Interactive ONAP Architecture Overview added
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2 .. 4.0 International License.
3 .. http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
4 .. Copyright 2017-2018 Huawei Technologies Co., Ltd.
5 .. Copyright 2019 ONAP Contributors
6
7 .. _ONAP-architecture:
8
9 Introduction
10 ============
11 ONAP is a comprehensive platform for orchestration, management, and automation
12 of network and edge computing services for network operators, cloud providers,
13 and enterprises. Real-time, policy-driven orchestration and automation of
14 physical, virtual, and cloud native network functions enables rapid automation
15 of new services and complete lifecycle management critical for 5G and
16 next-generation networks.
17
18 The ONAP project addresses the rising need for a common automation platform for
19 telecommunication, cable, and cloud service providers—and their solution
20 providers—to deliver differentiated network services on demand, profitably and
21 competitively, while leveraging existing investments.
22
23 The challenge that ONAP meets is to help operators of telecommunication
24 networks to keep up with the scale and cost of manual changes required to
25 implement new service offerings, from installing new data center equipment to,
26 in some cases, upgrading on-premises customer equipment. Many are seeking to
27 exploit SDN and NFV to improve service velocity, simplify equipment
28 interoperability and integration, and to reduce overall CapEx and OpEx costs.
29 In addition, the current, highly fragmented management landscape makes it
30 difficult to monitor and guarantee service-level agreements (SLAs).
31
32 ONAP is addressing these challenges by developing global and massive scale
33 (multi-site and multi-VIM) automation capabilities for physical, virtual, and
34 cloud native network elements. It facilitates service agility by supporting
35 data models for rapid service and resource deployment and providing a common
36 set of northbound REST APIs that are open and interoperable, and by supporting
37 model-driven interfaces to the networks. ONAP’s modular and layered nature
38 improves interoperability and simplifies integration, allowing it to support
39 multiple VNF environments by integrating with multiple VIMs, VNFMs, SDN
40 Controllers, as well as legacy equipment (PNF). The Service Design & Creation
41 (SDC) project also offers seamless orchestration of CNFs. ONAP’s consolidated
42 xNF requirements publication enables commercial development of ONAP-compliant
43 xNFs. This approach allows network and cloud operators to optimize their
44 physical and virtual infrastructure for cost and performance; at the same time,
45 ONAP’s use of standard models reduces integration and deployment costs of
46 heterogeneous equipment. All this is achieved while minimizing management
47 fragmentation.
48
49 The ONAP platform allows end-user organizations and their network/cloud
50 providers to collaboratively instantiate network elements and services in a
51 rapid and dynamic way, together with supporting a closed control loop process
52 that supports real-time response to actionable events. In order to design,
53 engineer, plan, bill and assure these dynamic services, there are three major
54 requirements:
55
56 - A robust design framework that allows the specification of the service in all
57   aspects – modeling the resources and relationships that make up the service,
58   specifying the policy rules that guide the service behavior, specifying the
59   applications, analytics and closed control loop events needed for the elastic
60   management of the service
61 - An orchestration and control framework (Service Orchestrator and Controllers)
62   that is recipe/ policy-driven to provide an automated instantiation of the
63   service when needed and managing service demands in an elastic manner
64 - An analytic framework that closely monitors the service behavior during the
65   service lifecycle based on the specified design, analytics and policies to
66   enable response as required from the control framework, to deal with
67   situations ranging from those that require healing to those that require
68   scaling of the resources to elastically adjust to demand variations.
69
70 To achieve this, ONAP decouples the details of specific services and supporting
71 technologies from the common information models, core orchestration platform,
72 and generic management engines (for discovery, provisioning, assurance etc.).
73
74 Furthermore, it marries the speed and style of a DevOps/NetOps approach with
75 the formal models and processes operators require to introduce new services and
76 technologies. It leverages cloud-native technologies including Kubernetes to
77 manage and rapidly deploy the ONAP platform and related components. This is in
78 stark contrast to traditional OSS/Management software platform architectures,
79 which hardcoded services and technologies, and required lengthy software
80 development and integration cycles to incorporate changes.
