docs/docs_E2E_network_slicing.rst

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   5    :depth: 3
   6 ..
   7 .. _docs_E2E_network_slicing:
   8
   9
  10 E2E Network Slicing Use Case
  11 ============================
  12
  13 Overall Blueprint
  14 -----------------
  15
  16 The objective of this use case is to realize End-to-End 5G Network
  17 Slicing using ONAP. An End-to-End Network Slice consists of RAN (Radio
  18 Access Network), Transport Network (TN) and Core Network (CN) slice
  19 sub-nets. This use case intends to demonstrate the modeling,
  20 orchestration (life cycle and resources) and assurance of a network
  21 slice which are implemented in alignment with relevant standards. The
  22 key highlights of this use case include:
  23
  24 -  Modular architecture providing building blocks and flexibility under
  25    various deployment scenarios
  26
  27 -  Functionality aligned with 3GPP and other relevant standards such as
  28    ETSI and IETF
  29
  30 -  Interfaces and APIs aligned with relevant standards (3GPP, IETF,
  31    ETSI, TM Forum, etc.) while enabling easy customization through use
  32    of appropriate plug-ins. This would enable easier interoperability of
  33    slice management functions realized within ONAP with 3\ :sup:`rd`
  34    party slice management functions, as well as northbound and
  35    southbound systems.
  36
  37 -  Taking a step-by-step approach to realizing different architectural
  38    options in an extendable manner.
  39
  40 -  Providing flexibility in network slice selection by providing an
  41    option of manual intervention, as well as abstracting the network
  42    internals as needed.
  43
  44 -  The use case implementation team is composed of service providers,
  45    software and hardware vendors, solution providers and system
  46    integrators thereby taking into consideration different perspectives
  47    and requirements.
  48
  49 This use case is a multi-release effort in ONAP with the first steps
  50 taken in Frankfurt release. It will continue to expand in scope both in
  51 breadth and depth, and along the journey it shall also align with
  52 updates to the relevant standards which are also currently evolving.
  53 This use case shall also collaborate with other open initiatives such as
  54 O-RAN to enable wider adoption and use.
  55
  56 Further details can be obtained from:
  57 https://wiki.onap.org/display/DW/Use+Case+Description+and+Blueprint
  58
  59
  60 Abbreviations
  61 -------------
  62
  63 +---------------+--------------------------------------------+
  64 |  Abbreviation |                   Meaning                  |
  65 +===============+============================================+
  66 | CSMF          | Communication Service Management Function  |
  67 +---------------+--------------------------------------------+
  68 | CSI           | Communication Service Instance             |
  69 +---------------+--------------------------------------------+
  70 | CST           | Communication Service Template             |
  71 +---------------+--------------------------------------------+
  72 | NSI           | Network Slice Instance                     |
  73 +---------------+--------------------------------------------+
  74 | NSMF          | Network Slice Management Function          |
  75 +---------------+--------------------------------------------+
  76 | NSSI          | Network Slice Sub-net Instance             |
  77 +---------------+--------------------------------------------+
  78 | NSSMF         | Network Slice Sub-net Management Function  |
  79 +---------------+--------------------------------------------+
  80 | NST           | Network Slice Template                     |
  81 +---------------+--------------------------------------------+
  82 | NSST          | Network Slice Sub-net Template             |
  83 +---------------+--------------------------------------------+
  84
  85
  86 Scope for Frankfurt
  87 -------------------
  88
  89 To realize the three layers of the slice management function, we need to decide whether to implement CSMF, NSMF or NSMF within ONAP, or use the external CSMF, NSMF or NSSMF. This implies that for ONAP-based network slice management, we have different choices from an architectural perspective. For Frankfurt release, our scope is to implement CSMF and NSMF within ONAP, while connecting to an external Core NSSMF.
  90
  91 From the NSI Life Cycle perspective, the scope for Frankfurt includes NSI design and pre-provision, NSI instantiation and configuration, and NSI activation and deactivation. In particular:
  92
  93 - CSMF: Functions of slice service creation, slice service activation and deactivation are implemented.
  94
  95 - NSMF: Functions of NSI instantiation, NSI activation and deactivation are
  96   implemented. In addition, manual intervention is also provided in NSMF slice task
  97   management portal to ensure the selected NSI/NSSI as well as ServiceProfile and
  98   SliceProfile are fine or need adjustment.
  99
 100 - Design of CST, NST and onboarding NSST that are required to support the run-time   orchestration functions is also provided.
 101
 102 - To connect to the external (core) NSSMF, an adaptor is implemented to provide
 103   interface between ONAP and 3rd party core NSSMF.
 104
 105 To support the above functions, code impacts in U-UI, SO, OOF and ExtAPI components, and schema change in A&AI are implemented.
