Keunggulan Hybrid-Copy dalam Migrasi Unit Sentral 5G yang DikontainerisasiÂ
***
Migrasi langsung fungsi jaringan adalah salah satu topik paling menarik dalam evolusi teknologi 5G. Di tengah peningkatan permintaan akan jaringan berkecepatan tinggi dan latensi rendah, unit sentral 5G yang dikontainerisasi muncul sebagai solusi untuk memenuhi kebutuhan tersebut. Artikel ilmiah berjudul "Enabling containerized Central Unit live migration in 5G radio access network: An experimental study" karya Shunmugapriya Ramanathan, Abhishek Bhattacharyya, Koteswararao Kondepu, dan Andrea Fumagalli (2023) mengkaji eksperimen migrasi langsung unit sentral (CU) 5G yang dikontainerisasi antara dua server tanpa mengganggu layanan pengguna.
Penelitian ini sangat relevan karena di era digital yang semakin terintegrasi, gangguan layanan bahkan dalam hitungan detik dapat berdampak besar, terutama dalam aplikasi yang sensitif terhadap waktu seperti kendaraan otonom dan IoT. Pada sistem 5G, virtualisasi fungsi jaringan (NFV) menawarkan fleksibilitas yang luar biasa. Salah satu metode virtualisasi yang semakin diminati adalah penggunaan kontainer karena lebih ringan dibandingkan dengan mesin virtual (VM), membutuhkan lebih sedikit sumber daya, dan lebih cepat untuk diinisialisasi.
Artikel ini berhasil memvalidasi solusi migrasi langsung dengan menggunakan modifikasi perangkat lunak open-source CRIU untuk mendukung protokol SCTP yang digunakan dalam komunikasi antara CU 5G dan unit lainnya. Menurut penelitian, waktu pemulihan layanan bisa dikurangi hingga 36% menggunakan teknik migrasi hibrida dibandingkan dengan teknik migrasi dingin. Selain itu, hasil eksperimen menunjukkan bahwa waktu migrasi dan waktu henti layanan pada migrasi kontainer lebih cepat 96,7% dan 75,2% dibandingkan migrasi berbasis VM. Angka-angka ini menunjukkan potensi luar biasa dari teknologi kontainer dalam meningkatkan efisiensi jaringan 5G.
***
Dalam penelitian yang dilakukan oleh Ramanathan et al. (2023), teknologi kontainerisasi di 5G menunjukkan keunggulan signifikan dalam meningkatkan efisiensi migrasi jaringan, terutama ketika dibandingkan dengan teknologi mesin virtual (VM). Migrasi langsung unit sentral (CU) dalam jaringan 5G yang dikontainerisasi menjadi sangat krusial karena melibatkan komunikasi berkelanjutan melalui protokol SCTP. Tanpa migrasi langsung yang efektif, jaringan berpotensi mengalami downtime, yang tidak hanya mengurangi kualitas layanan tetapi juga menimbulkan kerugian pada aplikasi-aplikasi kritis seperti kendaraan otonom dan layanan berbasis IoT. Penulis artikel memvalidasi beberapa teknik migrasi, di antaranya adalah teknik migrasi dingin, pre-copy, post-copy, dan hybrid-copy. Dari semua metode ini, hybrid-copy terbukti menjadi yang paling efisien, dengan pengurangan waktu pemulihan layanan hingga 36% dibandingkan migrasi dingin. Sebagai perbandingan, teknik pre-copy dan post-copy masing-masing memberikan keunggulan dalam hal waktu henti aplikasi dan kecepatan migrasi, tetapi tidak seefisien hybrid-copy dalam meminimalkan downtime. Dalam eksperimen yang dilakukan pada lingkungan testbed terfederasi, hybrid-copy mampu menyelesaikan migrasi dalam waktu yang jauh lebih cepat---sekitar 3,07 detik---dengan downtime minimal, hanya 0,94 detik, dibandingkan metode lain yang memerlukan waktu lebih lama.
Salah satu kelebihan utama dari migrasi kontainer adalah ukurannya yang lebih kecil dibandingkan VM. Dalam penelitian ini, ukuran data yang ditransfer selama migrasi kontainer hanya 98 MB, sedangkan migrasi VM mencapai 7,44 GB. Selain itu, migrasi berbasis kontainer mengurangi waktu migrasi hingga 96,7% dibandingkan VM. Dari perspektif efisiensi operasional, ini merupakan keuntungan besar bagi operator jaringan, yang memungkinkan mereka untuk mengoptimalkan penggunaan sumber daya jaringan dengan lebih baik. Namun, terdapat tantangan yang masih perlu diatasi. Salah satu keterbatasan utama dalam solusi ini adalah ketergantungan pada kernel yang dimodifikasi. Modifikasi ini diperlukan untuk memungkinkan CRIU mendukung protokol SCTP selama migrasi CU. Â Sementara modifikasi ini berhasil dalam konteks penelitian, implementasi skala besar di jaringan 5G komersial memerlukan solusi yang lebih fleksibel dan mampu menghindari ketergantungan pada perubahan kernel.Â
Salah satu solusi potensial adalah penggunaan teknik bypass kernel seperti Data Plane Development Kit (DPDK), yang dapat mengelola lapisan I/O di ruang pengguna, sehingga menghilangkan ketergantungan pada kernel. Data dan angka yang dihasilkan dari penelitian ini sangat mendukung klaim bahwa migrasi langsung unit sentral 5G yang dikontainerisasi lebih efisien daripada migrasi berbasis VM. Dengan pengurangan waktu migrasi hingga 96,7% dan downtime sebesar 75,2%, teknologi kontainer menawarkan keunggulan signifikan dalam menjaga kualitas layanan jaringan 5G yang kian penting dalam ekonomi digital saat ini.
***
Penelitian yang dilakukan oleh Ramanathan et al. (2023) menegaskan potensi besar teknologi kontainerisasi dalam migrasi langsung unit sentral 5G. Dengan teknik hybrid-copy yang mampu mengurangi downtime hingga 36% dan mempercepat proses migrasi hingga 96,7% dibandingkan VM, teknologi ini menawarkan solusi yang lebih efisien untuk mengelola jaringan 5G yang semakin kompleks. Meskipun masih ada tantangan seperti ketergantungan pada kernel yang dimodifikasi, implementasi solusi yang lebih fleksibel seperti DPDK dapat menjadi langkah berikutnya untuk memperluas adopsi teknologi ini di skala komersial.