81
82 The ONAP Platform enables service/resource independent capabilities for design,
83 creation and lifecycle management, in accordance with the following
84 foundational principles:
85
86 - Ability to dynamically introduce full service lifecycle orchestration (design
87   , provisioning and operation) and service API for new services and
88   technologies without the need for new platform software releases or without
89   affecting operations for the existing services
90 - Scalability and distribution to support a large number of services and large
91   networks
92 - Metadata-driven and policy-driven architecture to ensure flexible and
93   automated ways in which capabilities are used and delivered
94 - The architecture shall enable sourcing best-in-class components
95 - Common capabilities are ‘developed’ once and ‘used’ many times
96 - Core capabilities shall support many diverse services and infrastructures
97
98 Further, ONAP comes with a functional architecture with component definitions
99 and interfaces, which provides a force of industry alignment in addition to
100 the open source code.
101
102 Architecture Overview
103 =====================
104
105 The ONAP architecture consists of a design time and run time functions, as well
106 as functions for managing ONAP itself.
107
108 .. tip:: Use the interactive features of the below ONAP Architecture Overview.
109    Hover with your mouse over an element in the figure for a short description.
110    Click the element to get forwarded to a more detailed description.
111
112 .. raw:: html
113    :file: media/onap-architecture-overview-r9-istanbul-interactive-path.svg
114
115 **Figure 1: Interactive high-level view of the ONAP architecture with its
116 microservices-based platform components.**
117
118 The figure below provides a simplified functional view of the architecture,
119 which highlights the role of a few key components:
120
121 #. ONAP Design time environment provides onboarding services and resources
122    into ONAP and designing required services.
123 #. External API provides northbound interoperability for the ONAP Platform.
124 #. ONAP Runtime environment provides a model- and policy-driven orchestration
125    and conrol framework for an automated instantiation and configuration of
126    services and resources. Multi-VIM/Cloud provides cloud interoperability for
127    the ONAP workloads. Analytic framework that closely monitors the service
128    behavior handles close loop management for handling healing, scaling and
129    update dynamically.
130 #. OOM provides the ability to manage cloud-native installation and deployments
131    to Kubernetes-managed cloud environments.
132 #. ONAP Shared Services provides shared capabilities for ONAP modules. The ONAP
133    Optimization Framework (OOF) provides a declarative, policy-driven approach
134    for creating and running optimization applications like Homing/Placement,
135    and Change Management Scheduling Optimization. ONAP shared utilities provide
136    utilities for the support of the ONAP components.
137
138 Information Model and framework utilities continue to evolve to harmonize
139 the topology, workflow, and policy models from a number of SDOs including
140 ETSI NFV MANO, ETSI/3GPP, O-RAN, TM Forum SID, ONF Core, OASIS TOSCA, IETF,
141 and MEF.
142
143 |image2|
144
145 **Figure 2. Functional view of the ONAP architecture**
146
147 Microservices Support
148 =====================
149 As a cloud-native application that consists of numerous services, ONAP requires
150 sophisticated initial deployment as well as post- deployment management.
151
152 The ONAP deployment methodology needs to be flexible enough to suit the
153 different scenarios and purposes for various operator environments. Users may
154 also want to select a portion of the ONAP components to integrate into their
155 own systems. And the platform needs to be highly reliable, scalable, secure
156 and easy to manage. To achieve all these goals, ONAP is designed as a
157 microservices-based system, with all components released as Docker containers
158 following best practice building rules to optimize their image size. To reduce
159 the ONAP footprint, a first effort to use a shared database has been initiated
160 with a Cassandra and mariadb-galera clusters.
161
162 The ONAP Operations Manager (OOM) is responsible for orchestrating the
163 end-to-end lifecycle management and monitoring of ONAP components. OOM uses
164 Kubernetes to provide CPU efficiency and platform deployment. In addition, OOM
165 helps enhance ONAP platform maturity by providing scalability and resiliency
166 enhancements to the components it manages.
167
168 OOM is the lifecycle manager of the ONAP platform and uses the Kubernetes
169 container management system and Consul to provide the following functionality:
170
171 #. Deployment - with built-in component dependency management (including
172    multiple clusters, federated deployments across sites, and anti-affinity
173    rules)
174 #. Configuration - unified configuration across all ONAP components
175 #. Monitoring - real-time health monitoring feeding to a Consul GUI and
176    Kubernetes
177 #. Restart - failed ONAP components are restarted automatically
178 #. Clustering and Scaling - cluster ONAP services to enable seamless scaling
179 #. Upgrade - change out containers or configuration with little or no service
180    impact
181 #. Deletion - clean up individual containers or entire deployments
182
183 OOM supports a wide variety of cloud infrastructures to suit your individual
184 requirements.
