ISSU o cómo actualizar el software de red sin interrumpir las operaciones

Alemania ha presentado esta semana la primera actualización de software del mundo para el plano de usuario de núcleo de la red 5G sin interrumpir las operaciones en curso.

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Lourdes Calvo Seguir

Tiempo de lectura: 4 min

El plano de usuario del núcleo de red 5G es la parte encargada de transmitir el tráfico de datos de red. La experiencia ha sido completada por parte de Telefónica O2 y Ericsson. Para lograrlo han utilizado la actualización de software en servicio (ISSU), que permite a los operadores de red actualizar su software en el núcleo de la red sin tener que interrumpir las operaciones en ningún componente del núcleo de la red o sin necesidad de redirigir el tráfico de datos. Esto significa que las actualizaciones pueden llevarse a cabo durante el funcionamiento de la red y con plena utilización de los datos por parte de los usuarios. Los clientes de telefonía móvil se benefician así de redes mejoradas, ya que siempre estarán actualizadas, por ejemplo en lo que respecta a características técnicas y soluciones de seguridad. Además, las actualizaciones de software en servicio aumentan el grado de automatización de la red y reducen significativamente la necesidad de intervención manual.

O2 Telefónica y Ericsson también están trabajando en la automatización continua del proceso de despliegue de software a través de la Integración Continua y la Entrega Continua (CI/CD). Esto mejora la flexibilidad, reduce el tiempo necesario para la introducción de nuevos servicios y aumenta la eficiencia de la red.

¿Qué es ISSU?

ISSU son las siglas de In-Service Software Upgrade, una metodología utilizada en los sistemas Telco para actualizar las CNF (Cloud-Native Network Functions) sin tiempo de inactividad ni interrupción del servicio; es decir, mientras los servicios están en funcionamiento.  Esta capacidad representa un paso adelante en la eficiencia operativa de los servicios Telco, garantizando actualizaciones sin interrupción y con continuidad de servicio, reduciendo riesgos y proporcionando flexibilidad.

La metodología ISSU puede aplicarse a las cargas de trabajo (Cloud-Native Network Functions) y a la capa de contenedores sobre la que se despliegan las cargas (CaaS, normalmente Kubernetes).

ISSU en las funciones de red nativas de la nube (CNF)

En este caso se cambia la versión de CNF y se mantiene la de CaaS/Kubernetes, lo que requiere que la nueva versión de CNF sea compatible con la versión actual de CaaS/Kubernetes. Las CNFs implementan esta característica para soportar las actualizaciones sin interrupción minimizando el impacto del servicio al usuario final, lo que es especialmente importante para el tráfico en el plano de datos (tráfico de los usuarios finales) y CNFs stateful (con estado).

ISSU en la capa de contenedores (CaaS)

En este caso, Kubernetesse realiza un cambio de versión del clúster CaaS/Kubernetes, pero no de las CNFs, que deben ser compatibles con la nueva versión de CaaS/Kubernetes. Esta es una característica que exige a la CNF soportar el drenaje de la carga requerido por Kubernetes Kubernetes y preservar el servicio, así como la información de estado del cliente final.

El mecanismo más común y extendido para la implementación de ISSU en CNFs se basa en Rolling Upgrade, que es soportado nativamente por Kubernetes.

Descripción de Rolling Upgrade para CNF:

  • La nueva versión (v2) es desplegada de forma escalonada, un componente cada vez, mientras otros siguen funcionando con la versión antigua (v1).
  • El tráfico entrante se divide entre los pods disponibles (los antiguos y los nuevos), pero las nuevas conexiones se dirigen a la nueva versión (v2), por lo que no es necesario controlar el tráfico.
  • Los pods de la nueva versión sustituyen a los antiguos; no se requieren recursos/HW adicionales. 
  • El sistema sigue funcionando durante el proceso de actualización, minimizando posibles tiempos de inactividad o interrupciones a los usuarios finales. 
  • Está soportado por defecto en Kubernetes.

Proceso del servicio CNF Rolling Upgrade

Actualización continua de la capa CaaS

La actualización continua con Rolling Upgrade (RU) del clúster CaaS es un procedimiento en el que el clúster Kubernetes se actualiza mientras las CNFs continúan procesando el tráfico, minimizando el impacto en el servicio. En general, la actualización del clúster incluye el cambio de versión de Kubernetes. Para realizar el Rolling Upgrade del Cluster CaaS se requiere capacidad adicional, al menos un nodoadicional, y se tendrán en cuenta los siguientes puntos:

Descripción del Rolling Upgrade de la capa CaaS:

  • Las réplicas de pods existentes se mueven del nodo a actualizar a otro. Al vaciar un nodo, todos los pods son desalojados.
  • De forma preventiva, se recomienda vaciar los nodos durante una ventana de mantenimiento.
  • Kubernetes proporciona mecanismos (Pod Disruption Budget) para garantizar que hay alguna réplica activa prestando el servicio. 
  • Los comandos y procedimientos para CaaS RU se basan en la funcionalidad nativa de Kubernetes y son independientes del tipo de CaaS.

Proceso de Rolling Upgrade Service de la capa CaaS

Conclusión

In-Service Software Upgrade (ISSU) es una metodología puntera aplicable a funciones de red Cloud-Native (CNF) y, por lo tanto, aplicable a 5G, que permite mantener un servicio continuo en la red manteniéndola actualizada con las últimas versiones, mejorando la calidad y eficiencia a los clientes finales al tiempo que se simplifican los procesos operativos.

ISSU se introducirá gradualmente en la red de Telefónica proporcionando una mayor eficiencia operativa, reduciendo el riesgo y mejorando la satisfacción del cliente.


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