Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia

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Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
notiziario tecnico
Speciale:
5G Digital Business Platform   1/2019
Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
4                                                                                         notiziariotecnico   anno 28  1/2019                                                                                                           5

                                                                                                                                                 ditoriale
    Il Notiziario Tecnico è un social webzine, in cui è possibile discutere in realtime
    con gli autori i vari temi trattati negli articoli, restando in contatto su:
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                                                                                                                  L
                                                                                                                         a storia degli operatori di telecomunicazioni è     colare verso un modello di piattaforma che permetta
                                                                                                                         ricca di grandi successi tecnologici e di mercato   domanda ed offerta di clienti e servizi di incontrarsi
    Proprietario ed editore                        A questo numero hanno collaborato
    Gruppo Telecom Italia                                                                                                e di grandi innovazioni. La sfida dell’ultimo de-   usando asset tecnologi distintivi degli operatori stessi.
                                                   Banzi Massimo
    Direttore responsabile                                                                                         cennio ha alzato ulteriormente l’asticella della compe-   Questi asset, per permette la creazione di servizi e
                                                   Carosi Marco
    Michela Billotti                               Catalano Giuseppe                                               tizione, con attori globali che hanno cambiato in qual-   del valore relativo necessitano per sviluppare il po-
                                                   Corbi Cecilia
    Comitato di direzione                          Demaria Elena                                                   che modo il terreno di gioco e hanno saputo sfruttare     tenziale delle più moderne tecnologie software, in
    Enrico Maria Bagnasco                          Galante Maria Pia
    Daniele Franceschini
                                                                                                                   le opportunità del passaggio verso il mondo del sof-      particolare le soluzioni che sono pensate in manie-
                                                   Gavazzi Roberto
    Gabriele Elia                                                                                                  tware. Questo mondo porta con sé una grande com-          ra nativa per sfruttare agilità del cloud e potenza dei
                                                   Guardini Ivano
    Elisabetta Romano
                                                   Madella Mario                                                   plessità che però, se gestita opportunamente, permet-     dati e dell’intelligenza artificiale. Saranno queste che
    Paolo Snidero
                                                   Motta Luca
    Art Director                                   Pesando Luca                                                    te flessibilità che apre nuovi modelli di business.       permetteranno di costruire quella componente abili-
    Marco Nebiolo                                  Procopio Roberto
                                                                                                                   Questo numero del Notiziario Tecnico presenta la pro-     tante di piattaforma ed di “esposizione” informatica
                                                   Romano Giovanni
    Photo                                          Ronco Enrico                                                    spettiva del 5G come grande opportunità per la evo-       delle funzionalità delle reti che il 5G ha in potenza e
    123RF Archivio Fotografico                     Santoro Carmelo Francesco
    Archivio Fotografico TIM                       Scoscina Andrea
                                                                                                                   luzione degli operatori e di TIM in particolare verso     rappresenta il migliore futuro per l’ecosistema degli
                                                   Selvaggi Innocenzo                                              alcuni di questi nuovi modelli di business, e in parti-   operatori ■
    Segreteria di redazione                        Snidero Paolo
    Roberta Bonavita                               Tilocca Mauro

    Contatti
    Via Reiss Romoli, 274                                                                                          Buona lettura
    10148 Torino
    Tel. 011 2285549
    Fax 011 2285685
                                                                                                                                                                                      Elisabetta Romano, CTO di TIM
    notiziariotecnico.redazione@telecomitalia.it
Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
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                                                                                                                                                                Roberto Gavazzi, Carmelo Francesco Santoro,
                                                                                                                                                                Andrea Scoscina, Innocenzo Selvaggi
                                                                                                                                                                Gli scenari
                                                                                                                                                                applicativi 5G
                                                                                                                                                                abilitati in Italia da TIM
                                                                                                                                                                Il 5G rappresenta la nuova generazione dei sistemi mobili
                                                                                                                                                                ed è caratterizzato da un campo di applicazione molto
                                                                                                                                                                ampio. La possibilità di usufruire di velocità di trasmis-
                                                                                                                                                                sione elevate (banda), di tempi di attraversamento della
                                                                                                                                                                rete estremamente ridotti (latenza), di connessione di
                                                                                                                                                                un numero elevatissimo di dispositivi, insieme ad altre
                                                                                                                                                                funzionalità innovative, abilitano un insieme di servizi
                                                                                                                                                                radicalmente nuovi che consentono di realizzare il pa-
                                                                                                                                                                radigma della società connessa e della digitalizzazione
                                                                                                                                                                pervasiva delle attività personali, professionali e civili.

                                                                                                                                                                Maria Pia Galante, Giovanni Romano
Paolo Snidero
5G                                                                                                                                                              La roadmap di standardizzazione
Digital Business Platform                                                                                                                                       del 5G
                                                                                                                                                                A dicembre 2017 sono state finalizzate le prime speci-
This paper describes TIM technological effort and approach towards a platform based business model, based on state of the art                                   fiche tecniche 3GPP [1] per il nuovo accesso Radio (5G
microservices architecture, extensive API development for both internal and external developers and partners that will leverage the                             New Radio) compatibile con le attuali reti “core” 4G. Nel
upcoming 5Gd deployment.                                                                                                                                        giugno 2018, si è [2] annunciato il rilascio della prima
                                                                                                                                                                versione dello standard 5G (in gergo tecnico la Release
                                                                                                                                                                15 3GPP) completa anche degli aspetti principali di rete,
                                                                                                                                                                aprendo la strada al lancio commerciale dei primi servizi
                                                                                                                                                                probabilmente già nel 2019. Lo standard però è in evo-
                                                                                                                                                                luzione ed il 3GPP ha già in agenda una nuova versione
                                                                                                                                                                dello standard (Release 16), il cui completamento è
                                                                                                                                                                previsto per marzo 2020. L’articolo ne esplora i principali
                                                                                                                                                                contenuti.

                                                                                                                                                                Massimo Banzi, Cecilia Corbi, Luca Pesando,
                                                                                                                                                                Mauro Tilocca
                                                                                                                                                                5G Network Convergence and
                                                                                                                                                                Orchestration Initiatives by BBF,
Carosi Marco, Catalano Giuseppe, Guardini Ivano, Ronco Enrico
                                                                                                                                                                ONF, LF EDGE, TM Forum and
5G New Stack: sfide ed opportunità                                                                                                                              ETSI
                                                                                                                                                                The Broadband Forum (BBF) is a non-profit industry or-
La velocità e l’ampiezza dell’evoluzione tecnologica e la competizione commerciale su un numero sempre maggiore di servizi sono                                 ganization, is focused on engineering smarter and faster
tali che gli operatori Telco devono cambiare radicalmente il loro approccio all’adozione e al dispiegamento di nuovi sistemi e servizi.                         broadband networks. Many of its Technical Reports have
Il fattore che appare sempre più centrale è quello della agilità, per poter esplorare nuovi segmenti di business e offrire un numero                            become de-facto standards referenced by operators and
maggiore di nuovi servizi in modo efficiente in termini di investimenti e risorse. Le tecnologie cloud native e l’uso dell’Intelligenza di                      manufacturers to build up the existing ultra-broadband
rete appaiono un supporto rilevante al pieno sviluppo del 5G.                                                                                                   networks in the last 25 years.
Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
8                                                                                           notiziariotecnico        anno 28  1/2019                                                                                              9

                                                                                                                        allowing the creation of a complete-    business requires support for an       uct with new features to adding
                                                                                                                        ly new business experience.             open and heterogeneous ecosys-         new networks and communities to
                                                                                                                        This is a radical change in the way     tem to create value for all partici-   their ecosystem.
                                                                                                                        Telcos look at market and induces a     pants.                                 This evolution is strictly connected
                                                                                                                        similarly radical change in the way     The platform-oriented business         to the “digital” transformation of all
                                                                                                                        the technology is used, implement-      moves the focus from “doing” to        business segments and cannot be

5G
                                                                                                                        ed and managed.                         “enabling”, from improving a prod-     accomplished without proper tech-
                                                                                                                        Telecom Operators need to rethink                                              nological support: the use of correct
                                                                                                                        their fundamental technical archi-                                             technologies is one of the key ena-

DIGITAL BUSINESS
                                                                                                                        tecture, which capabilities and busi-                                          blers of the platform transformation
                                                                                                                        ness functionalities to implement                                              of any company and Telcos are no
                                                                                                                        and how to foster a larger ecosys-                                             exception.

