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title: N18 — NF ⇔ UDSF(Nudsf: 非構造化データ格納の参照点) description: 任意のNFとUDSFを結ぶN18インターフェース。N2/N4と異なりSBI(Service Based Interface)であり、実体はUDSFが提供するサービスNudsf。HTTP/2+JSON over TLSで動く。UDSF自体の役割・背景はUDSFページを参照し、本ページはN18固有のProtocol/解析を扱う。 keywords: - N18 - Nudsf - UDSF - unstructured data - stateless NF - HTTP2 - SBI - 非構造化データ - TS 29.598 tags: - Interface - Data - Rel-15 category: Interface


N18 — NF ⇔ UDSF(Nudsf: 非構造化データ格納の参照点)

難易度: 中級 / 想定学習時間: 6分 / 接続点: 任意のNF ⇔ UDSF / Protocol: HTTP/2 + JSON (SBI) / 関連Interface: SBI(Nudsf), N35/N36/N37(UDR側との対比)

このページの位置づけ

N18の相手側である UDSF の役割・背景(なぜ非構造化データを外部化するのか、ステートレス化の意義、UDRとの棲み分け、EPC比較)は UDSF ページ で解説しています。本ページはそれらを繰り返さず、N18というInterface固有の事柄(SBIであること・Protocol/Transport・メッセージ・パケット解析)に絞って扱います。UDSFそのものを理解したい場合は先に UDSF を読んでください。

学習目標

このページを読み終えると、次のことができるようになります。

  • N18が SBI(Service Based Interface) であり、N2(NGAP/SCTP)やN4(PFCP/UDP)とはProtocol/Transportが根本的に異なることを説明できる。
  • N18の実体が UDSF の提供するサービス Nudsf(TS 29.598) であり、「参照点N18」と「サービスNudsf」が同じものの2つの見方であることを説明できる。
  • N18上のメッセージが HTTP/2のRESTful操作 であり、キャプチャ上は HTTP/2 として観測されることを説明できる。

前提知識

  • SBA / SBI と HTTP/2・TLS の位置づけ → Protocol辞典
  • N18の相手側NFと、非構造化データ格納の背景(必読)→ UDSF
  • 構造化データ層との対比 → UDR
  • Interfaceと参照点の考え方 → Interface辞典

Overview — 概要

N18は 任意のNF ⇔ UDSF を結ぶ参照点です。ただしN18はSBI(Service Based Interface)である点が、N2(NGAP/SCTP)やN4(PFCP/UDP)と決定的に異なります。SBIとはNF同士がWeb API(HTTP)でサービスを呼び合う仕組みで、共通の転送として HTTP/2 + JSON(RESTful)over TLS を用います。

N18の実体は、UDSFが提供するサービス Nudsf(TS 29.598) です。利用側のNFはNudsfを通じて非構造化データを格納・取得・更新・削除・購読/通知します。データの中身・用途やステートレス化の意義といった「何をなぜ預けるか」は UDSF 側で解説しているため、ここでは繰り返しません。

参照点N18とサービスNudsfは同じものの2つの見方

3GPPのアーキテクチャ図では 参照点として N18(NF⇔UDSF) が示されますが、SBA(サービス化)ではこれが実体として UDSFのサービス Nudsf として実装されます。つまり「N18」と「Nudsf」は、同じNF⇔UDSF間の連携を、参照点の視点/サービスの視点で見たものです。どちらも指しているものは同一で、呼び方(視点)が違うだけ、と捉えてください。

Protocol / Transport

項目 内容
Protocol HTTP/2 + JSON(RESTful)— SBI(Service Based Interface)の共通スタック
サービス Nudsf(Unstructured Data Storage)(UDSFが提供)— TS 29.598
SBI framework TS 29.500 / TS 29.501 系(SBIの共通規約・OpenAPI定義)
下位Transport TCP 上の HTTP/2(TCP・HTTP2 の規定は TS 29.500 §5系)を TLS で保護(機密性・完全性・認証。TLSは TS 33.501)
ポート SBIの待受ポートは実装依存(NRF登録のエンドポイントで解決)。特定番号は断定しない
特徴 専用L4プロトコルではなくWeb技術ベース。HTTPメソッド+リソースURIで操作。RESTful

N2/N4のような専用L4ではなくWeb技術ベース

N2は NGAP over SCTP:38412、N4は PFCP over UDP という専用の下位プロトコルを持ちますが、N18にはそれらは一切当てはまりません。N18はSBIなので、他のSBI(N7/N8/N35 等)と同じく HTTP/2 over TLS を共通の土台として使います。したがってN18の解析にSCTP/PFCP固有のフィルタやポート番号を流用してはいけません。

Architecture

N18が任意のNFとUDSFを結び、非構造化データを格納する構図を、構造化データ側(UDR:N35/N36/N37)と対比して示します。

flowchart LR
  NF1["NF (例: AMF/SMF 等)"]
  NF2["別インスタンス / 別NF"]
  UDSF["UDSF"]
  UDR["UDR"]

