TDF-C je řídicí (control plane) komponenta funkce pro detekci provozu (Traffic Detection Function), která spravuje pravidla a zásady pro detekci aplikací prostřednictvím rozhraní k PCRF/PCF.

Popis

Funkce řídicí roviny pro detekci provozu (Traffic Detection Function Control plane function, TDF-C) je logická entita zavedená jako součást rozdělení monolitického TDF. Představuje řídicí komponentu, zodpovědnou za všechny signalizační aspekty a správu zásad souvisejících s detekcí provozu. TDF-C komunikuje s funkcí pro pravidla řízení a účtování (PCRF) v 4G nebo s funkcí pro řízení zásad (PCF) v 5G přes referenční bod Sd (nebo jeho 5G ekvivalent). Jejím hlavním úkolem je přijímat, spravovat a ukládat pravidla pro detekci a řízení aplikací (ADC) od řadiče zásad. Tato pravidla definují, které aplikace detekovat, metodu detekce (např. založenou na signatuře, na chování) a požadované akce po detekci, jako je hlášení PCRF/PCF nebo pokyn uživatelské rovině k blokování či přesměrování provozu.

Architektonicky je TDF-C oddělena od uživatelské roviny funkce pro detekci provozu (TDF-U), která zajišťuje vlastní hlubokou kontrolu paketů a jejich přeposílání. Toto oddělení následuje princip separace řídicí a uživatelské roviny (CUPS), což je klíčový trend moderního návrhu sítí pro vyšší škálovatelnost, nezávislé škálování zdrojů a flexibilitu nasazení (např. umístění funkcí uživatelské roviny blíže k okraji sítě). TDF-C obsahuje logiku pro správu relací, poskytování pravidel a hlášení událostí. Interpretuje ADC pravidla od PCRF/PCF a překládá je do specifických konfiguračních instrukcí pro jednu nebo více instancí TDF-U. Komunikace mezi TDF-C a TDF-U je standardizována, typicky s použitím protokolu jako je PFCP (Packet Forwarding Control Protocol), jak je definováno pro jiné scénáře CUPS.

Během provozu, když je uživatelská relace zřízena, PCRF/PCF určí potřebu detekce aplikací a poskytne ADC pravidla TDF-C. TDF-C poté nastaví odpovídající detekční relaci na příslušné TDF-U instalací pravidel pro detekci paketů (PDR) a pravidel pro akce přeposílání (FAR). Když TDF-U detekuje specifikovaný aplikační provoz, může odeslat hlášení událostí zpět TDF-C, která je agreguje a přepošle PCRF/PCF. To umožňuje rámci zásad činit dynamická rozhodnutí na základě aktuálního využití aplikací. TDF-C také zajišťuje funkce související s účtováním, jako je spouštění generování záznamů o účtování TDF (TDF-CDR) účtovacím systémem na základě událostí detekce aplikací.

K čemu slouží

TDF-C byla zavedena ve 3GPP Release 14 primárně pro podporu celoprůmyslového posunu k virtualizaci síťových funkcí (NFV), softwarově definovaným sítím (SDN) a separaci řídicí a uživatelské roviny (CUPS). Tradiční, monolitický TDF kombinoval funkce řídicí a uživatelské roviny v jednom fyzickém zařízení, což omezovalo flexibilitu nasazení, činilo škálování neefektivním (protože se obě roviny musely škálovat společně) a brzdilo inovace v datové rovině. Operátoři potřebovali možnost nasazovat vysoce výkonné, škálovatelné funkce uživatelské roviny (pro DPI) nezávisle na řídicí logice.

Oddělením TDF na TDF-C a TDF-U 3GPP tyto limity odstranila. Umožňuje operátorům nasazovat instance TDF-U distribuovaným způsobem, například na okraji sítě pro kontrolu s nízkou latencí, zatímco TDF-C je centralizována pro snadnější správu a koordinaci zásad. Toto oddělení umožňuje efektivnější využití zdrojů, protože řídicí rovina (TDF-C) může být škálována na základě počtu relací a složitosti zásad, zatímco uživatelská rovina (TDF-U) může být škálována na základě potřeb propustnosti a zpracování paketů. Také usnadňuje použití komerčních standardních hardwarových komponent pro uživatelskou rovinu a cloudové nasazení pro řídicí rovinu.

Vytvoření TDF-C bylo motivováno potřebou větší agility při nasazování nových služeb detekce aplikací a integrace s moderními orchestracemi a systémy správy. Poskytuje standardizovaný způsob řízení více, potenciálně od různých dodavatelů, uzlů TDF-U, což zajišťuje interoperabilitu a zjednodušuje síťové operace. Tato architektonická evoluce byla nezbytným krokem k tomu, aby se prosazování zásad s ohledem na aplikace stalo kompatibilní s principy 5G jádra sítě a širším trendem k rozděleným, službami založeným architekturám.

Klíčové vlastnosti

• Spravuje ADC pravidla přijatá od PCRF/PCF přes rozhraní Sd
• Řídí jednu nebo více instancí TDF-U pomocí protokolů jako je PFCP
• Zajišťuje správu relací pro detekci aplikací
• Agreguje a hlásí události detekce aplikací řadiči zásad
• Umožňuje nezávislé škálování funkcí řídicí a uživatelské roviny
• Podporuje účtovací spouštěče pro využití založené na aplikacích

Související pojmy

• TDF-U – Traffic Detection Function User plane function
• PCRF – Policy and Charging Rules Function
• PCF – Positioning Calculation Function
• PFCP – Packet Forwarding Control Protocol

Definující specifikace

• TS 23.214 (Rel-19) — Control and User Plane Separation for EPC
• TS 29.244 (Rel-19) — PFCP Specification for Control/User Plane Separation
• TS 29.844 (Rel-14) — Control and User Plane Separation for EPC Nodes

📖 Anglický originál a plná specifikace: TDF-C na 3GPP Explorer