Связаться с редакцией
От проприетарных «железок» и трехлетних внедрений — к виртуализированным решениям с доступностью 99,999% и готовностью к 5G. Разбираем, что такое телекоммуникационное облако (Telco Cloud), чем оно отличается от корпоративного и зачем нужно операторам связи.
Еще 10–15 лет назад, чтобы предложить абонентам новую опцию, оператор объявлял тендер, а потом ждал полгода-год, пока выбранный поставщик привезет проприетарное «железо» и установит на него свой софт. Затем, после интеграции, настройки и тестирования (а это еще примерно полгода), услугу наконец выводили на рынок.
«Иногда от старта конкурса до запуска услуги проходило несколько лет. Целая эпоха! За это время требования и реалии рынка существенно менялись, и внедряемое решение могло оказаться устаревшим».
Денис Непочатых,
ведущий инженер по решениям для операторов связи компании «Инфосистемы Джет»
При этом из-за жесткой привязки к вендорам у оператора со временем накапливался пестрый парк машин — от разных поставщиков. Возникали сложности в обслуживании: для каждого типа устройств требовались свои специалисты, обновления растягивались на месяцы, а запасные части приходилось держать на складах.
Вендоры поставляли монолитные вертикально интегрированные решения — софт и железо шли как единый «черный ящик». Заменить одну часть без другой было почти невозможно. Это и подтолкнуло операторов к переходу на стандартные серверы.
Параллельно с желанием сократить Time‑to‑Market и снизить зависимость от вендоров у телеком-операторов росла проблема недоутилизации ресурсов: мощности физических серверов не всегда использовались полностью. Однако запускать на одном сервере несколько решений было невозможно, потому что каждое устройство «затачивалось» под конкретную задачу (коммутация, маршрутизация, балансировка нагрузки). В сезонные пиковые нагрузки, наоборот, требовалось быстрое масштабирование, но сделать из одного сервера два по щелчку пальцев невозможно.
Так из корпоративного (enterprise) сегмента в телеком-индустрию перекочевал тренд на облака. В облачной инфраструктуре большой сервер стали делить на виртуальные машины (VM), а для управления ими создали системы виртуализации.
«Облако — это способ потребления ресурсов и управления ими. Перевод сервисов в облако снижает зависимость от конкретных моделей и поставщиков серверов, ускоряет процессы запуска новых функций и обеспечивает эластичность использования ресурсов».
Александр Гуляев,
главный архитектор по сетевым технологиям компании «Инфосистемы Джет»
Таким образом родился прообраз Telco Cloud — облачной инфраструктуры, в которой на стандартных серверах размещаются виртуализированные сетевые функции (Virtualized Network Function, VNF), от пакетного ядра и биллинга до систем мониторинга. Это позволило быстро запускать услуги и снижать затраты за счет отказа от специализированного оборудования и унификации инфраструктуры.
Ключевую роль в унификации сыграл Европейский институт телекоммуникационных стандартов (ETSI), который в 2014 году выпустил единые стандарты виртуализации сетевых функций (Network Functions Virtualization, NFV). Речь о фреймворке ETSI MANO (Management and Orchestration), ставшем архитектурным фундаментом телеком-облаков.
MANO включает три компонента: NFVO (оркестратор, управляющий жизненным циклом функций), VNFM (менеджер конкретных виртуальных сетевых функций) и VIM (менеджер виртуальной инфраструктуры). Именно эта тройка автоматизирует развертывание, обновление и масштабирование сетевых функций, а также распределение вычислительных, сетевых и дисковых ресурсов между ними. Благодаря единым стандартам крупные вендоры, такие как Nokia и Ericsson, создали каталоги виртуальных сетевых функций, и операторы получили возможность выбирать компоненты у разных поставщиков, будучи уверенными в их совместимости.
Эволюция Telco Cloud: от монолитных сервисов к контейнерам
Поначалу при переходе в облако традиционные телеком-функции — например, эволюционное пакетное ядро (EPC, управляет сессиями и трафиком), IP-мультимедийная подсистема (IMS, отвечает за голосовые и мультимедийные сервисы) и сеть радиодоступа (RAN, базовые станции) — просто виртуализировали, сохраняя их монолитную структуру. По сути, это были перенесенные в виртуальную машину копии проприетарного ПО — такие же ресурсоемкие и сложные в обслуживании. Такой подход назвали lift & shift («перенос как есть»).
По мнению большинства участников рынка, виртуализация — лишь промежуточный этап. Сегодня отрасль движется к контейнеризированным сетевым функциям (CNF), которые работают на микросервисах и автоматически управляются через Kubernetes (оркестратор контейнеров). Это подход cloud-native.
В связи с этим фреймворк ETSI MANO, изначально проектировавшийся для управления VNF на виртуальных машинах, сейчас эволюционирует, чтобы поддерживать контейнеры и Kubernetes как новый тип инфраструктуры с декларативным подходом. Теперь жизненным циклом сетевых функций (VNF/CNF) управляют оркестраторы: они самостоятельно разворачивают, масштабируют и сворачивают сервисы — участие человека минимально.