185
186 Microservices Bus (MSB) provides fundamental microservices support including
187 service registration/ discovery, external API gateway, internal API gateway,
188 client software development kit (SDK), and Swagger SDK. When integrating with
189 OOM, MSB has a Kube2MSB registrar which can grasp services information from k8s
190 metafile and automatically register the services for ONAP components.
191
192 In the spirit of leveraging the microservice capabilities, further steps
193 towards increased modularity have been taken. Service Orchestrator (SO) and the
194 controllers have increased its level of modularity.
195
196 Portal
197 ======
198 ONAP delivers a single, consistent user experience to both design time and
199 runtime environments, based on the user’s role. Role changes are configured
200 within a single ONAP instance.
201
202 This user experience is managed by the ONAP
203 Portal, which provides access to design, analytics and operational control/
204 administration functions via a shared, role-based menu or dashboard. The portal
205 architecture provides web-based capabilities such as application onboarding and
206 management, centralized access management through the Authentication and
207 Authorization Framework (AAF), and dashboards, as well as hosted application
208 widgets.
209
210 The portal provides an SDK to enable multiple development teams to adhere to
211 consistent UI development requirements by taking advantage of built-in
212 capabilities (Services/ API/ UI controls), tools and technologies. ONAP also
213 provides a Command Line Interface (CLI) for operators who require it (e.g., to
214 integrate with their scripting environment). ONAP SDKs enable operations/
215 security, third parties (e.g., vendors and consultants), and other experts to
216 continually define/redefine new collection, analytics, and policies (including
217 recipes for corrective/remedial action) using the ONAP Design Framework Portal.
218
219 Design Time Framework
220 =====================
221 The design time framework is a comprehensive development environment with tools
222 , techniques, and repositories for defining/ describing resources, services,
223 and products.
224
225 The design time framework facilitates reuse of models, further improving
226 efficiency as more and more models become available. Resources, services,
227 products, and their management and control functions can all be modeled using a
228 common set of specifications and policies (e.g., rule sets) for controlling
229 behavior and process execution. Process specifications automatically sequence
230 instantiation, delivery and lifecycle management for resources, services,
231 products and the ONAP platform components themselves. Certain process
232 specifications (i.e., ‘recipes’) and policies are geographically distributed to
233 optimize performance and maximize autonomous behavior in federated cloud
234 environments.
235
236 Service Design and Creation (SDC) provides tools, techniques, and repositories
237 to define/simulate/certify system assets as well as their associated processes
238 and policies. Each asset is categorized into one of four asset groups: Resource
239 , Services, Products, or Offers. SDC supports the onboarding of Network
240 Services packages (ETSI SOL 0007 ), CNF packages (Helm), VNF packages (Heat or
241 ETSI SOL004) and PNF packages (ETSI SOL004). SDC also includes some
242 capabilities to model 5G network slicing using the standard properties (Slice
243 Profile, Service Template).
244
245 The SDC environment supports diverse users via common services and utilities.
246 Using the design studio, product and service designers onboard/extend/retire
247 resources, services and products. Operations, Engineers, Customer Experience
248 Managers, and Security Experts create workflows, policies and methods to
249 implement Closed control Loop Automation/Control and manage elastic
250 scalability.
251
252 To support and encourage a healthy VNF ecosystem, ONAP provides a set of VNF
253 packaging and validation tools in the VNF Supplier API and Software Development
254 Kit (VNF SDK) and VNF Validation Program (VVP) components. Vendors can
255 integrate these tools in their CI/CD environments to package VNFs and upload
256 them to the validation engine. Once tested, the VNFs can be onboarded through
257 SDC. In addition, the testing capability of VNFSDK is being utilized at the LFN
258 Compliance Verification Program to work towards ensuring a highly consistent
259 approach to VNF verification.
260
261 The Policy Creation component deals with policies; these are rules, conditions,
262 requirements, constraints, attributes, or needs that must be provided,
263 maintained, and/or enforced. At a lower level, Policy involves machine-readable
264 rules enabling actions to be taken based on triggers or requests. Policies
265 often consider specific conditions in effect (both in terms of triggering
266 specific policies when conditions are met, and in selecting specific outcomes
267 of the evaluated policies appropriate to the conditions).