PLATFORM
                                                                                                                        tem. Good platform                                                             Introduction of 5G technologies
                                                                                                                                                                                                       will strongly increase the power
                                                                                                                                                                                                       and possibilities of the business
                                                                                                                                                                                                       platforms, being the first network
Paolo Snidero
                                                                                                                                                                                                       specifically designed to support
                                                                                                                                                                                                       also not-human interactions. 5G
                                                                                                                                                                                                       will bring new relevant capabilities
                                                                                                                                                                                                       perfectly aligned with the business
This paper describes TIM technological effort and approach                                                                                                                                             platform approach.
towards a platform based business model, based on state of                                                                                                                                             What we are designing is the 5G
the art microservices architecture, extensive API development                                                                                                                                          Digital Business Platform with
                                                                                                                                                                                                       the objectives to embrace platform
for both internal and external developers and partners that will
                                                                                                                                                                                                       thinking while adding new Telco-
leverage the upcoming 5G deployment.
                                                                                                                                                                                                       specific features, services and infor-
                                                                                                                                                                                                       mation to the traditional business
                                                                                                                                                                                                       platform.
Introduction                           There are several ways to shift gears   In TIM we are convinced that Telco                                                                                      5G Digital Business Platform is also
                                       and go beyond the status of a simple    Operators are in the position to of-                                                                                    targeted to the internal organiza-
The telecom word is under continu-     commodity, exploring more promis-       fer facilitation and innovate the                                                                                       tion (e.g. Lines of Business) use the
ous change. More and more data         ing approaches and rising from a        interaction, through their unique                                                                                       platform to create products and
and voice connectivity services are    connectivity-based service to a full-   capabilities such latency control,                                                                                      services for end customers. From
becoming a commodity. Competi-         fledged platform . The Telco Busi-      capillary presence at the edge of the                                                                                   this point of view the Telco’s Line of
tion is increasing, and also several   ness Platform is a way to discover      network, close to the customer, and                                                                                     Business are regarded as ecosystem
Cloud-based companies offer ap-        new business domains and increase       on the territory, end2end perfor-                                                                                       participants, exactly as any other
pealing communication services. In     opportunities in already covered        mance monitoring of the network,                                                                                        external entity.
such an articulated market, a Telco    ones, where the value is the ability    differentiated quality and reliability                                                                                  Of course, there are challenges and
Operator or better “Service Provid-    to create, maintain and improve in-     provision, network-based analytics                                                                                      risks associated to this approach,
er” needs to explore new business      teractions among people, enterpris-     streaming, mobility and full geo-                                                                                       but the outcome will be very re-
approaches and rethink how to stay     es and society at large, generating     graphical coverage, extensive con-                                                                                      warding. Most probably, the major
relevant in its reference market.      value from those interactions.          sumer and business customer base                                                                                        risks to manage are related to new
Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
10                                                                                                    notiziariotecnico         anno 28  1/2019                                                                                                                      11

                     Pipe Thinking                                                   Platform Thinking                                 the approach to inject intelli-                      Functional Model                            event. To stress the importance of
                                                                                                                                       gence in the system.                                 The picture below describes the             this functionality, all the remain
                                                                                                                                  •    Leverage Artificial Intelligence                     main functional blocks of the 5G            domain are linked to the Intel-
                        Traditional                                 Market               Multi Side              Market                at scale and explore new tech-                       Digital Business Platform.                  ligent functional block: the same
      Supplier                               Customer                                                                                  nologies in their early stages, to                   The heart of the platform is the            functional block implements fea-
                         Business                                    #1                  Business                 #2
                                                                                                                                       quickly validate them and an-                        Intelligence functional block.              tures that can be used across the
                                                                                                                                       ticipate potential benefits.                         It merges capabilities to collect           entire platform.
                                                                    Stakeholder like customers, partners, ect.                                                                              and retain data, transform it into          The second “common” functional
       The product/service is built for the Customer                interact leveraging products/services provided                                                                          useful information and take ac-             block is the Cloud Native Infra-
       base, and has an “intrinsic” value that is                   by the platform. Their value increases as more
       independent of how big the customer base                                                                                                                                             tions accordingly. The general              structure. It provides services and
                                                                    and more stakeholder partecipate.
                                                                                                                                      2                                                     approach is that information can            support to all other functionalities,
                                                                                                                                      The 5G Digital Business Platform                      be extracted and properly used              so they can focus on their specific
                                                                                                                                      Functional Model                                      leveraging on available data and            business value.

  1
  Pipeline vs Platform Thinking

                                          Design Goals and
technology (sometimes not fully           Principles                                   These goals, coming from civil                     Data                    Cloud          Application               Channel             Things   Customers Partner Employee
proven at scale) and from the inabil-                                                  constructions architecture, as still
ity to see and size risks, to explore,    Having a “good” architecture has             largely applicable to architectures
to learn, to change and adapt.            been the dream of technical people           in other technical fields.                                                                                                Exposure
On the other side, “do nothing”           for ages, e.g. Vitruvius, the Roman          The question today is how to reach                                                                             APIs Exposure & APIs Monetization
is not a viable option and the ap-        architect of the 1st century BC, in-         the goals, finding the right balance
proach described in the following         dicated the three goals of architec-         among capabilities, time to realize
is promising not only for the Telco       ture:                                        them and needed investments. The
but also for all involved entities like   • Utility: It should be useful for           principles to follow in this path are                                                    Customer                       Intelligence                  Communication

                                                                                                                                             Security & Privacy
LoBs, end customers and partners.             the people using it; that is, it         as follows:
                                                                                                                                                                          - Multichannel Management         - Artificial Intelligence      - Access (Fixed and Mobile)
                                              should solve today’s problems            • Decouple as much as possible                                                     - Sales management                - DWH & Data Lake             - Transport
                                              in an effective and efficient way;           business capabilities from all                                                 - Post Sales                      - Event Streamimng            - Common Care
                                          • Durability: it should stand up                 the rest and make this common                                                                                    - Common Services
                                                                                                                                                                                                            - Next Best Action
                                              robustly and remain in good                  to everybody. Use separation of
5G Digital Business                           condition; we could think to this            concerns to realize loosely cou-
Platform                                      as the need of being resilient to            pled functionalities so that each
                                              unexpected and be ready to an-               can evolve without impacting
This section describes the ap-                swer to tomorrow’s requests as               the overall solution.
proach we take to realize the 5G              well;                                    • Empower the use autonomous                                                                                   Cloud Native Infrastructure
Digital Business Platform, what are       • Beauty: it should delight people               systems. Automation is good                                                                  - Computing                     - Life Cycle Application Management
the major component and what is               and raise their spirits. We can              but it is just the first step, while                                                         - Storage                       - Automation Tools
                                                                                                                                                                                        - Networking                    - C&D Tools
the evolution path we are imple-              say that it should stimulate peo-            the ability to act in autonomy –
menting.                                      ple around it to a “call to action”.         abiding by policies and rules – is
Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
12                                                                                                notiziariotecnico         anno 28  1/2019                                                                                                13