  NF1 == "N18 (Nudsf / HTTP2)" ==> UDSF
  NF2 == "N18 (Nudsf / HTTP2)" ==> UDSF
  UDM["UDM/PCF/NEF"] -- "N35/N36/N37 (Nudr)" --> UDR

  classDef store fill:#efe,stroke:#3a3,stroke-width:2px;
  class UDSF,UDR store;

図の読み方: 太い線(==>)のN18が、任意のNF(AMF/SMF等)とUDSFの連携(SBI/HTTP2)です。下段に対比として示したのは 構造化データ側で、UDM/PCF/NEFが N35/N36/N37(Nudr)UDR にアクセスします。N18=非構造化(UDSF)/N35-37=構造化(UDR) という棲み分けに注目してください。データ外部化の意義そのものは UDSF を参照。

主なMessage

N18はSBIなので、メッセージはHTTPメソッド + リソース操作の形を取ります(NGAPのようなprocedureCodeではなくRESTful操作)。代表的な操作は次のとおりです。

操作(概念) HTTP操作(概念例) 用途
格納(レコード作成) PUT / POST(リソース生成) 非構造化データをUDSFへ格納
取得 GET(リソース取得) 預けた非構造化データを読み出す
更新 PUT / PATCH(リソース更新) 格納済みデータを更新
削除 DELETE(リソース削除) 非構造化データを削除
購読/通知 POST(購読生成 / 通知callback) データ変更の購読と通知

HTTP操作の対応は概念整理です: 上表の「HTTP操作」は理解のための対応づけであり、各操作の正確なメソッド・リソースURI・呼び出し方向はTS 29.598のOpenAPI定義に従います。厳密なメソッド割り当ては要確認とします。どのNFがどの非構造化データを預けるかは実装・展開依存です(UDSF 参照)。

Packet Analysis (Wireshark)

N18はSBIなので、キャプチャ上は HTTP/2 として観測されます(NGAP/SCTPやPFCP/UDPのようなL4専用プロトコルは現れません)。

目的 Display Filter
HTTP/2メッセージを抽出 http2
ヘッダのパスで絞る(概念) http2.headers.path:pathnudsf を含む)
JSONボディを見る json(復号後)

Decodeの見どころ:

  • N18は TLSで暗号化されます。中身(HTTP/2ヘッダやJSONボディ)を見るには復号鍵(TLSセッションキー等)が必要です。鍵が無ければ tls の暗号化ペイロードとしてしか見えません。
  • 復号できれば、HTTP/2の ヘッダ:method = GET/PUT/POST/DELETE等、:path.../nudsf/... を含むリソースパス)で操作を識別できます。
  • ボディは JSON で運ばれますが、中身の非構造化データは各NF固有であり、3GPPが構造を標準化していない点に注意します(解釈は預けたNF依存)。
  • N2のNGAP(バイナリ、SCTP上)と違い、N18はWeb的(HTTP/JSON)である点が観察の要です。SCTP固有のフィルタ(sctp.port 等)は使いません

3GPP Specification

  • 3GPP TS 29.598 — Nudsf(Unstructured Data Storage)サービス(N18の実体)。個別章番号は要確認
  • 3GPP TS 29.500 / TS 29.501 — SBI framework(技術規約 / 設計原則・OpenAPI)。個別章番号は要確認
  • 3GPP TS 23.501 §4.2 — システムアーキテクチャの参照点表現(N18=NF⇔UDSFの定義。Figure/枝番は要確認)。※UDSFの機能定義自体は §6.2系(UDSF 参照)
  • 3GPP TS 33.501 — SBIのセキュリティ(TLS等)。個別章番号は要確認

注記(要確認): N18がUDSFの参照点であること、実体が Nudsf(TS 29.598)であること、SBI共通framework が TS 29.500/29.501 系であることは、3GPPアーキテクチャの一般的整理です。各操作の細目章番号・正確なリソースURI・HTTPメソッド割り当ては Release により差異があるため個別には要確認とします。

Summary

  • N18は 任意のNF ⇔ UDSF を結ぶ参照点だが、SBI(Service Based Interface)である点がN2(NGAP/SCTP)・N4(PFCP/UDP)と根本的に異なる。
  • Protocolは HTTP/2 + JSON(RESTful)over TLS、実体はUDSFのサービス Nudsf(TS 29.598)
  • 参照点N18 = サービスNudsf は同じNF⇔UDSF連携の2つの見方(参照点の視点/サービスの視点)。
  • N18=非構造化データ(UDSF)/N35-37=構造化データ(UDR) という棲み分け。
  • 非構造化データの中身・ステートレス化の意義・UDRとの役割分担・EPC比較といった背景は UDSF を参照。

Next Step

  • UDSFN18の相手側。非構造化データ格納NFの役割・背景はこちら(必読)
  • UDR — 構造化データ格納層(N35/N36/N37 側との対比)
  • N35 — UDM⇔UDR(構造化データ側の参照点)
  • Interface辞典 — 参照点の確認