 則 っ た 形 式 でNFV程度で，必ずどこかの会議と続けて開第 ２ 回のプレナリ会合において，ユーISGの参加企業 ・ 団体からPoCの提案催されるというわけではありません．

議論の進め方と現在の状況(１)

スケース（NFV Use Cases） ，アーが行われ，サービス提供に向けた課題

キ テ ク チ ャ フ レ ー ム ワ ー ク（NFV

解決のための議論が活発化すると思わ(４)

Architectural Framework） ，言葉の定義（Terminology for Main Concepts

NFV ISGにおける議論の進め方は，

in NFV）(５), 仮想化の要求条件（NFV

その場の参加者すべてのコンセンサ

Virtualiｓation Requirements）(６)の4WIスを得るのが基本となっています．誰（Work Item）のドキュメントの策定にかが反対意見を表明した場合，その人注力することが合意されました．各が納得しない限り，議論は前に進みまWG/EGの議論はWIに関連しない個所せん．

は並行して行われますが，関連する個時間は限られているので，議論が白熱した場合は，Editor’s Noteとして所はWIの策定を待って，その後に再開することになりました．

状況を記述し，当事者間で別途議論をNFV ISGでのドキュメントは，GS行ったうえで，合意が形成可能な新た（Group Specification）として作成さな文書の提出を求める，という対処がれ，承認を受けた後で発行（publish）とられますが，ドキュメントの記述内されます．発行までは一般に公開され容の対立案の中から合意内容を投票ず，発行後は一般の人々でも参照可能れます．
■参考文献（1） ETSI GS NFV 001, Use Cases，2013.
（2） http://portal.etsi.org/NFV/NFV_White_Paper.pdf（3） http://portal.etsi.org/NFV/NFV_White_Paper2.pdf（4） ETSI GS NFV 002, Architectural Framework, 2013.
（5） ETSI GS NFV 003, Terminology for Main
Concepts in NFV，2013.
（6） ETSI GS NFV 004, Virtualisation Requirements, 2013.
（7） ETSI GS NFV-PER 002, Proof of Concepts;
Framework, 2013.
（8） http://www.etsi.org/nfv

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