The Communication functional              As already outlined above, the Tel-                                                 touch” paradigm leveraging on Au-       it from a private or public provider),   own services, exposed through a
                                                                                    Cloud Native Environment
block represents the well-known           co’s Line of Business are regarded                                                  tomation Tools.                         expressing its needs in a declarative    well-defined and publicly available
domain for a Telco Operator where         as ecosystem participants, exactly                                                  The Cloud Native Environment is         way. Following this paradigm, the        interface that is kept stable in time
Access (both radio and fixed), Trans-     as any other external entity, as they                                               composed by single – at least logi-     developer can optimize coding time       (or at least evolved to avoid inte-
port (ideally all-IP over DWDM) and       are able (and enabled) to create                                                    cally – Cloud Native Infrastructure     by focusing on service and business      gration impacts), much like what a
well as Core (e.g. user authentica-       products and services for end user                 Cloud Native                     (CNI) and Cloud Native Applications     logic only, with a gain on application   microservice does theoretically, but
tion, charging, voice, data and video     customer.
                                                                                              Application                     (CNAs) running on it.                   development and time to market.          with a broader scope.
services) technologies are located.       The idea of block Data (top-left, ex-                                               The Cloud Native Infrastructure is      Despite not mandatory Microser-          Before closing this section is impor-
Correct management of the en-             ternal to the platform) is to consider                                              infrastructure that is hidden behind    vices, Containerization, and a De-       tant to notice that the Cloud Native
tire life cycle of a “Customer” (in a     external data in combination with                                                   useful abstractions, autonomously       clarative Interaction model are          Environment is a distributed system
wider sense, not only end customer        internally generated data (owned by                   Cloud Native                  managed by software, and has the        “the facto” way to implement CNAs,       running as a logical unit entity, but
but also partner, supplier …) is a dif-   the Telco Operator) whenever this                    Infrastructure                 purpose of managing and running         to allow high service agility, scaling   physically deployed across a few
ferentiating factor for all Telco Op-     makes sense to better understand                                                    applications leveraging on stand-       and automated management.                large Data Center as well as into ge-
                                                                                              Abstraction Layer
erators. Having this relevant role        the market, the customer base and                                                   ardized and common way (to all ap-      In the Microservices-based Ar-           ographically distributed mini or mi-
requires specific capabilities for all    in general the needs of all platform                Automation Tools                plication).                             chitecture the Application is par-       cro Data Centers, as in the Figure 4.
customer touch points, from pros-         stakeholders.                                                                       In the CNI, Abstraction layers and      titioned into smaller components         Cloud Native infrastructure should
pect to sales and post-sales. The         The external Cloud is also a relevant                                               Automation tools allow exposing         called Microservices, balancing          be:
Customer functional block in the          component. 5G Digital Business                                                      platform services in such a way that    the advantages deriving from fine-       • able to manage the geographi-
picture underlies the importance of       Platform is hybrid by design and                                                    application can be designed inde-       grained decompositions (increased            cally distributed solution includ-
these systems.                            will use external cloud services (in                                                pendently from physical infrastruc-     flexibility, parts that are singu-           ing underlying communication
The Exposure functional block is          its different varieties such as IaaS
                                                                                     3                                        ture, deployed and managed by the       larly more manageable, increased             entities like access, transport,
                                                                                     Cloud Native
the abstraction layer that provides       and SaaS) every time this creates,         Environment                              CNI autonomously through auto-          chance of reuse, etc.) with the relat-       etc.
all needed products, services and         directly or indirectly, value for the                                               mation.                                 ed drawbacks (increased complex-         • let Cloud Native Applications
information to external entities (the     stakeholder. What is important to                                                   The CNI provides to all Cloud Native    ity in interactions between software         to run centrally or across sev-
“Customers” in the wide sense dis-        underline is that the orchestration      tions with a dynamic software In-          Application Efficiency (for schedul-    modules, increased overhead, cou-            eral geographically distributed
cussed above). It shadows the inter-      and balance between different pub-       frastructure with useful abstraction       ing different resources like compute,   pling between parts).                        sites, abiding by specific policies
nal complexity and also protects the      lic provider and internal cloud will     layers, able to provide efficiency,        network, etc.”), Scalability (elastic   A Microservice implements a clearly          based on criteria that are geo-
platform from malicious and inap-         strictly remain a platform mandate.      scalability, operability, observability,   fine-grained scaling), Operabil-        context bounded capability and,              graphically sensitive (such as
propriate utilization (based on rules                                              resiliency so that applications can        ity (Provisioning, Orchestration and    together with other microservices,           distance, latency, etc.)
and policies defined within Security                                               focus fully on functional and busi-        Automation, Runtime and Isolation,      participating in the composition of      • allow Cloud Native Applica-
& Privacy). The exposure is com-                                                   ness capabilities.                         Service Discovery), Observability       an application. Microservices have           tions to be moved among differ-
posed by different entities that will     Deployment Model                         The Cloud Native Environment has           (Monitoring and Logging, Metrics        to be designed to allow a high de-           ent sites in a seamless fashion,
grow hand in hand with business,                                                   a high degree of autonomy, imply-          Aggregation), Resiliency (Load Bal-     gree of automation and to be inde-           based on defined rules and spe-
starting from simpler SDKs to ease        The Deployment model is a more           ing automation combined with in-           ancing/Shedding, Circuit Breaking,      pendent from the infrastructure, so          cific, contingent needs.
integrations by developers to more        detailed view on how to implement        telligence: manual operations are          Debugging).                             that they will be “at home” in the
complete solutions able to provide        the solution in practical terms. It      required only in exceptional cases,        As mentioned, a Cloud Native Ap-        highly dynamic infrastructure envi-
complex services.                         is the “how”. We want to follow a        when the environment can’t auton-          plication implements specific busi-     ronment provided by the CNI.             Innovation and
The external entities on the top of       Cloud Native paradigm to get all the     omously address and solve an issue.        ness or support functionalities         Several CNAs are present in the          Existing Operational
the picture collectively form the         benefits for faster time to market       The Cloud Native Environment re-           needed to run the business. It is a     platform and collaborate following       Systems
“ecosystem”; as such, they repre-         and increased flexibility.               quires that all processes, e.g. Appli-     workload designed to natively ex-       at a different level the same archi-
sent the main stakeholders of the         The Cloud Native Environment is a        cation Design & Development, are           ploit and use services offered by       tecture paradigm, inspired by mi-        What described above is the main
5G Digital Business Platform.             system designed to provide applica-      realized following the “zero human         the Cloud Native Infrastructure (be     croservices: each CNA provides its       target deployment architecture. Be-
Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
14                                                                                              notiziariotecnico       anno 28  1/2019                                                                                                                     15

                                                                                                                                                                                                                                    5
                                                                                                                                    Greenfield
                                                                                                                                                                                                Brownfield
                                                                                                                                                                                                                                    Deployment Models
                                                                                                                                                 VS                                     VS

                                                                                                                                                          Brownfield       Greenfield
                                                                                                                                                                                                                                erational system is realized by “In-
                                                                                                                                    Preferred new infrastructure &        Preferred evolution starting from                     ternal API GWs”. All Operational
                                               Metro                     Metro                                                        solution. Balance reuse of          existing asset. Limited use of new
                                                                                                                                                                                                                                systems are clustered into sepa-
                     Access                                                                      Backbone                                   Existing asset                           technology
                                               Access                   Regional                                                                                                                                                rate sets and each set is exposed
                                                                                                                                                                                                                                through a different GTW APIs. Typi-
                                                                                                                                    Greenfield                                                   Brownfield                       cal Operational systems of the Tel-
                                                                                                                                                                                                                                co’s environment include BSS (CRM,
                                                                                                                                                 VS                                     VS
                                                                                                                                                                                                                                billing), OSS (alarm management,
                                                                                                                                                                                                                                performance monitoring) as well as
    End Device                    Local Edge             Regional Edge              National DCs                                                          Brownfield       Greenfield                                             Network (HSS, EPC, IP, RAN).
      1.000.000 x                    1.000 x                   100 x                      10 x                                      Totally from scratch. No reuse of      Totally from reusing of existing                     This approach is well suited when
                                                                                                                                     existing infrastructure/solution     asset. No use of new technology
                                                                                                                                                                                                                                some form of API GTWs are already
  4                                                                                    • They can be integrated with                                                                                                            present even if they do not control
  5G Digital Business Platform as Distributed Solution                                    new technology                  also include the existing Operation-          (customer, partner …) are authen-                       all the Operational System, which is
                                                                                       • Can potentially evolve into      al System.                                    ticated and authorized and where                        usually the case for brownfield Tel-
                                                                                          a new solution based on the     All external entities that need to in-        specific policies are applied also to                   co Operators. It is also a way to ap-
cause we do not start from scratch,      services to all consumers the same               new technology                  teract with the 5G Digital Business           prevent unwanted use of the plat-                       ply separation of concerns, limiting
we need to include in the picture        solution is surely not the optimal       Approaching the realization of the 5G   Platform do this through an ab-               form and protect it.
also the already existing solutions      one, at least because of the elapsed     Digital Business Platform having also   straction layer realized by the “Ex-          The Operational Systems are on the
and technical artifacts.                 time needed to reach the whole           in mind to reuse existing technology    ternal API GTW”. It is a single point         opposite side (i.e. at the bottom)
In other words, the evolution path to    customer base with good coverage.        asset (typically Operational Systems)   of access where all external entities         and the interworking with each Op-
                                                                                                                                                                                                                                    6
                                                                                                                                                                                                                                    Operational Systems Integration
the target architecture and deploy-      In our case we select the “Green-        put additional requirements on the
ment model should have also the          field vs Brownfield” option leverag-     architecture. The proposed architec-
goal of maximizing reuse of existing     ing on new available technology as       ture needs to be able to:
                                                                                                                                                Service
systems where they are still capable     primary choice (even if some existing    1. allow implementing new com-
of bringing value.                       system or component would do that            ponents (i.e. Services) that re-
To reach this goal, several options      functionality), more precisely we fol-       alize business function capa-              External /API GW          Policy Enforcement                                          2a                          1a
can be defined, as depicted below.       low the golden rules below to define         bilities
                                                                                                                                                                                   Policy Enforcement                                                      DMZ
There is no single optimal choice,       when to use the Greenfield way:          2. integrate “by design” the Op-
and the approach to take is strictly     • Use New Technology if…                     erational Systems we want to
                                                                                                                                  Internal API GW #n                          Internal API GW #1                       2b
related to starting point, as well as       • It provides savings in invest-          re-use and at the same time al-
what kind of services need to be               ments and/or recurrent costs           low potential replacement with
                                                                                                                                                                                                                     Service
provided to what customer seg-              • Does not introduce any Vendor           brand new services.                           Service                                   Service          Service
ment. Just as example, for a very              lock-in                            The picture below describes the ar-
                                                                                                                                  New service                                    New service                    2c             2d                  1b
specific vertical service in a limited      • Supports hybrid, mixed solu-        chitecture able to give right answer
geographical area the full Green-              tions that include interaction     for both points. The software archi-
                                                                                                                                 APIs Integration Layer                                                       APIs Integration Layer
field approach can be easily select-           with existing systems              tecture is based on service-centric
ed; on the contrary, for large eMBB      • Reuse Existing Assets if…              architecture paradigm extended to
                                                                                                                                     Operational                                 Operational              Operational                            Operational
                                                                                                                                     System #m                                   System #1                System #2                              System #n
Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
16                                                                                             notiziariotecnico        anno 27  3/2018                                                                                                               17

