Bart Salaets, Senior Director of EMEA Solution Architects bei F5, erläutert, wie eine horizontale Telekommunikationsarchitektur eine bessere Kontrolle über Netzwerke und Dienste ermöglichen kann
Immer mehr Mobilfunkbetreiber bereiten sich darauf vor, Telekommunikations-Clouds und Edge-Computing-Architekturen für 5G-Kernnetzfunktionen und verteilte Anwendungsbereitstellungen einzuführen. Dabei stehen viele vor einer grundlegenden Entscheidung: Halten sie am traditionellen Ansatz fest und setzen für unterschiedliche Anwendungsfälle vertikal integrierte Stacks verschiedener Anbieter ein? Oder sollten sie einen radikaleren Weg einschlagen und eine horizontale Architektur implementieren, die aus klar voneinander getrennten Schichten besteht?
Mit dem technologischen Fortschritt findet die letztgenannte Option bei zukunftsorientierten Telekommunikationsunternehmen immer mehr Anklang.
Tatsächlich spricht vieles dafür, dass die vollständige Ausschöpfung der Vorteile und Möglichkeiten von 5G von einer flexiblen, offenen und transparenten Architektur abhängt auf einer flexiblen, offenen und transparenten Architektur. Dieser Ansatz wird zunehmend von einigen neuen Netzbetreibern wie Rakuten Mobile in Japan verfolgt, die den Telekommunikationsmarkt mit einer radikal neuen Kostenstruktur grundlegend verändern wollen.
Ein horizontaler Telekommunikations-Stack setzt eine vollständige Entkopplung der Server- und Netzwerkinfrastruktur von den verschiedenen darauf ausgeführten Workloads voraus. Eine solche Schichtenarchitektur ist bei Web-Scale-Unternehmen die Norm. Für Telekommunikationsanbieter erfordert dies jedoch ein Umdenken: Sie müssen 5G als Anwendungsfall betrachten, der auf einer gemeinsamen Telekommunikations-Cloud-Plattform ausgeführt wird, und nicht als eigenständigen vertikalen Stack.
Große geschäftliche Vorteile für Betreiber
Aus geschäftlicher Sicht bietet eine horizontale Telco-Cloud-Architektur gegenüber traditionelleren Ansätzen mehrere Vorteile. Zunächst einmal ermöglicht sie es dem Telekommunikationsanbieter, seine Telekommunikations- und IT-Systeme in einer gemeinsamen Infrastruktur zusammenzuführen. Dadurch verteilen sich die CapEx- und OpEx-Investitionen auf Telekommunikations- und IT-Workloads, was die Kosten senkt.
Zweitens bietet sie die Flexibilität, einige Elemente des 5G-Kernnetzes und die von ihm unterstützten Anwendungen zusammen mit Netzwerkfunktionen am Netzwerkrand bereitzustellen und sie so näher an die Endnutzer zu bringen. Dadurch reagieren sie schneller und verbessern das Nutzererlebnis. In den kommenden Jahren ist in diesem Bereich mit bedeutenden und beschleunigten Entwicklungen zu rechnen. Ein konkretes Beispiel: F5 gab im Januar 2021 die Übernahme von Volterra bekannt. Durch den Zusammenschluss soll Edge 2.0 entstehen – die erste Edge-Plattform für Unternehmen und Dienstanbieter, bei der Sicherheit an erster Stelle steht, die Multi-Cloud-fähig und anwendungsorientiert ist und unbegrenzte Skalierungsmöglichkeiten bietet.