268
269 Policy allows rapid modification through easily updating rules, thus updating
270 technical behaviors of components in which those policies are used, without
271 requiring rewrites of their software code. Policy permits simpler
272 management / control of complex mechanisms via abstraction.
273
274 Runtime Framework
275 =================
276 The runtime execution framework executes the rules and policies and other
277 models distributed by the design and creation environment.
278
279 This allows for the distribution of models and policy among various ONAP
280 modules such as the Service Orchestrator (SO), Controllers, Data Collection,
281 Analytics and Events (DCAE), Active and Available Inventory (A&AI). These
282 components use common services that support access control.
283
284 Orchestration
285 -------------
286 The Service Orchestrator (SO) component executes the specified processes by
287 automating sequences of activities, tasks, rules and policies needed for
288 on-demand creation, modification or removal of network, application or
289 infrastructure services and resources, this includes VNFs, CNFs and PNFs.
290 The SO provides orchestration at a very high level, with an end-to-end view
291 of the infrastructure, network, and applications. Examples of this include
292 BroadBand Service (BBS) and Cross Domain and Cross Layer VPN (CCVPN).
293
294 Virtual Infrastructure Deployment (VID)
295 ---------------------------------------
296 The Virtual Infrastructure Deployment (VID) application enables users to
297 instantiate infrastructure services from SDC, along with their associated
298 components, and to execute change management operations such as scaling and
299 software upgrades to existing VNF instances.
300
301 Policy-Driven Workload Optimization
302 -----------------------------------
303 The ONAP Optimization Framework (OOF) provides a policy-driven and model-driven
304 framework for creating optimization applications for a broad range of use
305 cases. OOF Homing and Allocation Service (HAS) is a policy driven workload
306 optimization service that enables optimized placement of services across
307 multiple sites and multiple clouds, based on a wide variety of policy
308 constraints including capacity, location, platform capabilities, and other
309 service specific constraints.
310
311 ONAP Multi-VIM/Cloud (MC) and several other ONAP components such as Policy, SO,
312 A&AI etc. play an important role in enabling “Policy-driven Performance/
313 Security-Aware Adaptive Workload Placement/ Scheduling” across cloud sites
314 through OOF-HAS. OOF-HAS uses Hardware Platform Awareness (HPA), cloud agnostic
315 Intent capabilities, and real-time capacity checks provided by ONAP MC to
316 determine the optimal VIM/Cloud instances, which can deliver the required
317 performance SLAs, for workload (VNF etc.) placement and scheduling (Homing).
318 Operators now realize the true value of virtualization through fine grained
319 optimization of cloud resources while delivering performance and security SLAs.
320
321 Controllers
322 -----------
323 Controllers are applications which are coupled with cloud and network services
324 and execute the configuration, real-time policies, and control the state of
325 distributed components and services. Rather than using a single monolithic
326 control layer, operators may choose to use multiple distinct controller types
327 that manage resources in the execution environment corresponding to their
328 assigned controlled domain such as cloud computing resources (network
329 configuration (SDN-C) and application (App-C). The App-C and SDN-C also support
330 the Virtual Function Controller (VF-C) provides an ETSI NFV compliant NFV-O
331 function that is responsible for lifecycle management of virtual services and
332 the associated physical COTS server infrastructure. VF-C provides a generic
333 VNFM capability but also integrates with external VNFMs and VIMs as part of an
334 NFV MANO stack.
335
336 The Controller Design Studio (CDS) community in ONAP has contributed a
337 framework to automate the resolution of resources for instantiation and any
338 config provisioning operation, such as day0, day1 or day2 configuration. The
339 essential function of CDS is to create and populate a controller blueprint,
340 create a configuration file from this Controller blueprint, and associate at
341 design time this configuration file (configlet) to a PNF/VNF/CNF during the
342 design phase. CDS removes dependence on code releases and the delays they cause
343 and puts the control of services into the hands of the service providers. Users
344 can change a model and its parameters with great flexibility to fetch data from
345 external systems (e.g. IPAM) that is required in real deployments. This makes
346 service providers more responsive to their customers and able to deliver
347 products that more closely match the needs of those customers.
