古河のSRv6 MUPへの取り組み

2022/11/11

古河ネットワークソリューション株式会社
林 秀明
1agenda◼ SRv6 MUPについて◼ SRv6 MUPへの取り組み– MUP-SAFI への対応
– UE間通信の検討◼ まとめ

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SRv6 MUP について

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SRv6 MUP とは◼ Mobile User Plane を SRv6 に統合するアーキテクチャ◼ 既存の 5GC システムに変更を加えず共存可能なシステム

N1

AMF

SMF

N2

N4

N6

N3

UPF
UEgNB

DN
SRv6 network

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SRv6 MUP 動作概要（DownLink）◼ UE宛は収容PEへのSIDをつけてSRv6で転送◼ 収容PEではSRHを剥がしてGTP-UでencapしてgNBに転送

ENOG73 SRv6 MUPによって切り拓かれないとやって来ない未来
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UE 宛 SID の生成方法◼ UEのセッション情報(gNB, TEID, QFI)はMUP-Cが広告◼ gNBの情報(Locator)はMUP-PEが広告◼ これらの情報を組み合わせてUE転送に必要なSIDを生成する

Interwork Segment

MUP-C
UE (gNB, TEID, QFI)gNB

SID S1:1:: (End.M.GTP4.E)
Type-1 Session Discovery

UE

gNB:TEID:QFI
N6DN

UE
GTP-U

UE

gNB

SID S1:1:gNB:TEID:QFI:: (End.M.GTP4.E)

SRv6

MUP-PE1gNB (Locator)

MUP-PE2DN

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SRv6 MUP への取り組み

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いままで取り組んできたこと◼ PoC開発にて UPF を経由しない UE - DN 間通信◼ ENOG73 にて PoC 実装について発表– 詳細は https://enog.jp/archives/2541

SRv6 MUP の PoC を作った話
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現在の取り組み◼ SRv6 MUP-SAFI への対応
◼ UE 間通信の効率化

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SRv6 MUP-SAFI

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SRv6 MUP-SAFI◼ draft-mpmz-bess-mup-safi-01◼ BGP SAFI 85 を用いて MUP segment 情報とセッション情報を広告– MUP segment は MUP-PE が広告– UE 情報は MUP-C が広告
MUP-C
UE

GTP-U

UE

gNB

SRv6MUP-PE1

MUP-PE2

DN

gNB
DN

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UE 間通信の効率化

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UE 間通信（その１）◼ UE - DN 間通信と同等な仕組みで実現可能

MUP-CUE1/UE2Interwork Segment

Interwork Segment

gNB1

directly connected

gNB1

SID S1:1:: (End.M.GTP4.E)

gNB2

SID S2:1:: (End.M.GTP4.E)

gNB2

directly connected

N6DN
UE2

N6DN

SID S2:1:gNB2:TEID:QFI:: (End.M.GTP4.E)

UE1

SID S1:1:gNB1:TEID:QFI:: (End.M.GTP4.E)

Local SID

Local SID

S1:1:gNB1:TEID:QFI:: (End.M.GTP4.E)

S2:1:gNB2:TEID:QFI:: (End.M.GTP4.E)

GTP-U

UE1

gNB1

SRv6

MUP-PE1

GTP-U

MUP-PE2

gNB2

UE2

gNB1
gNB2

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UE 間通信（その２）◼ ウチの実装では Interwork Segment Discovery 経路広告時に SID 割り当てしているので、Type-1 Session Transformed 経路との組み合わせで SID 生成できない（実装依存？）◼ なんとか SID 生成して装置内で SRv6 encap/decap させたばあい、既存の中継動作の仕組みを利用できる。しかし SRv6 encap/decap 動作は無駄だし、デバッグしにくいかも……。
◼ そもそもこのケースの場合、SRv6 に encap する必要はなく、そのまま GTP-U で encap して折り返す方が効率は良いInterwork Segment
gNB1 directly connectedInterwork Segment
gNB1

directly connected

gNB2

directly connected

MUP-C
装置内で SRv6 パケットをloopback 処理させる？

N/A

UE1 SID S1:1:gNB1:TEID:QFI:: (End.M.GTP4.E)
UE2 SID S1:1:gNB2:TEID:QFI:: (End.M.GTP4.E)
Local SID
S1:1:gNB1:TEID:QFI:: (End.M.GTP4.E)

Local SID

S1:1:gNB2:TEID:QFI:: (End.M.GTP4.E)

N/A
GTP-U

gNB1

N6DN

UE1/UE2
N6DN

UE1

gNB2 directly connected

SRv6

MUP-PE

GTP-U

gNB2

UE2

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14UE 間通信（その２）CONT◼ セッション情報に含まれる gNB を MUP-PE が収容している場合は、そのまま GTP-U
encap するような経路を FIB に登録

MUP-C
UE1/UE2Interwork Segment
gNB1

directly connected

gNB2

directly connected
N6DN

UE1gNB1 (GTP-U encap)

UE2

gNB2 (GTP-U encap)
GTP-U

UE1gNB1

GTP-U

MUP-PE

gNB2

UE2All Rights Reserved, Copyright© FURUKAWA ELECTRIC CO., LTD. 202215

実装ターゲット

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実装ターゲット

ハードウエア製品◼F220-EX, FX201, FX2 を予定（vFX も検討中）

F70 / F71

F220 / F221

F2200

F2500

F220EX / F221EX

FX1

VPN拠点数

64128

2,000

3,000128

4,000～20,000

VPN中継性能

1Gbps2Gbps

2Gbps

4Gbps

2Gbps

13Gbps拠点エッジ
サービスアダプタ

拠点エッジ
小規模センタ

製品名

中規模センタ、大規模エッジ
DC間通信設備

キャリアサービス設備
エッジ装置

FX201

FX2
4,000～20,000

16Gbps

200Gbps

大規模センタ、キャリアサービス設備
DC間通信設備、大規模企業ネットワーク

キャリア/DC設備向け

適用

仮想化製品

エンタープライズ向け
拠点エッジ/センタ(NFV)、キャリア設備(スモールスタート用)、クラウドGW

キャリア/DC設備

ユーザ収容

シングルテナント・サーバ占有型

VRFによるマルチテナント・サーバ共有型

動作コア数

2～3コアを想定

4コア以上を想定

スループット

10Mbps～5Gbps (ライセンス制)

vFX:1Gbps～100Gbps(ライセンス制)、vFX-R：VPNライセンス

機能ライセンスなし

vFX：Routing, VRF, L2VPN, IPsec vFX-R：AFオプション

スケールOption

なし(IPsec:3000, VRF:32, FIB300,000 に固定)

IPsec(4K-20K), VRF(100-4K), FIB(64K-1M) vFX-RはIPsecなし

vFX-S

vFX/vFX-R

製品名

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まとめAll Rights Reserved, Copyright© FURUKAWA ELECTRIC CO., LTD. 202218

まとめ◼古河の SRv6 MUP への取り組みを紹介しました◼PoC 実装で得られた知見をフィードバックし、SRv6 MUP を用いた柔軟なモバイル網構築へ貢献します

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