 106
 107 Further details can be obtained from:
 108 https://wiki.onap.org/display/DW/Proposed+Functions+for+R6+and+Impacted+Modules
 109
 110
 111 Impacted Modules for Frankfurt
 112 ------------------------------
 113
 114 SO
 115 ~~
 116
 117 CSMF and NSMF are implemented using SO BPMN workflows to support 5G
 118 network slicing use case. CSMF workflow will process the user input
 119 (service request) that comes from CSMF portal (UUI) and save the order
 120 information into a communication service instance in AAI. Then CSMF will
 121 send network slice request to NSMF workflow, and NSMF will then create
 122 service profile, NSI and NSSI. Service profile is a logical concept
 123 which exists only in AAI - it contains two AAI instances, one is a
 124 profile instance that will hold the slice parameters, and the other is a
 125 service instance which will be used to organize the NSI. NSI is also a
 126 service instance in AAI which will be used to organize NSSI. NSSI is the
 127 actual entity which will be created by NSSMF and an AAI service instance
 128 will also be created to represent NSSI in ONAP context. NSI and NSSI can
 129 both be shared.
 130
 131 SO queries OOF for slice template selection and then slice instance
 132 selection. In response to slice instance selection query, OOF may return
 133 an existing slice instance or may recommend SO to create a new slice
 134 instance. A new process called Orchestration Task is created to manage
 135 recalibration of NSI&NSSI selection with manual intervention from the
 136 portal. A new SO adapter is created to be the adapter of NSSMF which
 137 will interact with external NSSMF for NSSI management.
 138
 139 Further details can be obtained from:
 140 https://wiki.onap.org/display/DW/SO%3A+Impacts+and+Interfaces
 141
 142 U-UI
 143 ~~~~
 144
 145 Usecase-UI (UUI) has added CSMF and NSMF portal components to ONAP to
 146 support this use case.
 147
 148 CSMF component includes the functions of creating network slicing, as
 149 well as displaying and processing all the created network slices. The
 150 customers need to fill the create communication service form to create a
 151 network slice and then they can see the created network slice in the
 152 list and execute operations of activating, deactivating or terminating
 153 the network slice.
 154
 155 NSMF component mainly includes two modules: slicing task management and
 156 slice resource management which provides the functions of displaying and
 157 processing all the slicing tasks and slice resources. In slicing task
 158 management module, network operators can find all the slicing tasks
 159 created by customers in CSMF component and executing proper operations
 160 according to different task status. In slice resource management module,
 161 there are three sub-modules which provide the functions of displaying
 162 and processing the existing NS, NSI and NSSI. In addition, the NSMF
 163 component provides the monitoring function so that users can check the
 164 statistics of network slices. In this page, the statistics of slice
 165 usage (traffic), online users and total bandwidth can be monitored and
 166 displayed in the form of pi-charts and lines.
 167
 168 Further details can be obtained from:
 169 https://wiki.onap.org/display/DW/UUI%3A+Impacts
 170
 171 OOF
 172 ~~~
 173
 174 For this use case OOF introduced two APIs which are used by SO, one for
 175 slice template selection, and another for NSI/NSSI selection. Within
 176 OOF, both the OSDF and HAS sub-components were enhanced for this use
 177 case. OSDF maps the new API request contents to the appropriate format
 178 for HAS to perform the optimization. After the optimization is done by
 179 HAS, OSDF maps the response in the API response format as expected by
 180 SO. Further, HAS always returns NSSI info (when existing NSSIs can be
 181 reused) and OSDF then determines whether it refers to reuse of an
 182 existing NSI or creation of a new NSI, and then prepares sends the
 183 response to SO.
 184
 185 HAS sub-component of OOF has been enhanced to use a couple of new policy
 186 types, the AAI plug-in within HAS was enhanced to fetch the slice and
 187 slice sub-net related details from AAI. Two new plug-ins were developed
 188 in HAS – one for fetching slice templates and another for generating
 189 slice profile candidates. Existing policies were reused and suitably
 190 adapted for constraints and optimal selection of slice template and
 191 slice instance. In case of new NSSI creation, HAS returns appropriate
 192 slice profile for the sub-net for which a new NSSI has to be created.
 193
 194 Further details can be obtained from:
 195 https://wiki.onap.org/display/DW/OOF%3A+Impacts+and+Interfaces
 196
 197 EXT-API
 198 ~~~~~~~
 199
 200 The EXT-API has undergone some minimal enhancements for this use case in
 201 Frankfurt release. A new value “CST” for the serviceType attribute in
 202 the Service Order API has been introduced.
 203
 204 The CSMF Portal in UUI captures the values for the requested
 205 serviceCharacteristics that are required as inputs to CST Service model.
 206 The relatedParty attribute in the Service Order is set according to the
 207 Customer, where relatedParty.id will map to the AAI "global-customer-id“
 208 in the “customer” object. The serviceSpecification.id is to be set to
 209 the UUID of the CST from SDC (i.e., this is the template for the Service
 210 we are ordering from CSMF). The action field will be set to “add” to
 211 indicate creation of a new service instance. CSMF Portal in UUI then
 212 sends POST with the JSON body to /{api_url}/nbi/api/v4/serviceOrder/.
