In seinem Buch „Thank You for Being Late“ beschreibt Thomas Friedman, wie das mooresche Gesetz das „Zeitalter der Beschleunigungen“ eingeläutet hat.
Wie Friedman hervorhebt, verfügte eine 2013 auf den Markt gebrachte Sony PlayStation (PS4) für 300 US-Dollar über dieselbe Rechenleistung wie ein ACSI-Red-Supercomputer aus dem Jahr 1997, der 55 Millionen US-Dollar kostete.
Das ist die Magie des exponentiellen Wachstums, das Branchen auf der ganzen Welt antreibt und inspiriert.
Doch während sich die Welt rasant verändert, hält die Telekommunikationsbranche nicht Schritt. Woran liegt das?
Zum Teil liegt es daran, dass viele davor zurückschrecken, das volle Potenzial der Cloud auszuschöpfen.
Während die Cloud und Hyperscaler der Technologiebranche im vergangenen Jahrzehnt ein spektakuläres Wachstum ermöglicht haben, waren Telekommunikationsunternehmen häufig stärker mit den Problemen der Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV) beschäftigt.
In vielerlei Hinsicht ist ihre Zurückhaltung verständlich. Eine generische Cloud-Architektur lässt sich nicht einfach auf ein Telekommunikationsnetz übertragen. An jedem Punkt muss die Technologie auf die Besonderheiten einer Telekommunikationsumgebung abgestimmt werden.
Glücklicherweise beginnt sich die Lage zu ändern.
5G Standalone öffnet die Tür zur Cloud
Das Aufkommen von 5G Standalone mit einer softwarefreundlichen, servicebasierten Architektur (SBA) öffnet Telekommunikationsunternehmen die Tür zur Cloud. Tatsächlich sind Cloud-Technologie und das zugehörige Betriebsmodell von zentraler Bedeutung, um das volle Potenzial von 5G auszuschöpfen.
Insbesondere Kubernetes und Containerisierung können Telekommunikationsnetze beispielsweise deutlich vielseitiger, skalierbarer und anpassungsfähiger machen. Über die Technologie selbst hinaus entwickelt sich das Cloud-Betriebsmodell inzwischen zu einer Blaupause für künftigen Erfolg in diesem Bereich.
Erfreulicherweise profitieren zukunftsorientierte Telekommunikationsunternehmen bereits erheblich davon, diesen Weg einzuschlagen.
Ein herausragendes Beispiel ist Rakuten Mobile. Das Unternehmen führt Praktiken des Site Reliability Engineering (SRE) ein und entwickelt ein cloudnatives Betriebsmodell. Gleichzeitig stellt es sicher, dass zwischen den Netzwerk- und IT-Teams keine Silos entstehen.
Dadurch erhält Rakuten Mobile ein hohes Maß an Beobachtbarkeit und Transparenz hinsichtlich der Netzwerkleistung – mit integrierten Analyse- und Automatisierungsfunktionen. Zudem kann das Unternehmen schnell Innovationen vorantreiben und neue Anwendungen zügig bereitstellen. Die Ergebnisse sprechen für sich: Rakuten konnte innerhalb eines einzigen Jahres sechs neue Tarife einführen und die durchschnittliche Dauer des Kunden-Onboardings von einigen Stunden auf fünf Minuten verkürzen.
Kennen Sie Ihre Hindernisse!
Welche Herausforderungen müssen wir also angehen, um die Cloud besser auf die Anforderungen von Telekommunikationsunternehmen abzustimmen?
Dabei kommen einem mehrere technische Herausforderungen in den Sinn, darunter Hochverfügbarkeit und die Unterstützung telekommunikationsspezifischer Workloads in Kubernetes. Hinzu kommen die verschiedenen 5G-Netzwerkfunktionen (AMF, SMF, UPF usw.), die alle über Schnittstellen oder APIs unter Verwendung des Diameter-Protokolls kommunizieren. Leider wurde HTTP nicht für den Umgang mit solchen Protokollen und der gesamten Komplexität ihrer Zustandsbehaftung entwickelt.
Hinzu kommen Vorschriften zur Datensouveränität, Transaktionskosten und rechenintensive Telekommunikations-Workloads. Telekommunikationsunternehmen legen zudem größeren Wert auf Sicherheit als Unternehmen in anderen Branchen, was Innovationen in der Vergangenheit erschwert hat.
