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Cos'è il network slicing e perché serve al 5G

Avere una rete 5G pronta a priori per qualsiasi traffico sarebbe inutile, il network slicing porta alle reti mobili il principio del SDN

Francesco Pignatelli

Uno dei punti di forza che viene sottolineato per le reti mobili 5G è la capacità di garantire connessioni a larga banda e con bassa latenza, anche quando si ha un gran numero di oggetti connessi alla rete. Non è detto però che il profilo più diffuso di utilizzo del 5G sia sempre così spinto al massimo. Ci saranno casi in cui serviranno banda e latenza, certo, ma anche altri in cui la latenza conta molto di più (pensiamo ai veicoli autonomi) e altri ancora in cui serve pochissima banda e la latenza non è un problema (molti scenari IoT). Per un operatore 5G assemblare e gestire una rete che supporti a priori e sempre tutti questi possibili utilizzi è costoso e complesso, per questo il 5G introduce il concetto di network slicing.

Tradizionalmente le reti mobili sono piuttosto monolitiche, separate solamente in una rete di trasporto cablata e wireless (la cosidetta core network) che veicola il traffico da e verso la parte wireless di accesso (la RAN, Radio Access Network). Il network slicing non è altro, in estrema sintesi, che l'applicazione dei concetti di Software-Defined Networking in entrambe queste due macro-componenti. L'idea di fondo è quella di realizzare reti virtuali che condividono la medesima infrastruttura fisica di accesso e trasporto.

smartphone billing

La necessità del network slicing nasce dal fatto che ogni particolare tipo di applicazione dovrebbe "vedere" una rete configurata nella maniera ottimale per gestire il suo traffico. Con lo slicing questo è effettivamente possibile, anche se la rete che l'applicazione vede è una "slice", una "fetta" virtuale della rete fisica e non quest'ultima nella sua totalità. In realtà le "fette" sono due, perché il network slicing prevede per maggiore elasticità una virtualizzazione distinta per la parte di accesso e una per la parte di core.

Il network slicing nella parte di trasporto è più semplice da immaginare perché i principi di base sono gli stessi del SDN applicato alle reti d'impresa. L'elemento chiave è la virtualizzazione delle funzioni di rete (NFV, Network Function Virtualization), che vengono eseguite in cloud mettendo in atto anche elementi evoluti di automazione e orchestrazione.

Il network slicing della parte RAN è meno intuitivo perché nella parte di accesso radio non è applicabile una separazione completa del control plane e dello user plane, come vorrebbero i principi del SDN. Lo slicing avviene invece associando a ogni singola "fetta" alcune specifiche regole di gestione del traffico nella parte radio.

network slicing 5g

Il vantaggio del network slicing non è solo nel far vedere a un'applicazione la sua rete ideale. Le varie "fette" della rete fisica sono anche isolate fra loro e questo ad esempio garantisce sia una maggiore sicurezza delle comunicazioni sia la possibilità di modificare il funzionamento di una slice senza impattare su quello delle altre. Questo significa ad esempio che un operatore può modificare drasticamente un servizio che offre ai suoi clienti agendo solo su quello in modo mirato.

Inoltre, gestire lo slicing in maniera distinta per la core network e per la RAN permette di avere profili di servizio particolarmente elastici. Ad esempio alcuni servizi possono condividere una "fetta" nella parte di accesso ma poi essere implementati su slice diverse nella parte di trasporto. La parte di gestione centralizzata (in cloud) della rete si occupa di associare opportunamente fra loro le slice delle due sezioni della rete stessa.

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Pubblicato il: 23/10/2017

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