云原生技術(shù)將如何影響5G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )

5G網(wǎng)絡(luò )引入了向應用程序向東/向西運行的新流量模式。因此，需要檢查出口流量。檢查點(diǎn)的數量不僅來(lái)自對等點(diǎn)，而且來(lái)自邊緣計算點(diǎn)的流量。

很多通信服務(wù)提供商(CSP)正在進(jìn)入網(wǎng)絡(luò )云化的新階段，以改造其網(wǎng)絡(luò )基礎設施(NFV、SDN、AI等)。他們致力于業(yè)務(wù)增長(cháng)的戰略也在發(fā)生變化，這是因為移動(dòng)核心網(wǎng)絡(luò )的虛擬化可以應對用戶(hù)數據的增長(cháng)、物聯(lián)網(wǎng)設備的日益普及、與業(yè)務(wù)和復雜網(wǎng)絡(luò )相關(guān)的新業(yè)務(wù)增長(cháng)等變化。

通信云化的主要好處是：

• 資本支出(CAPEX)——更好地聚合和利用通用硬件上的解決方案和服務(wù)。
• 運營(yíng)支出(OPEX)——減少勞動(dòng)力成本，提高運營(yíng)效率，這些通過(guò)云計算自動(dòng)化、敏捷性和可擴展性來(lái)間接影響客戶(hù)體驗。
• 增值服務(wù)——利用云平臺實(shí)現新服務(wù)和收入流。

面臨的挑戰

云計算的最初目標是將增長(cháng)與成本脫鉤并快速交付新服務(wù)。

通信服務(wù)提供商在4G環(huán)境中做到了這一點(diǎn)，將網(wǎng)絡(luò )元素轉換為大型網(wǎng)路功能虛擬化技術(shù)(VNF)。然而由于規模太大，成本效益不高，使用原有的運營(yíng)方式使其難以部署、擴展和維護。這些挑戰將會(huì )在5G環(huán)境中增加。

的優(yōu)勢

通信服務(wù)提供商如今需要采用更多的云服務(wù)。云計算服務(wù)必須重建為云原生的，以便他們能夠在快速安裝新應用程序以及部署和運營(yíng)新服務(wù)時(shí)獲得業(yè)務(wù)敏捷性。5G的規模帶來(lái)了更多的設備和多樣化的服務(wù)組合，這使得傳統運營(yíng)難以滿(mǎn)足用戶(hù)需求。

因此，人們看到越來(lái)越多的通信服務(wù)提供商與云計算提供商合作，以加速這一進(jìn)程，這將提供諸如完全自動(dòng)化部署、混合云中工作負載的輕松管理和編排等優(yōu)勢。這將有效地為需求驅動(dòng)的網(wǎng)絡(luò )增長(cháng)提供部署靈活性和網(wǎng)絡(luò )功能的自動(dòng)擴展，可以減少人工監控，并降低運營(yíng)復雜性。

應該了解的云計算合作伙伴關(guān)系

• Microsoft Azure——微軟公司收購了專(zhuān)門(mén)從事vEPC和v5GC的網(wǎng)絡(luò )虛擬化提供商Affirmed Networks公司，使微軟能夠提供“Azure for Opertors”，這是一套包含Azure Networking和云計算基礎設施、網(wǎng)絡(luò )虛擬化和云應用程序以及Azure AI的產(chǎn)品和分析引擎。
• AT@amp;T——AT@amp;T公司在今年6月底宣布將其5G遷移到Microsoft Azure云平臺。該聯(lián)盟為使用Microsoft Azure云計算技術(shù)管理AT@amp;T所有移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )流量提供了途徑。
• 這兩家公司的合作將從AT@amp;T的5G核心開(kāi)始(將移動(dòng)用戶(hù)和物聯(lián)網(wǎng)設備與互聯(lián)網(wǎng)和其他服務(wù)連接起來(lái))。
• 諾基亞和谷歌——2021年1月，谷歌公司和諾基亞公司宣布，他們將共同為通信服務(wù)提供商和企業(yè)客戶(hù)開(kāi)發(fā)云原生5G核心解決方案。新的合作伙伴關(guān)系將為網(wǎng)絡(luò )邊緣提供云計算的功能。
• 思科和Altiostar——這兩家公司合作創(chuàng )建以加速將4G/5G OpenRAN解決方案部署到服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò )。
• 沃達豐和Verizon ——-與AWS公司合作探索邊緣計算機會(huì )。
• VMware——該公司已進(jìn)入電信領(lǐng)域，通過(guò)對其電信云平臺進(jìn)行更多更新，包括對OpenRAN的支持。

面臨什么樣的安全挑戰?