348
349 Inventory
350 ---------
351 Active and Available Inventory (A&AI) provides real-time views of a system’s
352 resources, services, products and their relationships with each other, and also
353 retains a historical view. The views provided by A&AI relate data managed by
354 multiple ONAP instances, Business Support Systems (BSS), Operation Support
355 Systems (OSS), and network applications to form a “top to bottom” view ranging
356 from the products end users buy, to the resources that form the raw material
357 for creating the products. A&AI not only forms a registry of products,
358 services, and resources, it also maintains up-to-date views of the
359 relationships between these inventory items.
360
361 To deliver the promised dynamism of SDN/NFV, A&AI is updated in real time by
362 the controllers as they make changes in the network environment. A&AI is
363 metadata-driven, allowing new inventory types to be added dynamically and
364 quickly via SDC catalog definitions, eliminating the need for lengthy
365 development cycles.
366
367 Policy Framework
368 ----------------
369 The Policy framework provides policy based decision making capability and
370 supports multiple policy engines and can distribute policies through policy
371 design capabilities in SDC, simplifying the design process.
372
373 Multi Cloud Adaptation
374 ----------------------
375 Multi-VIM/Cloud provides and infrastructure adaptation layer for VIMs/Clouds
376 and K8s  clusters in exposing advanced hardware platform awareness and cloud
377 agnostic intent capabilities, besides standard capabilities, which are used by
378 OOF and other components for enhanced cloud selection and SO/VF-C for cloud
379 agnostic workload deployment. The K8s plugin is in charge to deploy the CNF on
380 the Kubernetes clusters using Kubernetes API.
381
382 Closed Control Loop Automation
383 ==============================
384 Closed loop control is provided by cooperation among a number of design-time
385 and run-time elements. The Runtime loop starts with data collectors from Data
386 Collection, Analytics and Events (DCAE). ONAP includes the following collectors
387 : VES (VNF Event Streaming)  for events, HV-VES for high-volume events, SNMP
388 for SNMP traps, File Collector to receive files, and RESTCONF Collector to
389 collect the notifications. After data collection/verification phase, data are
390 moved through the loop of micro-services like Homes for event detection, Policy
391 for determining actions, and finally, controllers and orchestrators to
392 implement actions CLAMP is used to monitor the loops themselves. DCAE also
393 includes a number of specialized micro-services to support some use-cases such
394 as the Slice Analysis or SON-Handler.  Some dedicated event processor modules
395 transform collected data (SNMP, 3GPP XML, RESTCONF) to VES format and push the
396 various data onto data lake. CLAMP, Policy and DCAE all have design time
397 aspects to support the creation of the loops.
398
399 We refer to this automation pattern as “closed control loop automation” in that
400 it provides the necessary automation to proactively respond to network and
401 service conditions without human intervention. A high-level schematic of the
402 “closed control loop automation” and the various phases within the service
403 lifecycle using the automation is depicted in Figure 3.
404
405 Closed control loop control is provided by Data Collection, Analytics and
406 Events (DCAE) and one or more of the other ONAP runtime components.
407 Collectively, they provide FCAPS (Fault Configuration Accounting Performance
408 Security) functionality. DCAE collects performance, usage, and configuration
409 data; provides computation of analytics; aids in troubleshooting; and publishes
410 events, data and analytics (e.g., to policy, orchestration, and the data lake).
411 Working with the Policy Framework and CLAMP, these components detect problems
412 in the network and identify the appropriate remediation. In some cases, the
413 action will be automatic, and they will notify Service Orchestrator or one of
414 the controllers to take action. In other cases, as configured by the operator,
415 they will raise an alarm but require human intervention before executing the
416 change. The policy framework is extended to support additional policy decision
417 capabilities with the introduction of adaptive policy execution.
418
419 |image3|
420
421 **Figure 3: ONAP Closed Control Loop Automation**
422
423 Shared Services
424 ===============
425 ONAP provides a set of operational services for all ONAP components including
426 activity logging, reporting, common data layer, configuration, persistence, access control,
427 secret and credential management, resiliency, and software lifecycle management.
428
429 These services provide access management and security enforcement, data backup,
430 configuration persistence, restoration and recovery. They support standardized
431 VNF interfaces and guidelines.
432
433 Operating in a virtualized environment introduces new security challenges and
434 opportunities. ONAP provides increased security by embedding access controls in
435 each ONAP platform component, augmented by analytics and policy components
436 specifically designed for the detection and mitigation of security violations.
437
438 Configuration Persistence Service (CPS)
439 ---------------------------------------
440 The Configuration Persistence Service (CPS) provides storage for real-time run-time configuration
441 and operational parameters that need to be used by ONAP.