interaction when not needed and         the importance of “Services” as          gration layer where the requested        Summary                                   the same Platform approach being                 This journey has just started and
enabling its tracking to ease man-      innovation enablers:                     data might be cached or, otherwise,                                                able to create by themselves new                 the first evidences are very prom-
agement.                                • For a Video Service provider, the      directly to the Operational System       Data and voice services still repre-      products and services with short                 ising, with positive feedbacks from
Sometimes Operational system are             “recommendation engine” for         involved. This is the simpler interac-   sent a large part of a Telco Opera-       time to market and increased effi-               the many players (vendors, part-
not able to interact natively (i.e.          movies to suggest to a specific     tion model and is appropriate every      tor’s revenues, but are also increas-     ciency.                                          ners, key customers, peers) we
they do not expose any form of               customer                            time some data are needed without        ingly becoming a commodity and            The 5G Digital Business Platform                 have engaged in these early steps.
APIs), and so some level of customi-    • For a Mobile Telco Operator, the       further elaboration.                     so vulnerable to price erosion. Telco     will be enriched by Telco specific ca-           TIM 5G trials already started in
zation to realize a “wrapper” around         capability to obtain a “person-     The second interaction model (path       Operators needs to rethink their ap-      pabilities (such as latency exposure,            2017 in the North of Italy in Torino
Operational system is needed.                alized offer” to increment cus-     involving the “2*” calls) happens        proach to the market, exploring new       network slicing, massive device                  and Genova, in the South in Bari
On top of the Operational system             tomer loyalty every time cus-       when some services are available to      opportunities in traditional domains      connection, ultra-reliability) that              and Matera, in the center of Italy
there could optionally be an “APIs           tomer logs into the App             perform a specific logic that could      as well as in new ones.                   cannot be realized without 5G – at               in Repubblica di San Marino are in-
Integration Layer”, that is basically   • For a Fixed Telco Operator, the        potentially be complex, for exam-        The introduction of 5G is the com-        least not in a sustainable way. This             volving both all the main technol-
a functional layer able to:                  ability to provide a set of con-    ple an insight of the customer feel-     pelling event; combining 5G tech-         is realized by adopting new market-              ogy providers from one side, and
• Implement some form of logic               nection points to an enterprise,    ing leverages on some sentimental        nology with platform thinking has         proven technology paradigms and                  more than 70 partners on the ser-
    to elaborate data coming from            let the enterprise manage the       analysis. In this case the external      the potential to create an exciting       solutions, in particular we strongly             vice side. With the approaching
    Operational systems, and ex-             overlay.                            entity (again through the External       new way to interact with custom-          enforce a cloud native approach                  commercial 5G launch, the ability
    pose as unique result to APIs       So, a “Service” can be simple or         API GTW, to cater for authentication     ers, partners, suppliers and society      in architectures and deployments,                to combine the digital opportuni-
    consumer.                           complex, but in any case, is a logical   and authorization) reaches the spe-      at large. In TIM we are building a        we put a big attention to micros-                ties in the traditional Telco space
• Realize an “event driven” cache.      component that can be usually re-        cific Service(s) behind an Internal      5G Digital Business Platform as the       ervice architectures and orchestra-              with the new capabilities brought
    In such a way the upper layer       used for different customer services     API GTW, so that the functionality       enabler to all the stakeholders for       tion tools, we are designing with                by 5G opens the chance for the
    can access to fresh data with-      or products.                             can also be reused by other Services     the creation of a completely new          a strong focus on Artificial Intelli-            Telco Operator to play a trans-
    out interrogating the Opera-        Every Service interacts only via APIs    (e.g. future ones).                      business experience. The internal         gence that should be leveraged at                formative role in the ecosystem
    tional system. This of course       (either producing or consuming           Services are software components,        Telco organization (e.g. Lines of         scale to achieve the advantages of               and to get its fair share of the digi-
    requires careful selection of the   them) and lives behind a specific        ideally compliant with most of the       Business) will greatly benefit from       autonomous systems.                              tal value ■
    technology to ensure good per-      Internal API GTWs, so it is e.g. ex-     microservice-based       architecture
    formance in case of high load       tremely easy to know and monitor         paradigms (as discussed before)
    and easy management of the          all entities consuming its APIs; at      and able to realize specific logic as
    cache life cycle.                   the same time, each Service can          part of wider business logic.
In addition to allow integration with   leverage on data that are available      As such, Services are the way to fos-
existing Operational system, the        in the Operation system like any         ter innovation because it will be pos-
same architecture is also suited for    other entity.                            sible to introduce new functionali-                                  Paolo SNIDERO            paolo.snidero@telecomitalia.it

innovation.                             There are two different interaction      ties without changing the software                                   Senior Manager with more than 20 years of experience in fast-paced Telecommunications and Media industry
                                                                                                                                                      in Europe and U.S., creating market-leading products and profitable services.
Rounded elements named Ser-             models at the higher level.              architecture and without requir-                                     Engineering and management background with a PhD in Telecommunications, and co-author of academic
vice are where the innovation           In the first, external systems are       ing large system integration effort,                                 and research publications.
                                                                                                                                                      Join to TIM recently (July ’18) with the responsibility of Architecture and Technology Innovation in the CTO
takes place. Service is a software      looking for data placed in an Op-        thanks to the “contract” provided                                    organization
artifact made (or bought) ideally       erational system and these do not        by the stability of the API they will                                Previous working experience in Ericsson from 2005 till 2017 covering different roles including product owner
                                                                                                                                                      (Ericsson Cloud Manager), responsible for service delivery at worldwide level. Last role covered was Head of
following the microservices pat-        need further elaboration: this is        expose. In other words, this means                                   Technology, Architecture and Portfolio Management for Packet Core Business Line for Ericsson Corporate.
tern and realizes a well-defined        for example the path of API calls        possibility to increase features of-                                 From 2002 up to 2005 working in H3G as responsible of information system and participating of the first 3G
                                                                                                                                                      Operator commercial launch in 2003. Part of start-up company with CTO role in 2001 with the objective to
“functionally” useful for one or        “1a”/”1b”. The external API GTW,         fered by the platform, ability to test                               create fiber optic network for business customer. 
more needs. The following exam-         after authentication, authorization      new capabilities and try out alterna-
ple will hopefully help highlight       and optionally protocol adaptation,      tive solutions with an almost “plug
                                        passes the request to the API Inte-      & play” approach.