 213 ExtAPI will generate a Service Order ID and send it in the response –
 214 this ID can be used to track the order. ExtAPI will then invoke SO’s API
 215 for creating the service.
 216
 217 As can be seen from above explanation, the existing constructs of ExtAPI
 218 has been reused with minor enhancements.
 219
 220 Further details can be obtained from:
 221 https://wiki.onap.org/display/DW/ExtAPI%3A+Impacts+and+Interfaces
 222
 223 A&AI
 224 ~~~~
 225
 226 To support this use case，A&AI module has added 3 new nodes
 227 (Communication-service-profile, Service-profile and
 228 Slice-profile)，modified service-instance nodes, added 3 new nodes as
 229 new attributes of service-instance node. To map to SDC templates
 230 (Communication Service Template/Service Profile
 231 Template/NST/NSST)，run-time instances of this use case have
 232 Communication Service Instance/Service Profile Instance/NSI/NSSI. To
 233 align with ONAP’s model-driven approach, this use case reuses
 234 "service-instance" for all run-time instances. The relationship between
 235 service-instances use the existing attribute "relationship-list" or
 236 "allotted-resources". Communication-service-profile means the original
 237 requirement of Communication-service-instance, such as latency,
 238 data-rate, mobility-level and so on. Service-profile means the slice
 239 parameter info of Service-profile-instance. Slice-profile holds the
 240 slice sub-net parameter info of different network domain NSSIs, such as
 241 (Radio) Access Network (AN), Transport Network (TN) and Core Network
 242 (CN) NSSI.
 243
 244 A&AI provides query APIs to CSMF and NSMF, such as:
 245
 246 -  Query
 247    Communication-service-instances/Service-profile-instances/NSI/NSSI
 248
 249 -  Query Service-profile-instance by specified
 250    Communication-service-instance
 251
 252 -  Query NSI by specified Service-profile-instance, query NSSI by
 253    specified NSSI.
 254
 255 A&AI also supply creation APIs to SO, such as:
 256
 257 -  Create Communication-service-profile/Service-profile/Slice-profile,
 258    and
 259
 260 -  Create relationship between service-instances.
 261
 262 Further details can be obtained from:
 263 https://wiki.onap.org/pages/viewpage.action?pageId=76875989
 264
 265
 266 Functional Test Cases
 267 ---------------------
 268
 269 The functional testing of this use case shall cover creation and
 270 activation of a service with an E2E Network Slice Instance which
 271 contains a Core Slice Sub-net instance. It also addresses the
 272 termination of an E2E Network Slice Instance. It covers the following
 273 aspects:
 274
 275 -  Creation of a new customer service via CSMF portal in UUI resulting
 276    in creation of a new NSI
 277
 278 -  Creation of a new customer service via CSMF portal in UUI resulting
 279    in re-use of an existing NSI
 280
 281 -  Activation of a customer service via CSMF portal in UUI
 282
 283 -  Creation of a new customer service via postman request to EXT-API
 284    resulting in creation of a new NSI
 285
 286 -  Creation of a new customer service via via postman request to ExtAPI
 287    resulting in re-use of an existing NSI
 288
 289 -  Manual intervention via NSMF portal during NSI selection (NSI
 290    selection adjustment)
 291
 292 -  Termination of a NSI and associated NSSI
 293
 294 -  Interaction between ONAP and external NSSMF for new core NSSI
 295    creation
 296
 297 -  Checking inventory updates in AAI for NSIs, service and slice
 298    profiles and NSSIs.
 299
 300 Further details can be obtained from:
 301 https://wiki.onap.org/display/DW/Functional+Test+Cases
 302
 303
 304 Operation Guidance
 305 ------------------
 306
 307 How to install 5G E2E Slicing Minimum Scope
 308 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 309 For 5G E2E Slicing use case, we support the minimum-scope installation
 310 of ONAP to reduce the resource requirements. From the module
 311 perspective, 5G E2E Slicing use case involves SDC, SO, A&AI, UUI,
 312 EXT-API, OOF and Policy modules of ONAP. So we will configure these
 313 required modules along with the mandatory common modules such as DMaaP.
 314 Further, for each module, the use case also does not use all of the
 315 charts，so we removed the not needed Charts under those modules to
 316 optimize the resources required for setting up the use case. This
 317 approach will help to install a minimum-scope version ONAP for 5G E2E
 318 Slicing use case.
 319
 320 Further details of the installation steps are available at:
 321 https://wiki.onap.org/display/DW/Install+Minimum+Scope+ONAP+for+5G+Network+Slicing
 322
 323
 324 Configuration aspects
 325 ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
 326 The template design, UI configuration, as well as manual configurations for some
 327 of the components are all described in the following wiki page and its sub-pages:
 328 https://wiki.onap.org/display/DW/Operation+Guidance+for+5G+Network+Slicing+Use+Case