442 In R8, Honolulu, the CPS is a stand-alone component, and its details in
443 :ref:`CPS - Configuration Persistence Service<onap-cps:architecture>`.
444
445 ONAP Modeling
446 =============
447 ONAP provides models to assist with service design, the development of ONAP
448 service components, and with the improvement of standards interoperability.
449 Models are an essential part for the design time and runtime framework
450 development. The ONAP modeling project leverages the experience of member
451 companies, standard organizations and other open source projects to produce
452 models which are simple, extensible, and reusable. The goal is to fulfill the
453 requirements of various use cases, guide the development and bring consistency
454 among ONAP components and explore a common model to improve the
455 interoperability of ONAP.
456
457 ONAP supports various models detailed in
458 :ref:`Modeling Documentation<onap-modeling-modelspec:master_index>`.
459
460 The modeling project includes the ETSI catalog component, which provides the
461 parser functionalities, as well as additional package management
462 functionalities.
463
464 Industry Alignment
465 ==================
466 ONAP support and collaboration with other standards and open source communities
467 is evident in the architecture.
468
469 - MEF and TMF interfaces are used in the External APIs
470 - In addition to the ETSI-NFV defined VNFD and NSD models mentioned above, ONAP
471   supports the NFVO interfaces (SOL005 between the SO and VFC, SOL003 from
472   either the SO or VFC to an external VNFM).
473 - Further collaboration includes 5G/ORAN & 3GPP Harmonization, Acumos DCAE
474   Integration, and CNCF Telecom User Group (TUG).
475
476 Read this whitepaper for more information:
477 `The Progress of ONAP: Harmonizing Open Source and Standards <https://www.onap.org/wp-content/uploads/sites/20/2019/04/ONAP_HarmonizingOpenSourceStandards_032719.pdf>`_
478
479 ONAP Blueprints
480 ===============
481 ONAP can support an unlimited number of use cases, within reason. However, to
482 provide concrete examples of how to use ONAP to solve real-world problems, the
483 community has created a set of blueprints. In addition to helping users rapidly
484 adopt the ONAP platform through end-to-end solutions, these blueprints also
485 help the community prioritize their work.
486
487 5G Blueprint
488 ------------
489 The 5G blueprint is a multi-release effort, with five key initiatives around
490 end-to-end service orchestration, network slicing, PNF/VNF lifecycle management
491 , PNF integration, and network optimization. The combination of eMBB that
492 promises peak data rates of 20 Mbps, uRLLC that guarantees sub-millisecond
493 response times, MMTC that can support 0.92 devices per sq. ft., and network
494 slicing brings with it some unique requirements. First ONAP needs to manage the
495 lifecycle of a network slice from initial creation/activation all the way to
496 deactivation/termination. Next, ONAP needs to optimize the network around real
497 time and bulk analytics, place VNFs on the correct edge cloud, scale and heal
498 services, and provide edge automation. ONAP also provides self organizing
499 network (SON) services such as physical cell ID allocation for new RAN sites.
500 These requirements have led to the five above-listed initiatives and have been
501 developed in close cooperation with other standards and open source
502 organizations such as 3GPP, TM Forum, ETSI, and O-RAN Software Community.
503
504 |image4|
505
506 **Figure 4. End-to-end 5G Service**
507
508 Read the `5G Blueprint <https://www.onap.org/wp-content/uploads/sites/20/2019/07/ONAP_CaseSolution_5G_062519.pdf>`_
509 to learn more.
510
511 Residential Connectivity Blueprints
512 -----------------------------------
513 Two ONAP blueprints (vCPE and BBS) address the residential connectivity use
514 case.
515
516 Virtual CPE (vCPE)
517 ..................
518 Currently, services offered to a subscriber are restricted to what is designed
519 into the broadband residential gateway. In the blueprint, the customer has a
520 slimmed down physical CPE (pCPE) attached to a traditional broadband network
521 such as DSL, DOCSIS, or PON (Figure 5). A tunnel is established to a data
522 center hosting various VNFs providing a much larger set of services to the
523 subscriber at a significantly lower cost to the operator. In this blueprint,
524 ONAP supports complex orchestration and management of open source VNFs and both
525 virtual and underlay connectivity.