                                                                                                                                              http://www.telecomitalia.com/tit/it/notiziariotecnico/presentazione.html
Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
18                                                                            notiziariotecnico      anno 28  1/2019                                                                                                 19

5G NEW STACK:
SFIDE ED OPPORTUNITÀ
Carosi Marco, Catalano Giuseppe, Guardini Ivano, Ronco Enrico

                                                                                                       5G new stack:                          device e bande più alte ed estese          assegnare sistemi virtuali a servizi
                                                                                                       architettura end to                    rispetto al passato, con conse-            e utilizzatori specifici, liberando gli
La velocità e l’ampiezza dell’evoluzione tecnologica e la competizione commerciale su un numero        end                                    guenti performance di throughput           Operatori dal vincolo di dispiegare
sempre maggiore di servizi sono tali che gli operatori Telco devono cambiare radicalmente il                                                  e latenza migliori. Queste carat-          e integrare sistemi e piattaforme
loro approccio all’adozione e al dispiegamento di nuovi sistemi e servizi. Il fattore che appare       Il 5G è riconosciuto come la tecno-    teristiche portano a definire le tre       fisiche dedicate. Infine, la SBA (Ser-
sempre più centrale è quello della agilità, per poter esplorare nuovi segmenti di business e offrire   logia che permette la realizzazio-     famiglie note dei servizi 5G (eMTC,        vice Based Architecture), basata su
un numero maggiore di nuovi servizi in modo efficiente in termini di investimenti e risorse. Le        ne dei nuovi servizi, grazie ai suoi   eMBB, URLLC), al cui interno sono          API web based per realizzare l’in-
tecnologie cloud native e l’uso dell’Intelligenza di rete appaiono un supporto rilevante al pieno      abilitatori. Vediamoli insieme. In     collocabili i nuovi servizi digitali. Il   ter-lavoro tra funzioni di controllo
sviluppo del 5G.                                                                                       primo luogo le caratteristiche tra-    secondo abilitatore caratterizzante        di rete in forma di invocazione di
                                                                                                       smissive, che permettono di sup-       il 5G è la flessibilità introdotta dal     servizi, permette una maggiore agi-
                                                                                                       portare un numero elevatissimo di      Network Slicing, che permette di           lità di dispiegamento rispetto alle
Speciale: 5G Digital Business Platform - 1/2019 n - Telecom Italia
20                                                                                                       notiziariotecnico          anno 28  1/2019                                                                                                   21

architetture tradizionali basate su         integri gli accessi fissi e mobili ultra-    con soluzioni che migliorano la sca-         più dispiegata staticamente in un         Core network mobile                        re in modo deciso sull’innovazione
interfacce punto-punto.                     broadband (LTE e New Radio) e si             labilità del dispiegamento virtualiz-        sito, ma attivata on demand dove e        verso il paradigma                         dei prodotti, ha cercato di rispon-
Tuttavia, le funzionalità standard          appoggi ad una piattaforma di rete           zato, fornendo un livello di efficienza      quando necessario. Considerato che        cloud-native                               dere velocemente alla forte spinta
del 5G rappresentano solo una par-          agile ed intelligente, in grado di of-       maggiore rispetto alla semplice vir-         le CNA sono composte da moduli                                                       degli operatori sulla virtualizzazio-
te degli abilitatori tecnologici ne-        frire le caratteristiche di flessibilità     tualizzazione dei sistemi. Infine, un        atomici (microservizi) ed utilizzano      TIM ha avviato da tempo un percor-         ne di rete, realizzando un sempli-
cessari per raggiungere gli obiettivi       ed autonomia richieste. In questo            ambiente Cloud Native è caratteriz-          servizi della CNI, un’applicazione di     so di trasformazione della rete fissa      ce porting del proprio software da
di business dei Telco. L’obiettivo          scenario, le tecnologie cloud native         zato da un elevato livello di autono-        rete potrà essere composta da mo-         e mobile basato sull’adozione del          ambienti fisici basati su hardware
ultimo è duplice: da un lato dispie-        diventano di grande interesse per gli        mia, sia nel prendere le decisioni (ad       duli ed utilizzare servizi dispiegati     paradigma NFV (Network Functions           specializzato a macchine virtuali in
gare una grande varietà di servizi          operatori Telco, poiché forniscono           es. relative ad affidabilità, scalabilità,   fisicamente in siti CNI distinti ed an-   Virtualisation), il cui scopo è quello     esecuzione su hardware general-
appartenenti ad Industry differenti,        queste capability essenziali.                etc.), sia nell’attuarle grazie alla au-     che appartenenti ad una cloud ibri-       di separare il software che imple-         purpose.
anche in collaborazione con partner         Un ambiente Cloud Native è com-              tomazione dei sistemi, tendendo a            da, cioè in parte Pubblica, in parte on   menta una data funzionalità di rete        L’obiettivo di TIM è sfruttare la di-
di business e sviluppatori, dall’altro      posto da due elementi logici: una            quell’approccio zero human touch,            premises dell’Operatore.                  dall’hardware sui cui viene eseguito.      scontinuità tecnologica introdotta
raggiungere questo obiettivo con            CNI (Infrastruttura Cloud Native -           che prevede l’intervento umano solo          Il dispiegamento del 5G avverrà           Ad oggi, TIM dispone di un’infra-          dal 5G per realizzare un importante
time to market brevi e con efficien-        Cloud Native Infrastructure) e l’in-         in casi eccezionali. Un aspetto pecu-        dunque su due livelli, quello funzio-     struttura cloud in tecnologia VMwa-        salto in avanti sul livello di automa-
za di rete a tutti i livelli, dal dispie-   sieme delle Applicazioni CNA (Cloud          liare dell’astrazione delle risorse di       nale delle applicazioni e dei sistemi     re ed OpenStack distribuita nei prin-      zione, agilità, efficienza e resilien-
gamento, all’integrazione, alla ge-         Native Application), che girano su di        rete è la mancanza di vincoli di tipo        di controllo 5G e quello dell’infra-      cipali PoP di rete che ospita oltre 60     za della rete e dei servizi erogati.
stione, allo scaling, ed in modo tale       essa. La CNI è definita in modo tale         geografico, purché siano rispettati i        struttura Cloud Native, dove le ap-       VNF (Virtual Network Function) a           Questo percorso inizierà dagli ele-
che l’introduzione di un servizio non       che lo sviluppo della CNA possa es-          requisiti della CNA che utilizza quelle      plicazioni di core network e di con-      traffico.                                  menti della core network mobile,
comporti modifiche all’architettura         sere centrato unicamente sulla lo-           risorse, ragion per cui, ad esempio,         trollo saranno sviluppate secondo         I benefici di questa trasformazione        che saranno realizzati utilizzando
di rete o catene verticali di sistemi.      gica funzionale ed essere svincola-          un’entità di core network non sarà           tale paradigma. Lo sviluppo avverrà       sono molteplici ed includono:              applicazioni di rete specificamen-
Per raggiungere questi obiettivi            ta dagli aspetti di dispiegamento e                                                       in fasi successive in funzione della      • risparmi sugli investimenti de-          te progettate ed ottimizzate per il
occorre definire una visione gene-          gestione, grazie al fatto che la CNI                                                      maturità delle due architetture. La            rivanti dall’utilizzo di un’infra-    dispiegamento in ambiente cloud
rale di sistema, in cui il 5G non sia       fornisce gli strumenti per la gestione                                                    maturità dell’architettura funziona-           struttura condivisa;                  (CNA), eseguite su piattaforma
solo un nuovo sistema mobile con            dell’intero ciclo di vita delle Applica-
                                                                                           1                                          le 5G dipende sia dai rilasci 3GPP sia    • risparmi sui costi operativi             Cloud (CNI).
                                                                                           Architettura e2e – Componenti
le proprie entità logiche specifiche,       zioni. Inoltre, la CNI fornisce le risorse     logici                                     dalle release di prodotto dei vendor:          (manutenzione, energia e spa-         Le caratteristiche distintive di una
ma è il sistema di riferimento che          di rete in forma astratta a più livelli e                                                 se l’architettura Non Stand-alone              zi) abilitati dalla separazione tra   CNA sono le seguenti:
                                                                                                                                      appare disponibile già nel corso del           hardware e software;                  • Astrazione delle risorse infra-
                                                                                                                                      2019, resta da valutare la disponi-       • incremento significativo del-                strutturali. Una CNA può avere
                                                                                                                                      bilità di architetture più complesse,          la velocità di realizzazione di           requisiti prestazionali stringenti
                                                                                                                                      quali l’architettura, Stand Alone sia          nuovi servizi e prestazioni di rete       sui servizi offerti dalla CNI, ma
                                                                                                                                      New Radio sia LTE, e l’architettura            attraverso l’automazione e l’im-          non deve porre vincoli sulle ri-
                                                                                                                                      di interworking LTE-NR. Un piano               piego di soluzioni implementate           sorse infrastrutturali utilizzate
                                                                                                                                      di dispiegamento evoluto del 5G ri-            integralmente in software.                per eseguirla (e.g. richiesta di
                                                                                                                                      chiede inoltre che l’architettura in-     E’ chiaro che, per conseguire pie-             specifiche tipologie di hardware
                                                                                                                                      frastrutturale vada valutata rispetto     namente tutti questi benefici, l’O-            e/o hypervisor). In ultima analisi
                                                                                                                                      ai complessi requisiti di un ambien-      peratore si doti di funzioni di rete           deve essere possibile dispiega-
                                                                                                                                      te Telco (affidabilità, alto traffico,    ridisegnate secondo un’architettu-             re l’applicazione in qualunque
                                                                                                                                      requisiti regolatori, intercetto delle    ra ottimizzata per il dispiegamento            punto della piattaforma senza
                                                                                                                                      comunicazioni ecc.) e rispetto alle       in ambiente cloud. Questo aspetto              impatti sulle funzionalità ero-
                                                                                                                                      roadmap di sviluppo per il pieno          rappresenta il principale punto di             gate.
                                                                                                                                      raggiungimento dei paradigmi plug         attenzione, in quanto la maggior           • Automazione e “zero touch
                                                                                                                                      & play e zero touch.                      parte dei fornitori, anziché punta-            configuration”. Tutte le carat-
22                                              APPROFONDIMENTO                              notiziariotecnico       anno 28  1/2019                             APPROFONDIMENTO
                                                                                                                                                                                                                                                         23

