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キャリアバックボーンネットワークへのホワイトボックスルータ商用化に向けた取組み
2023年10月26日

KDDI 株式会社

熊木健二

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ホワイトボックスルータ商用化開始

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ホワイトボックスルータを取巻く世界の状況
AT＆T・KDDIがホワイトボックスの商用化を公表
未だ、既存ルータベンダがバックボーンネットワークを独占
AT＆Tのホワイトボックス化

ホワイトボックス化の適用範囲

2020年9月商用化

2020年11月商用化

出典：AT&T Labs Unlocks Power of Open, Disaggregated Design (att.com)

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バックボーンネットワークにおける既存ルータの課題
トラヒック増対応、領域毎に必要なルータの検証・運用
トラヒック増対応

領域毎のルータ検証・運用制御・ファブリック・ラインカードの交換
マイグレーションに時間を要する

コア・エッジ・ピアリング専用ルータ
検証・運用ナレッジ・予備品は領域毎に用意

×

旧バックボーンコアルータ

再利用も困難→廃棄処分

The Internet
ピアリングルータ

コアルータ

エッジルータ新バックボーンコアルータ

バックボーンネットワーク

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KDDIのホワイトボックスルータに向けた取組み
Telecom Infra Project(TIP)におけるホワイトボックスルータ標準化
MetaがMWC2016にて発表
テレコムネットワーク全体をオープン化
欧米・アジアの主要キャリアが参加

テレコムネットワーク

出典：TIP資料

6ホワイトボックスルータ標準化
Disaggregated Open Routers(DOR)の立上げ

2020年3月設立

KDDI, Vodafoneが議長となり牽引
欧米主要10社が集結
既存ルータの課題を解決し、世界を制す！

出典：Open Optical & Packet Transport - Telecom Infra Project

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TIPガバナンスモデル
キャリアの要求仕様に準拠した製品の開発・検証・商用化
キャリアでの仕事の進め方に近い継続的な開発・検証・商用化
キャリア間での検証結果の共有

出典：TIP OOPT DOR Kickoff資料

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TIP DORの活動内容
技術仕様策定・製品開発・検証・商用化し、世界に浸透・普及

バックボーン、アグリゲーション、セルサイト領域とすべてのルータをカバー

DISAGGREGATEDCELL SITEGATEWAYS(DCSG)

バックボーンネットワーク

DI S TRI BU TE D
DI S AG G RE G ATE D
BAC K BO N E RO U TE RS( DDBR)DISAGGREGATEDAGGREGATIONROUTERS(DAR)

OLTOpen BNG

Transponder

Amplifier

ROADM

Edge Router Core Router
Internet
INTERNET

4G/5GeNodeB

Cell Site
Gateway

Aggregation
Router

ROADM

AmplifierTransponder

Peering Router9

ルータアーキテクチャの比較
大きく３つのルータアーキテクチャが存在

出典：TIP OOPT DOR Kickoff資料

シャーシ型

クロスファブリック型

クラスタ型

・シングルベンダから提供される従来型のルータ
・拡張はシャーシの大きさ（スロット数）により制限
・1台のルータとして扱える・QoS, Deep Buffers, Large TCAM

・ベンダの製品やホワイトボックスから構成される・シャーシの大きさに依らず拡張可能
・それぞれの機器は個別に管理され、大量のIPアドレスが必要・QoS, Deep Buffers, Large TCAMなし

Distributed Disaggregated Backbone Routers・ホワイトボックスから構成
・シャーシの大きさに依らず拡張可能
・全体で1台のルータとして管理され、必要となる
IPアドレスはシャーシ型と同等
・QoS, Deep Buffers, Large TCAM

10DDBRとDDC
2つの違いについて

DDBR

DDC

HW+SW Specifications

HW Specifications

10 Carriers

AT&T

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DDBRアーキテクチャ(1)スケールアップ・スケールアウトが同時に可能、1台のルータとして扱える
コントロールプレーン・データプレーンが完全分離
データプレーンはセル化されたパケットがPacket ForwarderからFabricへ
チップ容量によりルータパケット処理容量が変化（バックワードコンパチビリティ対応）

chip：コントロールプレーン：データプレーン

セル化
chip

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DDBRアーキテクチャ(2)Packet Fowarder1台・複数台共に動作
Packet Forwarder1台で動作するルータ：Standalone
Packet Forwarder複数台＋Fabricで動作するルータ：Cluster

Standalone

Cluster13

シャーシ型とDDBRの比較
制御・ファブリック・ラインカードが分離・分散スケールアウト可能なアーキテクチャ
ファブリック・パケットフォワーダをトラヒック量に合わせて増減可能

シャーシ型

DDBR

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DDBRの優位性
DDBRアーキテクチャはシンプルかつ効率的
シャーシ型：複数のアーキテクチャ

DDBR：１つのアーキテクチャ

コア・エッジ・ピアリング専用ルータ
検証・運用ナレッジ・予備品は領域毎に用意
ラインカードの枚数に制限

領域に関わらず同じアーキテクチャ・機器で対応
検証・運用ナレッジ・予備品は共通
スケールアップ・スケールアウトが可能

The Internet

The Internet
ピアリングルータ

ピアリングルータ

コアルータ

コアルータ

エッジルータエッジルータバックボーンネットワーク

バックボーンネットワーク

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DDBR HW仕様
チップによりルータパケット処理能力が変化、複数のチップを利用可能

シャーシ型ではサポートが難しい
多種多様なインタフェース
1GE,10GE,25GE,40GE
100GE,200GE,400GE,800GE
シャーシ型を凌駕する
ルータパケット処理能力

ChipsetStandalone

Small ClusterMedium Cluster

Large Cluster

Extra Large Cluster

Jericho2/Ramon

4Tbps

16Tbps96Tbps

192Tbps-Jericho2+/Ramon

14.4Tbps

172.8Tbps

230.4Tbps

345.6Tbps

691.2Tbps

Jericho3/Ramon3

14.4Tbps

230.4Tbps

460.8Tbps

691.2Tbps

921.6Tbps

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DDBR SW機能
ルーティング機能を中心に管理・自動化・QoS・パフォーマンス等

出典：TIP OOPT DOR Kickoff資料

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DDBRの実装
HW/SWで複数ベンダがサポートサポートベンダにはTIP認定バッジを授与
機器の見える化・運用の自動化が容易なアーキテクチャ
TIP認定バッジ

Initial Configuration
Software or Firmware
Updates

Controller/
Orchestrator

Initial Configuration
Software or Firmware
UpdatesTopology
UpdateStandalone

Controller/
Orchestrator

Cluster

Topology
Update18

DDBR導入ユースケース
コア・エッジ・ピアリングルータ
シンプルなソフトウエア機能・パケットフォワード機能
アクセスネットワークよりもバックボーンネットワークの方が適している
The Internet
ピアリングルータ

コアルータ

エッジルータ19KDDI DDBR商用化についてピアリングルータ、Standaloneでの適用標準的な商用検証を完了
商用化後、SW/HW共に大変安定している状況
The Internet
ピアリングルータ

コアルータ

エッジルータ20

DDBR：日本への導入機会創出
DDBRはTIPにて標準化されたルータ機器

TIPでは、海外キャリアにおけるDDBRの機器評価・商用導入情報の共有を既に開始！

国内キャリア・ISPにDDBRの導入機会を増やし、運用ノウハウを共有していきましょう！

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まとめ◼ キャリアバックボーンネットワークにおける既存ルータの課題を共有◼ TIPにて標準化したDDBRアーキテクチャ、ならびにその優位性を提示◼ DDBR商用開始