Chương 1.--- ¿2 ¿©+SE‡SE+EE2EEEEE2EE2E2EE218212112112121 212122121. Giới thiệu để tài. co hinh nhe 2 1. Tổng quan về mạng 5G.--:- 2 + ©t+E+E+EEEE#EE2EEEEEEEEEEEEEEEEE 1E.
Ứng dụng công nghệ Network Slice trong mạng 5G. Đối tượng, mục tiêu và phạm vi Ce 4 1. Cac nghiên cứu có HEN QUan. Cấu trúc luận văn.-:-c:++t2 t2 t2 tre 5 Chương 2.
KIÊN THỨC NEN TẢNG.--- 2-5 2 2SE2E2EE£EEEEEEEEEEEEEEerxrrerrree 7 2. Khái niệm của Open Source MANO. Khái niệm của OpenSfacK.-- - c v11 v9 vn ng rệt 8 2. Khái niệm va tính năng của Wireuard.
Cách hoạt động của Virtual Private NetworkK. Khái niệm về JujU. Khái niệm về Charm. Khái niệm về Cloud-init.
Khái niệm về Kubernetes .-i- St EEeEeEekerrkrkrkrkree 14 Chương 3. PHAN TÍCH HE THNGG. Các khái niệm liên quan đến các đặc tính của mang 5G và Open Source I9005. Giới thiệu tổng quát.
Khai niệm của Network SÏIcIng. Ảo hóa chức năng mang (Network Functions Virtualization). Các chức năng của Open Source MANO. Mô hình hoạt động của WireGuard Virtual Private Network.
TRIEN KHAI VÀ PHÁT TRIEN HE THÓNG. Kiến trúc hệ thống. Triển khai mô hình thử nghiệm WireGuard với Virtual Machine. Luồng hoạt động của mô hình.--2- 2 2++s++x+zx+z++z+zx+zsees 25 4.
Triển khai mô hình. Triển khai hệ thống Open Source MANO. Triển khai mô hình Network SlÏice. M6 hình Network Slice Templafe.
Khởi tao Network Slice Template. Triển khai mô hình Open Source MANO tích hop WireGuard. Luông hoạt động của hệ thống. Vòng đời của Open Source MANO - WireGuard.
Triển khai hệ thống .----:- + 2+E+SE+E££E+E£EeEzEersrrersred 49 Chương 5. PHAN TÍCH VÀ ĐÁNH GIIÁ. Đánh giá tong quan.--¿- +: :+sSt2E2t2E2EEEE21E212121212E21 2E crrcei 59 5. Hiệu năng của hệ thong.
Đánh giá chung. Đánh giá thời gian khởi tạo dich VU. Khai thác dịch vụ trong thực TA 65 5. Tính mở rỘng.-- - -- + c1 1S ng ng vn 66 5.
Hướng phát triỂn.---+- 2 SE+E£EE+EEEEEEEEEEEEEEEE1212121 2121211 cei 67 Chương 6.-¿- 5-52 ©E+E+EEE2E#EEEEEEEEEEEE121112171111 1112111 ceE 68 6. Các kết quả đạt đưỢC. 68 DANH MỤC HÌNH 00092880916).2: Openstack Cloud SOWATC. (cv kh 9 Hình 2.3: Mã nguồn mở WireGuard.----¿- ¿+ x+2++E++E+2E2Ee£xerxerxerxzrrrxee 10 Hình 2.4: Quá trình hoạt động đơn giản của WireGuatd .5: Kết qua so sánh của WireGuard so với các VPN khác được cung cấp từ WireGuard on.6: So đồ mô tả Proxy Charrm hoạt động trong mô hình OSM.1: Mô hình cơ bản của Network sÌiCing.-cccS-csss+sskirsseererrerres 16 Hình 3.