526
527 |image5|
528
529 **Figure 5. ONAP vCPE Architecture**
530
531 Read the `Residential vCPE Use Case with ONAP blueprint <https://www.onap.org/wp-content/uploads/sites/20/2018/11/ONAP_CaseSolution_vCPE_112918FNL.pdf>`_
532 to learn more.
533
534 Broadband Service (BBS)
535 .......................
536 This blueprint provides multi-gigabit residential internet connectivity
537 services based on PON (Passive Optical Network) access technology. A key
538 element of this blueprint is to show automatic re-registration of an ONT
539 (Optical Network Terminal) once the subscriber moves (nomadic ONT) as well as
540 service subscription plan changes. This blueprint uses ONAP for the design,
541 deployment, lifecycle management, and service assurance of broadband services.
542 It further shows how ONAP can orchestrate services across different locations
543 (e.g. Central Office, Core) and technology domains (e.g. Access, Edge).
544
545 |image6|
546
547 **Figure 6. ONAP BBS Architecture**
548
549 Read the `Residential Connectivity Blueprint <https://www.onap.org/wp-content/uploads/sites/20/2019/07/ONAP_CaseSolution_BBS_062519.pdf>`_
550 to learn more.
551
552 Voice over LTE (VoLTE) Blueprint
553 --------------------------------
554 This blueprint uses ONAP to orchestrate a Voice over LTE service. The VoLTE
555 blueprint incorporates commercial VNFs to create and manage the underlying
556 vEPC and vIMS services by interworking with vendor-specific components,
557 including VNFMs, EMSs, VIMs and SDN controllers, across Edge Data Centers and
558 a Core Data Center. ONAP supports the VoLTE use case with several key
559 components: SO, VF-C, SDN-C, and Multi-VIM/ Cloud. In this blueprint, SO is
560 responsible for VoLTE end-to-end service orchestration working in collaboration
561 with VF-C and SDN-C. SDN-C establishes network connectivity, then the VF-C
562 component completes the Network Services and VNF lifecycle management
563 (including service initiation, termination and manual scaling) and FCAPS
564 (fault, configuration, accounting, performance, security) management. This
565 blueprint also shows advanced functionality such as scaling and change
566 management.
567
568 |image7|
569
570 **Figure 7. ONAP VoLTE Architecture Open Network Automation Platform**
571
572 Read the `VoLTE Blueprint <https://www.onap.org/wp-content/uploads/sites/20/2018/11/ONAP_CaseSolution_VoLTE_112918FNL.pdf>`_
573 to learn more.
574
575 Optical Transport Networking (OTN)
576 ----------------------------------
577 Two ONAP blueprints (CCVPN and MDONS) address the OTN use case. CCVPN addresses
578 Layers 2 and 3, while MDONS addresses Layers 0 and 1.
579
580 CCVPN (Cross Domain and Cross Layer VPN) Blueprint
581 ..................................................
582 CSPs, such as CMCC and Vodafone, see a strong demand for high-bandwidth, flat,
583 high-speed OTN (Optical Transport Networks) across carrier networks. They also
584 want to provide a high-speed, flexible and intelligent service for high-value
585 customers, and an instant and flexible VPN service for SMB companies.
586
587 |image8|
588
589 **Figure 8. ONAP CCVPN Architecture**
590
591 The CCVPN (Cross Domain and Cross Layer VPN) blueprint is a combination of SOTN
592 (Super high-speed Optical Transport Network) and ONAP, which takes advantage of
593 the orchestration ability of ONAP, to realize a unified management and
594 scheduling of resources and services. It achieves cross-domain orchestration
595 and ONAP peering across service providers. In this blueprint, SO is responsible
596 for CCVPN end-to-end service orchestration working in collaboration with VF-C
597 and SDN-C. SDN-C establishes network connectivity, then the VF-C component
598 completes the Network Services and VNF lifecycle management. ONAP peering
599 across CSPs uses an east-west API which is being aligned with the MEF Interlude
600 API. The key innovations in this use case are physical network discovery and
601 modeling, cross-domain orchestration across multiple physical networks, cross
602 operator end-to-end service provisioning, close-loop reroute for cross-domain
603 service, dynamic changes (branch sites, VNFs) and intelligent service
604 optimization (including AI/ML).
605
606 Read the `CCVPN Blueprint <https://www.onap.org/wp-content/uploads/sites/20/2019/07/ONAP_CaseSolution_CCVPN_062519.pdf>`_
607 to learn more.