Darüber hinaus ist anzumerken, dass das Cloud-Modell im Gegensatz zu herkömmlichen Hochverfügbarkeits-Designmodellen (HA), bei denen ein vollständiges Chassis (oder eine VNF) auf ein anderes umgeschaltet wird (einschließlich der komplexen Verwaltung zahlreicher Zustände), eine auf einem einfachen Container basierende Alternative bieten kann. Dies setzt jedoch eine sorgfältige Steuerung der Datenflüsse zwischen allen einzelnen 5G-NFs bis auf die Granularitätsebene jeder einzelnen HTTP/2-Nachricht voraus – bei genau dem richtigen Maß an Leistung, Skalierbarkeit und Sicherheit. Dies sollte sowohl für den ein- als auch für den ausgehenden Datenverkehr jedes Kubernetes-Clusters gelten. Gleichzeitig müssen diese einzelnen Elemente als Gruppe betrieben werden, und aus den bisherigen Schwierigkeiten der Telekommunikationsanbieter mit NFVs müssen Lehren gezogen werden (dazu später mehr).
Aufbau einer maßgeschneiderten Telko-Cloud
Angesichts ihrer sehr spezifischen Anforderungen sollten Telekommunikationsunternehmen in Betracht ziehen, dort und dann eine eigene Cloud aufzubauen, wo und wann dies möglich ist, und zugleich dort und dann auf die Public Cloud zurückzugreifen, wo und wann dies sinnvoll ist.
Dieser Ansatz gewährleistet die vollständige Hoheit und Kontrolle über Kunden, rollenbasierte Zugriffskontrollsysteme (RBAC) sowie das Identitäts- und Zugriffsmanagement (IAM). Gleiches gilt für Bereiche wie Gebührenerfassung, Abrechnung, Richtlinien und Ressourcenpartitionierung – allesamt unerlässlich für die Pflege starker Kundenbeziehungen.
Der Einsatz von Cloud-Betriebsmodellen für die Phasen Day 0 bis Day 2 sowie die Optimierung des Lifecycle-Managements und des Site Reliability Engineering (SRE) sind entscheidend für den Erfolg. Der Aufbau einer Telco-Cloud erfordert jedoch Cloud-Kompetenzen und Fachwissen – und beides ist nur begrenzt verfügbar.
Darüber hinaus bringt diese Art von Hybrid-/Multi-Cloud-Modell zusätzliche Herausforderungen für die Vernetzung und Sicherheit mit sich, die sorgfältig und effizient bewältigt werden müssen. In der Cloud kommunizieren Anwendungen über APIs und sind in der Regel in Microservices aufgeteilt, die über mehrere Cluster an verschiedenen Standorten verteilt ausgeführt werden. Für Telekommunikationsanbieter stellt dies ein neues Paradigma dar. API-Gateways sind die neuen „Router“ und API-Sicherheit ist die neue „Firewall“. Entscheidend ist, dass dieses neue Paradigma den Nutzern unabhängig von ihrem Standort eine sichere Verbindung zu ihren Anwendungen ermöglichen und zugleich volle Flexibilität gewährleisten muss.
Ebenso entscheidend ist, dass Telekommunikationsunternehmen auf echte Cloud-native-Technologien setzen, anstatt bestehende Technologien lediglich mit einem Cloud-Anstrich zu versehen.
Eines der Probleme bei NFVs bestand darin, dass Anbieter bestehende physische Netzwerkfunktionen (PNF) mit einer Reihe von Softwarekomponenten – einige davon umfangreicher als andere – umhüllten und sie als virtuelle Netzwerkfunktionen (VNF) bezeichneten. Derselbe Fehler wird nun wiederholt: Viele VNFs, von denen einige bereits sehr umfangreich sind, werden in Kubevirt oder Virtlet verpackt und als Cloud-native Netzwerkfunktionen (CNFs) bezeichnet.
Eine echte Cloud-native-CNF sollte API-basiert, durch benutzerdefinierte Ressourcendefinitionen gesteuert, schlank und sicher sein. Zudem sollte sie sich bei Bedarf problemlos horizontal und/oder vertikal skalieren lassen, ohne Abstriche bei Funktionsumfang oder Leistung. Echte Cloud-native-Architekturen sind einfach bereitzustellen und zu betreiben und bieten dynamische Elastizität und Skalierbarkeit, kontinuierliche Bereitstellung und Automatisierung sowie einen geringeren Ressourcenbedarf.
Brücken zwischen Cloud und Telekommunikation bauen
Bei F5 verstehen wir all diese Herausforderungen. Wir sind in den Bereichen Unternehmens-IT, Cloud und Telekommunikation gleichermaßen zu Hause. Zudem verfügen wir über jahrzehntelange Erfahrung im Management und in der Absicherung großer Datenverkehrsvolumen.