Schließlich sind Telekommunikationsunternehmen mit einer horizontalen Architektur weniger von einem einzelnen Anbieter abhängig. Eine horizontale Architektur ist von Natur aus „offener“ und erleichtert es daher, im 5G-Kernnetz Lösungen verschiedener Anbieter miteinander zu kombinieren. Gleichzeitig behalten Telekommunikationsunternehmen dank der zugrunde liegenden Telco-Cloud-Plattform den vollständigen Überblick über die Datenströme zwischen den verschiedenen Komponenten des 5G-Kernnetzes. Darüber hinaus ermöglicht die Architektur die Nutzung einer gemeinsamen Plattform für Telekommunikations- und IT-Workloads. Dadurch wird die Anzahl der unterschiedlichen Hardware- und Plattformkomponenten minimiert, die im gesamten Netzwerk benötigt werden. Telekommunikationsunternehmen können ihre Unabhängigkeit auch durch Partnerschaften mit großen Cloud-Anbietern wie AWS und Microsoft Azure wahren. So können sie Workloads in Bereichen des Netzwerks bereitstellen, die von der Partnerschaft mit dem Cloud-Anbieter getrennt bleiben.
Im Gegensatz zu seinen Vorgängern wurde der 5G-Standard so entwickelt, dass er Netzbetreiber zum Einsatz einer horizontalen Architektur anregt. Die neue Mobilfunkgeneration wurde darauf ausgelegt, die servicebasierte Architektur zu nutzen, die inzwischen den gesamten IT-Bereich durchdringt. Dabei ist auch zu beachten, dass moderne Anwendungen aus Microservices bestehen, die bestimmte Funktionen ausführen und über das HTTP-Protokoll sowie offene Programmierschnittstellen (APIs) Informationen austauschen. Die servicebasierte 5G-Architektur beruht auf genau denselben Prinzipien und nutzt HTTP-basierte APIs, um die verschiedenen 5G-Funktionen miteinander zu verbinden.
Der Bedarf an internem Fachwissen
Natürlich sind einige Betreiber besser als andere für den Umstieg auf einen horizontalen Telekommunikations-Stack gerüstet. Unsere Gespräche mit 5G-Betreibern lassen darauf schließen, dass das Interesse an der Umsetzung wächst, die Implementierungen jedoch voraussichtlich unterschiedlich schnell voranschreiten werden.
Eine zentrale Herausforderung für die weitere Entwicklung besteht darin, dass viele Dienstanbieter intern nur über begrenzte Kompetenzen für den Betrieb eines horizontalen Telekommunikations-Stacks verfügen. Eine solche neue Architektur erfordert einen tiefgreifenden organisatorischen und technologischen Wandel, da vertikale Teams in horizontale Teams umstrukturiert werden müssen.
Daher könnten einige Betreiber zunächst einen hybriden Ansatz verfolgen, bei dem sie die Funktionen bestimmter Anbieter schrittweise von einem vertikalen auf einen horizontalen Stack verlagern. Die ersten Schritte werden sich voraussichtlich auf IT-Anwendungen konzentrieren, wobei das Telekommunikationsteam zumindest kurzfristig einen spezifischen Stack für seine Anwendungsfälle betreibt.
Für einige Anwendungsfälle müssen Anwendungen und Netzwerkfunktionen näher bei den Endnutzern bereitgestellt werden, um strenge Anforderungen an Bandbreite und Latenz zu erfüllen. Daher gewinnen Edge-Computing-Initiativen zunehmend an Dynamik, bei denen Telekommunikationsanbieter Cloud-native-Anwendungen und 5G-Netzwerkfunktionen über eine große Anzahl verteilter Kubernetes-Cluster hinweg bereitstellen, absichern und verwalten müssen. Genau hier wollen F5 und Volterra einen entscheidenden Beitrag leisten, indem sie Netzwerk- und Anwendungsteams dabei unterstützen, ihre Cloud-native-Workloads nahtlos bereitzustellen und zu verwalten. Bleiben Sie dran!
Es gibt eindeutig viele Entwicklungen und Innovationen zu verarbeiten, doch die grundsätzliche Richtung ist klar. Mit der Einführung eigenständiger 5G-Netze und Edge-Computing-Architekturen werden Telekommunikationsunternehmen weltweit zunehmend die zahlreichen Vorteile einer offenen, transparenten und flexiblen Architektur erkennen, die ihnen vollständige Transparenz und Kontrolle über ihre Netze bietet.
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