現代の通信インフラでは、5Gコアネットワークの迅速な展開と運用効率化が求められています。従來の電信システムから現代的な技術アーキテクチャへの移行において、ネットワーク自動化は不可欠な技術です。本記事では、NetBox Operatorを活用したネットワーク自動化の実踐方法を解説し、特に5Gコアネットワークのデプロイメントにおける課題と解決策を深く掘り下げます。
NetBox Operatorは、Kubernetes環境においてNetBox APIを基盤としたIPアドレス管理（IPAM）のオペレーターです。このツールは、高階な意図（intent）に基づいた動的構成モデルを実現し、ネットワークリソースの管理を自動化します。NetBox Operatorは、GitOpsとKubernetes Operatorの統合により、ネットワークの設定プロセスを簡素化し、運用の信頼性を高めます。
NetBox Operatorは、聲明式モデルを採用し、ユーザーが高階な要件を定義するだけで、システムが詳細な設定を自動的に生成します。例えば、Prefix Claimを定義することで、NetBoxから條件に合致するIP前綴を自動的に取得し、Kubernetesクラスターに反映します。このモデルは、Persistent Volume Claim（PVC）のメカニズムに類似しており、運用の柔軟性と効率性を向上させます。
NetBox OperatorはGitOpsアプローチを採用し、高階な意図をGitリポジトリに保存します。これにより、ネットワークの設定はバージョン管理され、変更履歴が明確になります。Kubernetesクラスターでは、動的に生成された詳細な設定が管理され、運用の一貫性が保証されます。
NetBox Operatorは、Prefix Claim、IP Range、Prefixなどのリソースタイプをサポートし、動的構成を実現します。例えば、custom field environment=prodを指定することで、特定の環境に合ったIP前綴を自動的に選択できます。また、IPv4/IPv6の選択や、可用性の高いIP前綰の自動割當も可能です。
NetBox Operatorは、Kustomize Operator（KO）を介して、Prefix Claimの狀態をMetal LBのIPアドレスプールにマッピングします。これにより、Nginx Deploymentを定義し、IPアドレスプールを指定することで、システムが自動的に外部IPを割り當て、サービスへのアクセスを実現します。
NetBox Operatorは、不可変のフィールド（例：テナント、親前綴）のハッシュ値を計算し、IPアドレスの「sticky IP」を実現します。これにより、リソースの削除後再作成時に同じ前綴が自動的に復元され、コアコンポーネントのIP変更による設定更新や中斷を防ぎます。
NetBox Operatorは、今後、前綴の枯渇管理や多クラスター環境でのリソース消費をサポートする拡張機能を検討しています。また、Pro Project Silvaなどの新シナリオへの適用や、KCP/KROなどのツールとの統合可能性も評価が進められています。
NetBox Operatorは、Gitリポジトリに高階な意図（例：Prefix Claim）を保存し、Kubernetesクラスターに動的に生成された詳細な設定（例：PVC、PV、IPアドレス）を管理します。NetBoxをソースオブトゥースとして、リソースのライフサイクル管理を擔います。このアーキテクチャにより、ネットワークの運用が柔軟かつ信頼性高く実現されます。
NetBox Operatorは、5Gコアネットワークの自動化において重要な役割を果たします。聲明式モデルとGitOpsの統合により、動的構成の実現が可能となり、運用の効率と信頼性が向上します。今後は、さらなる拡張性と柔軟性を追求し、ネットワーク自動化の新たな可能性を切り開いていくことが期待されます。