608
609 MDONS (Multi-Domain Optical Network Service) Blueprint
610 ......................................................
611 While CCVPN addresses the automation of networking layers 2 and 3, it does not
612 address layers 0 and 1. Automating these layers is equally important because
613 providing an end-to-end service to their customers often requires a manual and
614 complex negotiation between CSPs that includes both the business arrangement
615 and the actual service design and activation. CSPs may also be structured such
616 that they operate multiple networks independently and require similar
617 transactions among their own networks and business units in order to provide an
618 end-to-end service. The MDONS blueprint created by AT&T, Orange, and Fujitsu
619 solves the above problem. MDONS and CCVPN used together can solve the OTN
620 automation problem in a comprehensive manner.
621
622 |image9|
623
624 **Figure 9. ONAP MDONS Architecture**
625
626 vFW/vDNS Blueprint
627 ------------------
628 The virtual firewall, virtual DNS blueprint is a basic demo to verify that ONAP
629 has been correctly installed and to get a basic introduction to ONAP. The
630 blueprint consists of 5 VNFs: vFW, vPacketGenerator, vDataSink, vDNS and
631 vLoadBalancer. The blueprint exercises most aspects of ONAP, showing VNF
632 onboarding, network service creation, service deployment and closed-loop
633 automation. The key components involved are SDC, CLAMP, SO, APP-C, DCAE and
634 Policy. In the recent releases, the vFW blueprint has been demonstrated by
635 using a mix of a CNF and VNF and entirely using CNFs.
636
637 Verified end to end tests
638 =========================
639 Use cases
640 ---------
641 Various use cases have been tested for the Release. Use case examples are
642 listed below. See detailed information on use cases, functional requirements,
643 and automated use cases can be found here:
644 :ref:`Verified Use Cases<onap-integration:docs_usecases_release>`.
645
646 - E2E Network Slicing
647 - 5G OOF (ONAP Optimization Framework) SON (Self-Organized Network)
648 - CCVPN-Transport Slicing
649 - MDONS (Multi-Domain Optical Network Service)
650
651 Functional requirements
652 -----------------------
653 Various functional requirements have been tested for the Release. Detailed
654 information can be found in the
655 :ref:`Verified Use Cases<onap-integration:docs_usecases_release>`.
656
657 - xNF Integration
658
659   - ONAP CNF orchestration - Enhancements
660   - PNF PreOnboarding
661   - PNF Plug & Play
662
663 - Lifecycle Management
664
665   - Policy Based Filtering
666   - Bulk PM / PM Data Control Extension
667   - Support xNF Software Upgrade in association to schema updates
668   - Configuration & Persistency Service
669
670 - Security
671
672   - CMPv2 Enhancements
673
674 - Standard alignment
675
676   - ETSI-Alignment for Guilin
677   - ONAP/3GPP & O-RAN Alignment-Standards Defined Notifications over VES
678   - Extend ORAN A1 Adapter and add A1 Policy Management
679
680 - NFV testing Automatic Platform
681
682   - Support for Test Result Auto Analysis & Certification
683   - Support for Test Task Auto Execution
684   - Support for Test Environment Auto Deploy
685   - Support for Test Topology Auto Design
686
687 Conclusion
688 ==========
689 The ONAP platform provides a comprehensive platform for real-time, policy-
690 driven orchestration and automation of physical and virtual network functions
691 that will enable software, network, IT and cloud providers and developers to
692 rapidly automate new services and support complete lifecycle management.
693
694 By unifying member resources, ONAP will accelerate the development of a vibrant
695 ecosystem around a globally shared architecture and implementation for network
696 automation—with an open standards focus— faster than any one product could on
697 its own.
698
699 Resources
700 =========
701 See the Resources page on `ONAP.org <https://www.onap.org/resources>`_
702
703 .. |image1| image:: media/ONAP-architecture.png
704    :width: 800px
705 .. |image2| image:: media/ONAP-fncview.png
706    :width: 800px
707 .. |image3| image:: media/ONAP-closedloop.png
708    :width: 800px
709 .. |image4| image:: media/ONAP-5G.png
710    :width: 800px
711 .. |image5| image:: media/ONAP-vcpe.png
712    :width: 800px
713 .. |image6| image:: media/ONAP-bbs.png
714    :width: 800px
715 .. |image7| image:: media/ONAP-volte.png
716    :width: 800px
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