Darüber hinaus verfügen wir über die Tools, um die betrieblichen Herausforderungen in Hybrid- und Multi-Cloud-Umgebungen einschließlich Edge-Bereitstellungen zu bewältigen. Mit anderen Worten: F5 kann Netzwerk- und Sicherheitsinfrastrukturen sowie den Cloud-Betrieb modernisieren, um die Agilität und das Kundenerlebnis zu verbessern und gleichzeitig die Gesamtbetriebskosten zu senken.
In den vergangenen Jahren haben wir uns auf drei zentrale Bereiche konzentriert:
- Bewältigung der Herausforderungen beim Cloud-Betrieb und beim Lebenszyklusmanagement in Hybrid- und Multi-Cloud-Umgebungen, einschließlich umfassenderer Netzwerk- und Sicherheitstechnologien durch F5 Distributed Cloud Services.
- Entwicklung von BIG-IP Service Proxy for Kubernetes (SPK), um umfassende Unterstützung und Sicherheit für 5G-Netzwerkfunktionen und Telekommunikations-Workloads bereitzustellen, damit diese die Vorteile der Cloud voll ausschöpfen können.
- Einführung von echten cloudnativen CNFs für Gi-LAN/N6, um Cloud-Abläufe vollständig zu optimieren und abzusichern, ohne Abstriche bei Funktionsumfang, Leistung oder Skalierbarkeit zu machen.
Bis heute haben wir mehr als 60 Telekommunikationskunden weltweit bei ihren 4G-S/Gi-LAN-Projekten unterstützt und dabei viele ihrer kritischen Sicherheitsfunktionen und erweiterten Funktionen für Kundenservices konsolidiert. Nun arbeiten wir mit mehreren von ihnen daran, den Übergang zu modernen Architekturen zu ermöglichen, die 5G unterstützen und die Leistungsfähigkeit der Cloud nutzen.
So nutzt beispielsweise Rakuten Mobile unsere CNFs inzwischen in Japan, während Rakuten Symphony unsere CNFs über den Symworld Marketplace einem weltweiten Publikum zugänglich macht. Das kommt einer doppelten Bestätigung unserer Technologie durch einen der weltweit cloud-erfahrensten Telekommunikationsanbieter gleich.
Für die Zukunft gehen wir davon aus, dass unsere neuen CNFs sowohl in 4G- als auch in 5G-Anwendungsfällen eingesetzt werden, um die Angebote von Serviceprovidern zu unterstützen. Diese echten Cloud-nativen Funktionen sind das Ergebnis eines langen Entwicklungsprozesses, bei dem Versionen beliebter, bewährter F5-Sicherheitsfunktionen von Grund auf neu konzipiert wurden. Unser Ziel war dabei stets klar: Im Zuge der Modernisierung dürfen keine Abstriche bei den Sicherheitsfunktionen gemacht werden.
Unsere Distributed Cloud Services können unterdessen in jeder Cloud bereitgestellt werden – ob Private Cloud, Public Cloud oder Edge – und unterstützen Anwendungsvernetzung und -sicherheit für eine beschleunigte digitale Transformation, ergänzt durch erstklassigen Cloud-Betrieb und Site Reliability Engineering (SRE).
Darüber hinaus haben wir die Herausforderungen bei der Unterstützung von 5G-Netzwerkfunktionen und Telekommunikations-Workloads in Kubernetes-Umgebungen bewältigt. Deshalb hat F5 den BIG-IP Service Proxy for Kubernetes (SPK) entwickelt, der unserer Überzeugung nach den Weg von Telekommunikationsunternehmen in die Cloud maßgeblich stärken, absichern und vereinfachen wird.
Telekommunikation und Cloud wachsen eindeutig immer stärker zusammen. Um in den kommenden Jahren erfolgreich zu sein, müssen Telekommunikationsanbieter die Fortschritte aus beiden Welten effizient und wirkungsvoll nutzen. Zudem müssen sie bei zentralen Funktionen und Infrastrukturen mit Drittanbietern zusammenarbeiten und Partnerschaften mit Unternehmen wie F5 eingehen, um ihre Betriebsabläufe zu vereinfachen. Wenn alle Komponenten aufeinander abgestimmt sind, können Telekommunikationsanbieter in der Cloud beziehungsweise in mehreren Clouds erfolgreich sein und zugleich das hohe Maß an Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleisten, das Kunden zunehmend erwarten und verlangen.
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