«Во время массового мероприятия, например футбольного матча, система автоматически создает дополнительные ресурсы, чтобы обработать пиковый трафик, а после окончания — удаляет их. Болельщики не замечают нехватки пропускной способности, спокойно отправляют видео и постят сторис в соцсетях».
Денис Непочатых,
ведущий инженер по решениям для операторов связи компании «Инфосистемы Джет»
Оркестрация превращает набор серверов в гибкую, самонастраивающуюся платформу, готовую к требованиям 5G/6G и периферийных вычислений.
Чем Telco Cloud отличается от обычного облака
На первый взгляд, Telco Cloud просто еще одно облако. Но ключевое отличие — в том, как через него проходит трафик.
«Корпоративное облако нагружено множеством операций: оно генерирует, обрабатывает и хранит терабайты информации. Например, когда клиент заходит на сайт маркетплейса, он прямо в облаке совершает покупку или получает информацию о трекинге своего заказа. А через Telco Cloud трафик проходит транзитом, как по автомагистрали. Начальный и конечный пункты находятся за пределами платформы — внутри облака сама услуга не оказывается».
Денис Непочатых,
ведущий инженер по решениям для операторов связи компании «Инфосистемы Джет»
Для оператора ценность — в доставке этого трафика с заданными параметрами. Технологическая база у обоих типов облаков может быть одинаковой, но Telco Cloud проектируется как раз с учетом жестких требований к пропускной способности, задержкам, числу сессий и резервированию.
«Хотя Telco Cloud — ниша телеком-операторов, его технологии могут использоваться также в корпоративных и исследовательских проектах. Мы обращаем пристальное внимание на выбор datapath и пропускную способность сетевого стека Telco Cloud. И когда в промышленности или науке возникнут требования и запросы, аналогичные операторским, решение уже будет готово, потому что в Telco Cloud решали похожие задачи».
Александр Гуляев,
главный архитектор по сетевым технологиям компании «Инфосистемы Джет»
Ключевые компоненты Telco Cloud
Общую архитектуру Telco Cloud можно представить в виде трехуровневой конструкции.
- Физический слой: железо, на котором все держится
- Серверы (COTS x86) — стандартные универсальные серверы, заменяющие проприетарные устройства.
- Системы хранения данных (СХД) — программно-определяемые (например, Ceph) и аппаратные массивы.
- Сетевая фабрика — высокоскоростные коммутаторы (400–800 Гбит/с) с поддержкой EVPN-VXLAN, которые создают единую программно-управляемую сеть. Используются открытые сетевые ОС (например, SONiC) и white-box-оборудование.
- Платформенный слой: делает железо программируемым
- Виртуальная инфраструктура — платформа для создания и управления виртуальными машинами (обычно OpenStack), где работают VNF.
- Контейнерная инфраструктура — кластеры Kubernetes для запуска легких CNF.
- Управляющий слой: мозг, автоматизирующий процессы
- Оркестрация (NFVO) — управление жизненным циклом сетевых функций (VNF/CNF): развертывание, настройка, обновление, удаление.
- Автоматизация — программное управление сетевой инфраструктурой и ресурсами, исключающее ручные операции.
- Мониторинг и OAM — сбор метрик производительности, анализ событий и аварий, распределенное резервное копирование, логирование и визуализация состояния системы.
Именно такая трехуровневая архитектура позволяет операторам связи достичь доступности 99,999% и минимальных задержек — того, что отличает Telco Cloud от обычного облака.
Российские реализации: платформа 1Stack
Выбор технологий на каждом уровне зависит от стратегии оператора, бюджета и требований регулятора. Сейчас в России действует запрет на использование иностранного ПО для критической инфраструктуры, к которой относятся объекты связи. Поэтому на рынке появились отечественные решения. Один из ярких примеров — 1Stack от компании «Инфосистемы Джет».
Это облачная платформа виртуализации на базе OpenStack с открытым исходным кодом, предназначенная для управления виртуализированными ресурсами: процессорами, памятью, сетями и системами хранения. Продукт ориентирован на операторов связи и рассчитан на высокие нагрузки и масштабируемость.
Георезервирование для обеспечения «пяти девяток»
Для телеком-оператора непрерывность бизнеса — жесткое требование. Стандарт доступности 99,999% означает менее 5 минут простоя в год. И георезервирование становится ключевым инструментом его достижения.
«Два независимых ЦОД, удаленных друг от друга, делят нагрузку пополам. При сбое одного трафик перетекает на другой — абоненты этого не замечают. Это как в космической технике: каждая важная подсистема резервируется (возможно, несколько раз), и при этом каждая из них полностью функциональна».