Mô hình kiến trúc NFV của tô chức ETSI được chuẩn hóa trong OSM từ việc quản lý và điều phối các thành phần NFV khác.3: Mô hình lát cắt mạng bao gồm nhiều thành phần của nhiều NS, thông qua việc điều phối và quản lý của OSM thì các Chức năng mạng ảo hóa từ Danh mục VNE được điều phối xuống từng lát cắt mang 1, 2.-- ¿2 2+s+cs+s+cezxecxee 20 Hình 3.4: NBI của OSM sử dụng Information Model đề tối giản việc tích hợp của các tô chức khai thác mạng. Các charm proxy được sử dụng dé cấu hình Chức năng mạng ảo và vật lý được triển khai ở Hạ tầng vật lý hoặc hạ tầng ảẢO.5: Mô hình Point to Point (2 điểm đầu cuối kết nối với nhau thông qua VPN) Hình 3.6: Mô hình Hub and Spoke (Mô hình VPN hình sao).7: Point to Site (Để điều khiển một điểm cuối kết nối thông qua VPN vào 18:1950)Ẽ0 70777.8: Site to Site (Dùng dé xây dựng hệ thống Cloud to cloud, Lan to lan, Lan [Kok 00101255 ằ “1s ằ .1: Mô hình hoạt động giữa may A và B của WireGuard VPN.2: Mô hình mang cua WireGuard VPN ở giữa hai máy A và B.conf của may A. HH ng re 28 Hình 4.-- -- - c HH ng ket 30 Hình 4.5: Thông tin của công wg0 được khởi tạo bằng WireGuard.6: Kiểm tra gateway VPN bang cách sử dung ICMP echo requests.7: Mô hình tổng quát của OSM .8: Mô hình hoạt động của Juju charm trong OSM.9: Các snap đã cài đặt.- -0 9 SH HH key 35 Hình 4.10: Các dich vụ được tạo bởi ]uJ.11: Giao diện Openstack Microstack sau khi cài đặt xong.12: Giao diện OSM sau khi cài đặt xong. -- -- 555cc s++scsssseeres 37 Hình 4.13: Mô hình Network Slice Template .14: Mô hình VNF của subnet_ VnỸ.15: Mô hình VNF của subnet_middle_ vnf.16: Mô hình NS của subnet _1s.
- ----- CS S111 ky k2 40 Hình 4.17: Mô hình NS của subnet_ middle _ns.19: Mục netslice-subnnet .20: Mục netslice-vÏd.21: Khởi tạo hoàn thành mô hình Network SÏice.22: Mô hình mang Network SÏIC€.- SA se 44 Hình 4.23: Quá trình khởi tao dịch vụ mạng WireOuard.24: Quản trị viên sử dụng OSM-NBI để tương tác với OSM cho việc quản ly và điều phối dich vụ mạng — Tổng thể của toàn bộ quá trình.25: Các Initial-config-primitive trong quá trình Day-l.26: Config-primitive của WireGuard NŠ.27: Các biến dùng dé theo dõi KPI của VNE.28: Mô hình chi tiết của thí nghiệm OSM tích hợp WireGuard dưới dạng ME a5.29: Gói VNE va NS đã được tạo .30: Tạo tệp charm simpÌe.- - 2 «5 + 1v vn ng 51 Hình 4.31: Các tệp có trong thư mục charm simple .32: Danh sách các primitive được sử dụng bởi Juju charm framework.33: Gói VNF đã được tải lên OSM. HH He 54 Hình 4.34: Goi NS đã được tải lên OSM. Ăn HH HH nhe 55 Hình 4.35: Các tệp có trong gói NS và VNE. LH HH key 55 Hình 4.36: NS WireGuard bao gồm hai VNF được kết nối thông qua VL va CP .37: WireGuard VNF bao gồm một VDU và hai CP.38: Mô hình mạng của Microstack hiển thị hai công WireGuard được kết nối với tunnel network và các VÌM.39: Khởi tạo hoàn tất địch vụ mạng WireGuatd .1: Mô hình thực nghiệm so sánh ping giữa VPN và không VPN.2: Mô hình thực nghiệm so sánh scp giữa VPN và không VPN.3: Theo dõi lượng sử dụng CPU.4: Thời gian uptime của dich vụ WireGuatd .- -- ---«ssss+<+s<sss+ 66 DANH MỤC BANG Bang 4.1: Phần cứng được sử dụng cho máy A và B.2: Cai đặt WireGuard ở may A.