CLOUD NATIVE DESIGN
                                                                                                                                                                                               Discovery Request
                                                                                                                       comune e semantica standardizzata consente poten-
                                                                                                                                                                                                                       NRF

NELLO STANDARD
                                                                                                                       zialmente ad un microservizio di interagire con qua-                   CNA Service Profile (s)

                                                                                                                                                                                   CONSUMER

                                                                                                                                                                                                                                                          PRODUCER
                                                                                                                       lunque altro microservizio, qualora ve ne sia la neces-
                                                                                                                                                                                                                   Service Request
                                                                                                                       sità nell’ambito di una procedura di 5GC; ne deriva
                                                                                                                       la possibilità di riutilizzare quegli stessi microservizi                                   Service Response
                                                                                                                       anche per definire nuove procedure, riducendo il tem-
mario.madella@telecomitalia.it                                                                                                                                                                                  Subsequent Request
                                                                                                                       po di implementazione e, in ultima analisi, il time to
roberto.procopio@telecomitalia.it
                                                                                                                       market. Poiché le CNA e i microservizi sono dispiegati
                                                                                                                       in modo ridondato, nasce la necessità di scoprire lo                    Discovery Request
                                                                                                                       specifico microservizio da invocare nell’ambito di una                                          NRF
                                                                                                                                                                                              CNA Service Profile (s)
Le specifiche 3GPP di Release 15 per la Core Network         La comunicazione tra tali microservizi è realizzata at-   data procedura. A tale scopo è stata introdotta la nuo-

                                                                                                                                                                                   CONSUMER

                                                                                                                                                                                                                                                          PRODUCER
5G (5GC) sono state definite tenendo in considerazione       traverso delle API (Application Programming Interface)    va funzionalità di NRF (Network Repository Function)                    Discovery Request +                    Service Request
sin dall’inizio i requisiti più rilevanti per ottenere una   standardizzate sia dal punto di vista semantico che       dove i microservizi si registrano (o vengono registrati                     parameters
                                                                                                                                                                                                                                      Service Response
soluzione cloud native. Infatti una delle più importan-      sintattico. A differenza delle precedenti generazioni     dall’O&M) nel momento in cui sono istanziati e che                                               SCP
ti novità introdotte con la 5GC è rappresentata dalla        della Core Network mobile, dove ciascuna interfaccia      il microservizio “consumer”, previa autorizzazione ba-                 Subsequent Request
Service Based Architecture. In questo nuovo approc-          del Control Layer utilizzava un protocollo dedicato (ad   sata su protocollo OAuth 2.0, interroga per scoprire il
cio architetturale, specificato per il Control Layer della   esempio Diameter, GTP-C), le Service Based Interfa-       microservizio “producer” da contattare.
5GC, le CNA sono definite come una composizione di           ce sono tutte basate su HTTP/2 come protocollo ap-        Al fine di abilitare una maggiore elasticità e resilien-
microservizi per quanto possibile self-contained, riuti-     plicativo, JSON come protocollo di serializzazione e      za delle CNA, una volta completata la transazione, i                                            NRF

                                                                                                                                                                                   CONSUMER

                                                                                                                                                                                                                                                          PRODUCER
lizzabili e gestibili in modo indipendente. I microservizi   Open API 3.0.0 come schema di definizione delle API       microservizi possono depositare lo “stato” della CNA
                                                                                                                                                                                               Discovery Request +                    Service Request
all’interno di una CNA godono di un lifecycle manage-        REST. Le procedure che governano il funzionamento         all’interno di un database esterno denominato UDSF
                                                                                                                                                                                                   parameters
ment autonomo che garantisce l’elasticità delle sin-         della 5GC sono realizzate come una sequenza di inte-      (Unstructured Data Storage Function). Ciò consente                                                             Service Response
gole componenti della CNA. Ciò abilita scenari di di-        razioni tra microservizi che sono stati standardizzati:   un efficiente fault recovery, poiché qualsiasi altro mi-                                         SCP
                                                                                                                                                                                              Subsequent Request
spiegamento sia in central data center che scenari di        un microservizio “producer” espone via API le proprie     croservizio dello stesso tipo può prendere in carico la
micro-dispiegamento all’edge della rete o addirittura        funzionalità che sono consumate da altri microservi-      transazione recuperandone lo “stato” dall’UDSF a valle
a casa del Cliente.                                          zi “consumer”. Proprio l’adozione di API con sintassi     del fault.
                                                                                                                       Anche nella comunicazione con le reti di altri Operato-
                                                                                                                       ri sono utilizzate le Service Based Interface. In questo        Opzioni per discovery e comunicazione tra
                                                                                                                                                                                       microservizi [3GPP TS 23.501 Rel-16]
                                                                                                                       caso la comunicazione tra un “consumer” ed un “pro-
                                                                                                                       ducer” continua ad essere una comunicazione diretta.
                                                                                                                       Nel caso del roaming, tale comunicazione è protetta
                                                                                                                       grazie ad una coppia di SEPP (Security Edge Protection
                                                                                                                       Proxies) che criptano il traffico HTTP che transita sulla
                                                                                                                       rete dei Carrier.
                                                                                                                       Nelle specifiche 3GPP di Release 16 è stato introdotto      il “producer” (ad esempio in caso di variazione degli in-
                                                                                                                       anche il modello di comunicazione indiretto tra micro-      dirizzi IP dovuti a scale-in o scale-out).
                                                                                                                       servizi basato sul SCP (Service Communication Proxy)        Quanto descritto per la 5GC non prevede ad oggi un’a-
                                                                                                                       che può essere dispiegato in maniera centralizzata op-      naloga attività di standardizzazione per la EPC. Quindi
                                                                                                                       pure distribuita. Tale modello prevede che il processo      l’eventuale implementazione di un modello cloud nati-
                                                                                                                       di discovery dei microservizi e l’instradamento della       ve dell’EPC, in termini di disaggregazione in microservi-
                                                                                                                       comunicazione tra microservizi sia mediato dall’SCP         zi, modelli di API adottate e loro comunicazione, sono
                                                                                                                       garantendo un disaccoppiamento tra il “consumer” ed         lasciate all’implementazione dei singoli fornitori ■
24                                                                                                 notiziariotecnico        anno 28  1/2019                                                                                                         25