Денис Непочатых,
ведущий инженер по решениям для операторов связи компании «Инфосистемы Джет»
Резервирование пронизывает все уровни: сетевые узлы, серверы, коммутаторы, базовые станции. На каждом этапе заложены механизмы автоматического переключения — health-чеки, дублирование адресов, синхронизация сессий между ЦОД. В проекте «Билайна», например, телеком-облако развернуто в ключевых центрах обработки данных (Ярославль, Москва, Владивосток, Новосибирск, Екатеринбург), для части из них георезервирование уже внедрено, и до конца года планируется распространить его на все площадки.
Запуск Telco Cloud «Билайна», реализованный совместно с компанией «Инфосистемы Джет» в 2025 году, стал одним из первых крупных внедрений телекоммуникационного облака в России. Оператор связи продолжает унифицировать инфраструктуру, перенося на облачную платформу все больше функций (в виде VNF или CNF).
Стратегия и кадры
Для операторов связи Telco Cloud — это эволюционный шаг, хотя они понимают, что миграция в облако будет стоить сотни миллионов рублей и займет несколько лет. Вложения включают покупку серверов, софта, интеграцию, наем специалистов и последующую поддержку оборудования.
Операторы часто идут по двухэтапному пути: сначала полностью доверяют внедрение технологии интегратору, а по мере роста вложений начинают усиливать штат, чтобы самостоятельно развивать и поддерживать решение. При этом поддержка со стороны интегратора сохраняется, но уже на другом уровне.
«Стоит учитывать, что переход на Telco Cloud требует новых компетенций. Раньше в телекоме работали в основном сетевики, теперь нужны специалисты по виртуализации и контейнеризации, большая роль отводится инженерам DevOps и NetDevOps — тем, кто разбирается и в сетях, и в смежных областях».
Александр Гуляев,
главный архитектор по сетевым технологиям компании «Инфосистемы Джет»
5G и Network Slicing: когда одна сеть работает по‑разному
Благодаря Telco Cloud стало возможным развитие технологий следующего поколения — в первую очередь 5G. Этот стандарт связи используется для критических сервисов: автопилотов, удаленной роботизированной хирургии, промышленного интернета вещей.
Ключевая инновация 5G — Network Slicing («нарезка сети»). Это когда на одной физической инфраструктуре выделяются логические пути, которые по-разному обрабатывают трафик.
«На логических узлах нарезаются цепочки, обеспечивающие end‑to‑end-взаимодействие с определенным уровнем качества. Один срез дает высокую скорость передачи трафика, другой — нулевые потери, третий — возможность принимать данные от миллиона IoT-устройств».
Денис Непочатых,
ведущий инженер по решениям для операторов связи компании «Инфосистемы Джет»
То есть сеть перестраивается «на лету» под конкретную задачу без изменения физического оборудования.
Важно понимать: архитектура 5G Core (5GC) с самого начала проектировалась как cloud-native. Вместо монолитного EPC (как в 4G) в 5G используются микросервисы: AMF (управление доступом), SMF (управление сессиями), UPF (пересылка трафика) и другие. Они работают в контейнерах под управлением Kubernetes, общаются через API и могут масштабироваться независимо. Именно это дает возможность реализовать Network Slicing и обеспечивает эластичность, которой не было в предыдущих поколениях мобильной связи.
Эксперты подчеркивают, что 5G будет внедряться точечно, а не массово, так как технология рассчитана в первую очередь на интерфейсы machine2machine. Для обычных пользователей при стандартном объеме потребляемого трафика разница между 4G и 5G незаметна.
«На слайсинг идет колоссальный запрос от бизнеса. Однако сейчас внедрение 5G сдерживают две вещи. Первая — частоты, с которыми процесс более-менее налаживается: мы понимаем, что в этом году они будут розданы. Вторая — регуляторика. Как только мы получим четкие требования от Минцифры в отношении того, какие функции и особенности применения технологии должны быть в России, нам будет гораздо проще ее внедрять. Мы не хотим бежать впереди паровоза, чтобы потом не пришлось все переделывать».
Дмитрий Дементьев,
архитектор МТС
Цифровое будущее уже строится
Вся философия 5G построена вокруг cloud-native-принципов, и реализовать их удалось только благодаря Telco Cloud. Та же архитектура ляжет в основу 6G и других технологий будущего.
Еще один драйвер развития Telco Cloud — искусственный интеллект, который потребует пересмотра самой модели потребления ресурсов.
«Буст Telco Cloud, на мой взгляд, даст применение искусственного интеллекта. Раньше абоненты покупали минуты и SMS. Сейчас — гигабайты, объем трафика. Следующий шаг — токены. Продвинутые пользователи уже сейчас играются с локальными моделями, но ограничены производительностью личных устройств. Где взять токены для вычислительных ресурсов ИИ? Либо максимально близко к пользователю — это подход edge computing, либо в облаке сети оператора».
Дмитрий Дементьев,
архитектор МТС
Показательно, что операторы связи уже начинают двигаться в этом направлении: «Билайн» включил ИИ-токены в свои тарифы подписки Bee. Это сигнал: телеком-облака становятся не просто магистралью для трафика, но и платформой для новых цифровых сервисов.