cv ng ng re 27 Bang 4.3: Cau hình WireGuard VPN cho máy A.4: Cau hình UFW firewall dé mở port cho máy A.5: Cau hình WireGuard VPN cho máy B.6: Kích hoạt và khởi động kết nối VPN trên máy B.7: Kiểm tra kết nỗi VPPN.8: Phần cứng được sử dụng cho mô hình thử nghiệm.9: Cài đặt hệ thống .10: Khởi tạo gói VNE và ÌNS. LH SH HH kh 50 Bang 4.11: Cai đặt Juju charm và khởi tạo charm.12: Nội dung của aCtIOI.- -- c1 HH nghe 53 Bảng 4.13: Thực thi tép aCfIOIS.14: Xây dựng char1m.15: Nén và tải các gói VNF va NS lên OSM.16: Tao instance cho từng VNE.-c LH re 57 Bảng 4.17: Kết nối hai gateway WireGuard bằng lệnh OSM ns-action.1: Xem các log trong quá trình khởi tạO.- <5 «+ ss+skcessseeees 64 Bảng 5.2: Thời gian dịch vụ được khởi tạO.3: Thời gian khai thác dich VỤ.-- 5 c1 133333 EESssseeerreeeseeerrs 65 DANH MỤC TU VIET TAT Chữ cái viết tắt Cụm từ đầy đủ API Application Programming Interface CP Connection Point ETSI European Telecommunications Standards Institute IoT Internet of Things KPI Key Performance Indicators LCM LifeCycle Management MANO Management and Orchestration NBI Northbound Interface NFV Network Functions Virtualization NFVI Network Functions Virtualization Infrastructure NS Network Service NSD Network Service Decodeor OSM Open Source MANO QoS Quality of Service RO Resource Orchestrator SDN Software Defined Networking SSH Secure Shell Protocol VCA VNF Config and Abstraction VDU Virtual Deployment Unit VIM Virtual Infrastructure Managers VL Virtual Link VLD Virtual Link Decodeor VM Virtual Machine VNF Virtual Network Function VNFD Virtual Network Function Decodeor VNFM Virtual Network Function Manager VPN Virtual Private Network VPNaaS VPN-as-a-Service TÓM TẮT KHÓA LUẬN Công nghệ hiện nay trên toàn thế giới đã có những tiến bộ và thay đối tích cực trong nhiều lĩnh vực của xã hội ở thời đại Công nghiệp 4. Cụ thé hơn có các cộng đồng mã nguồn mở ngày càng phát triển lớn mạnh ở nhiều mảng của mạng Internet, viễn thông. Một trong những công nghệ thu hút được sự chú ý hiện nay đó là sự ra đời của 5G Network Mobile — công nghệ 5G được ra đời kế thừa từ 4G.
Do đó công nghệ 5G Network có nhiều khả năng hơn như là tốc độ tải xuống nhanh hơn, truyền phát dữ liệu mượt hơn và nhiều hơn thế nữa ngoài ra còn hướng tới tích hợp vào mạng lưới Internet of Things. Một sỐ ứng dụng tương lai có thể sẽ hoàn chỉnh nhờ sự có mặt của 5G Network như tính năng quản lý mạng, trong đó có tính năng cắt mạng, cho phép các nhà khai thác di động tạo nhiều mạng ảo trong một mạng 5G vật lý hoặc các ứng dụng thực tế hơn như xe tự lái, các thiết bị Smart Home,. với hiệu suất cao, tiêu thụ ít năng lượng, hạn chế tôi đa độ trễ,. Sự phát triển của 5G Network cũng là một phan không thể thiếu trong tương lai đi kèm với các yêu tố bảo mật thiết yếu dé tránh các cuộc tấn công mạng.
Khóa luận này đưa ra một giải pháp dé nhằm tăng tính bảo mật đường truyền cho 5G Network trên nền tảng các mã nguồn mở hiện nay. Nhóm hướng tới mã nguồn mở sử dụng được trong việc khai thác các đặc tinh của mạng 5G là mã nguồn mở MANO tích hợp với Virtual Private Network — công nghệ mạng riêng ảo tạo kết nối an toàn khi tham gia mang công cộng như Internet. Đồng thời nhóm sẽ tiến hành đánh giá và phân tích ưu nhược điểm của công nghệ này trong mô hình thực tế và khả năng mở rộng các đặc tính của mạng 5G trong toàn bộ mô hình thực nghiệm sẽ triển khai. Giới thiệu đề tài Hiện tại, tất cả các thiết bị di động khác nhau đang sử dụng chung một mạng lõi di động duy nhất - bất ké cho mục dich chúng được sử dụng cho việc gì.
Mặc dù điều này vẫn hoạt động rất tốt hiện nay, nhưng các nhà khai thác dịch vụ di động sẽ phải đối mặt với các van đề nghiêm trọng trong mạng 5G do nhu cau và các loại thiết bị khác nhau cũng như số lượng thiết bị ngày càng tăng [1]. Ví dụ, các mang di động hiện tại có thé xử lý 10 người dùng với một vài Mbps, nhưng không thé xử lý 100.000 thiết bị trong một vùng truyền với một vài Kbps. Do đó, các mạng di động trong tương lai sẽ phải đáp ứng được ít nhất năm nhu cầu khác nhau như sau: e Di động băng thông rộng e Độ trễ cực thấp e Băng thông dày đặc e Kết nối được nhiều thiết bi e Bảo mật thông tin trên đường truyền Ở đây, di động băng thông rộng là viết tắt của lưu lượng truy cập thông thường từ điện thoại thông minh, máy tính bảng, thậm chí là máy laptop cá nhân,. Trong khi đó, xe tự hành, điện thoại hoặc một số loại liên lạc công nghiệp có yêu cầu cao về độ trễ.
Hơn nữa, trong một sự kiện lớn, ví dụ: buổi hòa nhạc hoặc sự kiện thể thao, băng thông cao phải được cung cấp cùng với máy chủ bộ nhớ đệm và khả năng tính toán cao.