    teristiche di una CNA (e.g. topo-           abilitante per poter sfruttare i           li problemi ed eventualmente         traguardo la netta divisione tra il        un elevato livello di automazione                (Service Mesh, Persistent Stora-
    logia, modalità di istanziazione,           servizi a catalogo messi a dispo-          innescare      automaticamente       software delle funzioni di rete e          sull’intera catena.                              ge, ecc.) dalla PaaS in maniera
    terminazione, scaling, healing e            sizione dalla piattaforma.                 meccanismi di healing mirati a       lo strato hardware che lo ospita.                                                           trasversale e agli utenti (Identi-
    upgrade, requisiti di monitorag-        •   Elasticità. Al variare del carico          ripristinare la piena operatività    Il progetto 5G New Stack di TIM                                                             ty & Access Manager, Logging,
    gio, configurazioni applicative)            smaltito deve essere possibile             dell’applicazione.                   mira a realizzare con la CNI (Cloud                                                         Telemetry, ecc.) per rendere ef-
    devono essere descritte tramite             ridurre o ampliare automatica-        La modalità raccomandata per re-          Native Infrastructure) un ambiente         Platform as a Service                            ficienti e flessibili i micro-servizi.
    template, utilizzabili dalle solu-          mente, sulla base di metriche di      alizzare una CNA con tali proprietà       infrastrutturale totalmente Cloud                                                      Una PaaS, per definirsi tale, dovreb-
    zioni di automazione disponibili            tipo infrastrutturale e/o applica-    prevede di implementare i moduli          Native, affidabile, performante e          In una CNI, la PaaS espone servizi          be disporre di funzioni architettu-
    nella piattaforma, per gestire              tivo, la capacità erogata da una      che compongono l’applicazione sot-        scalabile, che ospiterà micro-servizi      ad alto livello attraverso contenitori      rali predefinite e standardizzate
    senza l’ausilio di interventi ma-           CNA decrementando o incre-            to forma di microservizi in esecuzio-     ed applicazioni realizzate secondo il      logici, chiamati Container, funzio-         che consentano di creare e gestire
    nuali tutte le fasi del ciclo di vita       mentando il numero di moduli          ne su una piattaforma a container,        paradigma PaaS oltre ai modelli de-        nalità di orchestrazione (es. Kuber-        Contenitori logici, automatizzare il
    dell’applicazione. A tal fine è             che implementano specifiche           come Kubernetes.                          finiti nell’ambito della Cloud Native      netes), Common Services (API, Net-          versioning del software e le pipeline
    essenziale che la CNA esponga               componenti dell’applicazione          La core network 5G di TIM si presta       Foundation.                                working, Persistent Storage, ecc.) e        di sviluppo, collaudo, deploy (Conti-
    un insieme completo di API uti-             (scale in/out). Al fine di abilita-   bene ad essere realizzata secon-                                                     Dedicated Services (istanze a cata-         nuous Integration & Deployment),
    lizzabile per accedere in modo              re un’elevata granularità nello       do questo paradigma, in quanto è                                                     logo che nascono e muoiono con              che garantiscano osservabilità e
    programmatico a tutte le fun-               scaling, consentire l’impiego di      stata progettata fin dall’inizio privi-                                              l’Applicazione).                            profondità di analisi, che orchestri-
    zionalità erogate dall’applica-             hardware COTS a basso costo           legiando scelte tecniche espressa-        Cloud Native                               La PaaS introduce quindi un ulterio-        no la scalabilità in funzione delle ne-
    zione.                                      ed ottimizzare l’efficienza d’u-      mente pensate per il dispiegamen-         Infrastructure                             re livello di astrazione ed automati-       cessità di servizio (Autoscaling), che
•   Riuso dei servizi offerti dal-              so delle risorse infrastrutturali,    to in cloud, considerato un fattore                                                  smo rispetto ai servizi offerti dalla       offrano capabilities di Networking
    la piattaforma. Per svolgere le             i moduli che costituiscono una        abilitante irrinunciabile per alcune      In un’infrastruttura Cloud Native, le      sola virtualizzazione. L’High Level         evoluto, Database distribuito, mes-
    proprie funzioni una CNA deve               CNA dovrebbe essere molto pic-        funzionalità cardine del 5G come il       applicazioni vengono create ed ese-        Architecture della CNI si compone           saggistica interna intra funzione.
    utilizzare i servizi a catalogo che         coli in termini di quantità di CPU    network slicing, che richiede la ca-      guite run-time in ambienti dove lo         di diversi layer e blocchi funzionali:      L’elemento di maggiore innova-
    la CNI mette a disposizione di              e RAM utilizzata.                     pacità di creare rapidamente istan-       stesso sistema operativo, la sicurez-      • CaaS (Container as a Service),            zione rispetto ad una più classica
    tutte le applicazioni su di essa        •   Resilienza. Una CNA dovrebbe          ze di rete dedicate a specifici clienti   za, la scalabilità, i backup e gli altri        strato che offre il supporto per la    architettura virtualizzata risiede
    ospitate (e.g. Service Discovery,           essere progettata con caratte-        e/o scenari di servizio. Un esempio       componenti sono astratti e gestiti              creazione e la gestione di contai-     nell’astrazione logica introdotta
    Identity and Access Manage-                 ristiche di ridondanza e strate-      importante di come questi principi        dal fornitore dell’infrastruttura. Una          ner. I container sono contenitori      dai Container, che consente di po-
    ment, “DB as a Service”, “Load              gie di gestione dello stato, tali     siano stati recepiti dallo standard       delle caratteristiche chiave è che la           logici che vengono creati on de-       ter distruggere ambienti applicativi
    Balancer as a service”, “Firewall           da poter continuare ad erogare        3GPP è la SBA (Service Based Archi-       configurazione dell’ambiente viene              mand con un sistema operativo          senza dover disinstallare, reinstal-
    as a Service”).                             il servizio (eventualmente con        tecture), che raggruppa le funziona-      effettuata tramite API ed interfacce            minimale condiviso con la mac-         lare o effettuare tuning sul ser-
•   Architettura modulare e de-                 un degrado prestazionale gra-         lità di controllo alla base del funzio-   dichiarative dalle quali derivano op-           china ospitante su cui si effettua     ver ospitante, fisico o virtuale che
    composizione. I moduli che                  duale e controllato), anche al        namento della core network 5G ed          portunità di automazione e agilità.             l’installazione, creando così un       sia. I container da soli offrono una
    compongono una CNA devono                   verificarsi di malfunzionamenti       introduce importanti innovazioni          Inoltre, è necessario avere infra-              sistema rapido, efficace e sca-        grande flessibilità e scalabilità, ma
    essere il più possibile disaccop-           multipli nei moduli che realizza-     orientate al cloud-native.                strutture che possano ospitare con-             labile dovuto anche al fatto che       non dispongono di una ridondanza
    piati tra loro in termini di svi-           no l’applicazione e/o nella piat-                                               giuntamente applicazioni di molte-              l’oggetto viene generato e la-         intrinseca, ne deriva pertanto l’esi-
    luppo, dispiegamento, testing e             taforma sottostante.                                                            plici funzionalità, dalle applicazioni          sciato risiedere in RAM.               genza di clusterizzare questo tipo
    gestione del ciclo di vita. Le co-      •   Fault monitoring e failure de-                                                  di rete a quelle di OSS e BSS. Si è        • CI/CD (Continuous Integration/            di risorse. Per ovviare al problema
    municazioni tra moduli devono               tection. Una CNA deve essere          La Cloudification                         inoltre optato per l’adozione, seb-             Continuous Delivery), layer che        sono nati prodotti, attualmente
    essere basate su protocolli stan-           osservabile, ovvero deve offri-       dell’Infrastruttura                       bene non esclusiva, di un metodo                coadiuva gli sviluppatori per l’in-    utilizzati in TIM, che aggiungono la
    dard noti alla CNI (e.g. utilizzo di        re meccanismi di monitorag-                                                     di “Immutable Infrastructure”, per              tegrazione, il testing e il delivery   possibilità di orchestrare grossi vo-
    API REST e HTTP invece di Dia-              gio e notifica che permettano         La virtualizzazione delle reti di TIM     migliorare la gestione del ciclo di             dell’applicazione.                     lumi di container organizzandoli in
    meter o altri protocolli “telco”),          di verificarne lo stato di salute,    ha perseguito un modello d’in-            vita dell’infrastruttura, e per un ap-     • Common Services, tool messi               maniera logica, in linea con i pro-
    in quanto questo è un fattore               rilevare prontamente eventua-         frastruttura che ha come primo            proccio “as a Code”, per conseguire             a disposizione alle applicazioni       getti sviluppati.
26                                                                                                  notiziariotecnico         anno 28  1/2019                                                                                                     27