由于其分布式特性，5G網(wǎng)絡(luò )基礎設施的部署與前幾代移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )截然不同。通信服務(wù)提供商在從基于組件的拓撲向基于服務(wù)的網(wǎng)絡(luò )轉變的過(guò)程中面臨著(zhù)新的挑戰。

例如，在5G出現之前，移動(dòng)無(wú)線(xiàn)接入和核心網(wǎng)絡(luò )由具有特定任務(wù)的可隔離網(wǎng)絡(luò )元素組成。在4G網(wǎng)絡(luò )中，網(wǎng)絡(luò )中出現了虛擬演進(jìn)分組核心(EPC)。5G更進(jìn)一步將所有網(wǎng)絡(luò )組件轉換為基于軟件、分解并部署在不同位置的虛擬微服務(wù)元素。

基于軟件的微服務(wù)架構支持網(wǎng)絡(luò )切片，能夠在一個(gè)硬件元素上隔離不同的服務(wù)——每個(gè)服務(wù)都有自己的參數、設置和安全策略。5G網(wǎng)絡(luò )必須設計為支持多個(gè)安全策略，并按單個(gè)網(wǎng)絡(luò )組件上的切片進(jìn)行隔離。切片越多，在網(wǎng)絡(luò )中暴露的微服務(wù)和接口點(diǎn)就越多。

具有預定義規則、閾值和人工設置的傳統安全方法在5G環(huán)境中不起作用。服務(wù)提供商需要自動(dòng)化操作并擁有可擴展的基礎設施來(lái)管理策略，這需要采用DevOps功能。所有安全工具都需要實(shí)現自動(dòng)化以進(jìn)行部署。

5G網(wǎng)絡(luò )引入了向應用程序向東/向西運行的新流量模式。因此，需要檢查出口流量。檢查點(diǎn)的數量不僅來(lái)自對等點(diǎn)，而且來(lái)自邊緣計算點(diǎn)的流量。

結語(yǔ)

通信服務(wù)提供商在規劃5G網(wǎng)絡(luò )保護時(shí)必須考慮以下獨特的安全威脅：

(1)網(wǎng)絡(luò )邊緣保護——多個(gè)邊緣點(diǎn)(突破)和網(wǎng)格類(lèi)型顯著(zhù)增加了遭受網(wǎng)絡(luò )攻擊的風(fēng)險。

• 出站攻擊——物聯(lián)網(wǎng)僵尸網(wǎng)絡(luò )，對網(wǎng)絡(luò )邊緣的攻擊。
• 入站攻擊——來(lái)自公有云和互聯(lián)網(wǎng)的洪水攻擊。
• 對核心網(wǎng)絡(luò )服務(wù)的攻擊。
• 基于突發(fā)式攻擊、物聯(lián)網(wǎng)、機器人、API、DNS和SSL的NG類(lèi)攻擊，以提高復雜性并對基礎設施、應用服務(wù)器/電信云和API GW造成影響。

(2)網(wǎng)絡(luò )切片——每個(gè)切片都有自己的威脅風(fēng)險，需要采用每個(gè)切片的安全策略和所有切片的連貫防御策略。

(3)移動(dòng)邊緣核心(MEC)安全——基礎設施和5G可用性保證

• 對MEC組件(MME和SCEF)的攻擊——防止網(wǎng)絡(luò )資源故障。
• 從物聯(lián)網(wǎng)設備到外部服務(wù)器的攻擊——防止網(wǎng)絡(luò )聲譽(yù)和風(fēng)險。
• 對NB IoT設備的感染嘗試——防止物聯(lián)網(wǎng)設備感染僵尸網(wǎng)絡(luò )。

(4)公有云/私有云邊緣——某些工作負載領(lǐng)域向公有云的遷移為服務(wù)提供商網(wǎng)絡(luò )帶來(lái)了新的安全問(wèn)題，微服務(wù)環(huán)境和云原生網(wǎng)絡(luò )功能(CNF)的額外轉變需要新的邊緣計算安全，例如云原生上的WAF/API保護環(huán)境。