Immutable infrastructure: the world        ad esempio disallineamenti ed erro-       di scaling efficiente: la possibilità di   tirà una maggiore ottimizzazione         bensì potranno essere rese disponi-        in cui molti componenti gestionali
is enclosed in a code                      ri umani.                                 gestire un intero data center attra-       e semplificazione delle attività         bili (a valle di valutazioni su opportu-   vengono forniti dal vendor del nodo
Un’infrastruttura cosiddetta immu-         Questo nuovo approccio permette           verso file di definizione, piuttosto       inerenti lo sviluppo del business        nità / rischi) anche su cloud pubblico     di rete. Il modello service based
tabile segue un paradigma fondato          di effettuare dei provisioning più        che configurare i server manual-           (quali ad esempio l’interazione          con vantaggi quali lo scaling e con        del 5G invece, per sua natura, non
sulla regola secondo cui i server non      precisi e veloci e un disaster reco-      mente, puntualmente e specificata-         col cliente su molteplici canali),       la garanzia di collegamenti ad altis-      pone vincoli alla composizione di
vengono mai modificati dopo la di-         very più efficiente grazie alla pos-      mente ogni volta che se ne presenti        il miglioramento dell’operatività        sima velocità alle reti e piattaforme      un sistema di management, in cui
stribuzione. Se qualcosa dev’essere        sibilità di avere dei servizi atomici     la necessità.                              (tipo l’allocazione delle opportu-       informatiche dei gestori.                  potranno essere integrati i “mana-
aggiornato, i nuovi server creati da       che non necessitano di altro al di                                                   ne risorse di rete per la fornitura      Sul percorso di cambiamento già            gement services” forniti da vendor
un'immagine comune con le modi-            fuori di quello che è stato installa-                                                di un servizio o il monitoraggio di      avviato per i support systems in           diversi, e consentirà la riduzione del
fiche appropriate sono predisposti         to e configurato nel proprio conte-                                                  parametri significativi per rilevare     TIM, si innesta la “sfida” e oppor-        lock-in operato dai vendor.
per sostituire quelli vecchi. Dopo es-     nitore.                                                                              le performance di un servizio) ed il     tunità, offerta dal 5G, che a livello      Infine, il modello gestionale per il
sere stati convalidati, vengono mes-       Per poter realizzare un’infrastruttu-     La sfida della                             contenimento dei costi operativi.        di standardizzazione (3GPP) intro-         5G consentirà di enfatizzare e valo-
si in uso e quelli precedenti vengono      ra immutabile è necessario poterla        trasformazione dei                         Per i BSS il programma di trasfor-       duce l’approccio della Service Ba-         rizzare il processo in atto di ammo-
rimossi. I vantaggi d’una Immutable        programmare su tutti i livelli logici     Support Systems e gli                      mazione più rilevante in essere in       sed Architecture come elemento             dernamento dei sistemi di gestione
Infrastructure consistono in primis        architetturali che la compongono:         impatti sulla gestione                     TIM è “Fly Together”, che ha l’o-        di discontinuità rispetto alle gene-       preposti verso la cloud nativeness,
in un’affidabilità e integrità dei dati,   uno dei concetti principali diffusi       operativa                                  biettivo di abilitare la trasforma-      razioni precedenti, sia per quanto         in termini di componibilità dei ser-
oltre che in una semplificazione a li-     dalla Cloud Native Foundation è che                                                  zione digitale dell’azienda otti-        riguarda il “sistema rete” sia per gli     vizi gestionali, flessibilità delle logi-
vello di deployment dei processi. Per      tutto possa essere “sviluppato”, che      La trasformazione Digitale di TIM          mizzando la Customer Experience          aspetti di gestione. Il nuovo model-       che di orchestrazione, rapida adat-
sua natura essa mitiga, se non eli-        tutto, dall’infrastruttura al software,   coinvolge anche i propri Support           attraverso tutti i canali, assistiti e   lo service based adottato dal 3GPP         tabilità a cambiamenti di esigenze
mina del tutto, i problemi intrinseci      sia racchiuso in file di configurazio-    Systems, BSS (Business Support             non assistiti, mentre per gli OSS il     per il 5G, a livello di Network & Ser-     di business / operative.
di un’infrastruttura di tipo mutevole,     ne o in template. Da qui prendono         Systems) ed OSS (Operations Sup-           programma di riferimento è “OSS          vice Management implicherà la ne-          Nel 5G le funzionalità di rete sono
                                           piede i concetti di IAC (Infrastracture   port Systems), per renderli sempre         Transformation”, che ha l’obietti-       cessità di revisione del modello di        state specificate secondo l’approc-
                                           As a Code) e IaaS (Infrastracture as      più flessibili, dinamici e abilitatori     vo di disaccoppiare la gestione dei      riferimento per i support system,          cio Service Based, abilitando la
                                           a Software). Nello specifico, la IAC      al cambiamento e all’innovazione           servizi commerciali dalle tecnolo-       rendendo necessario il passaggio           loro implementazione in modalità
  2                                        è la chiave per ottenere un sistema       di prodotto/servizio. Ciò consen-          gie di rete migrando dall’attuale        da un modello estremamente rigi-           cloud native; ciò incrementa note-
  Architettura della Cloud Native
  Infrastructure                                                                                                                architettura “siloed” ad una lay-        do e gerarchico, come quello posto         volmente la possibilità di control-
                                                                                                                                ered, service-based, catalogue e         in essere per il 4G e le generazioni       lare la rete via software introdu-
                                                                                                                                data-driven.                             precedenti, ad un modello più fles-        cendo livelli di agilità, flessibilità
                                                                                                                                I principi di “Cloud Nativeness” si      sibile ed adattabile, anch’esso ba-        ed automatismi (zero-touch ma-
                                                                                                                                applicano anche ai support systems       sato su microservizi, con evidenti         nagement) non proponibili per le
                                                                                                                                evoluti, i quali, essendo anch’essi      vantaggi per l’Operatore.                  generazioni precedenti. Saranno
                                                                                                                                Cloud Native Application, potran-        Il modello di management attuale           quindi rese disponibili in near real-
                                                                                                                                no essere implementati sulla Cloud       prevede specifici Management Ele-          time moli di dati e informazioni
                                                                                                                                Native Infrastructure in via di pre-     ment (es. Element Manager, Net-            decisamente maggiori rispetto a
                                                                                                                                disposizione in TIM ed usufruiran-       work Manager) che, in una relazio-         quelli messi a disposizione da reti
                                                                                                                                no dei “servizi gestionali” messi a      ne gerarchica definita, gestiscono         tradizionali; questi dati vista la loro
                                                                                                                                disposizione dall’infrastruttura (es.    ed “operano” la rete. Tale modello,        numerosità e complessità saranno
                                                                                                                                monitoraggio dei container su cui        anche grazie alla mancata standar-         difficilmente gestibili da umani o
                                                                                                                                risiederanno i support systems). Un      dizzazione fra Element Manager e           da support systems tradizionali,
                                                                                                                                ulteriore beneficio di soluzioni B-OSS   nodi di rete, tende a portare all’a-       imponendo la necessità di definire
                                                                                                                                Cloud Native è che non necessaria-       dozione di una soluzione verticale         e implementare specifici sistemi di
                                                                                                                                mente esse saranno “on-premise”,         e “rigida” per gestire i nodi di rete,     Advanced Analytics basati sull’in-
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