Die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen (Network Functions Virtualization, NFV) wurde in den vergangenen Jahren in der Telekommunikationsbranche mit unterschiedlicher Intensität vorangetrieben, obwohl viele behaupten, die Technologie habe an Attraktivität verloren.
Zwar sind die Akzeptanzraten hinter den ursprünglichen Prognosen zurückgeblieben, doch es gibt zahlreiche Hinweise darauf, dass NFV heute so relevant ist wie eh und je. Vielleicht sogar noch relevanter.
In einer NFV-Architektur ist die Hardware von der Software entkoppelt. Eine gemeinsame Hardwareschicht (handelsübliche Server) dient als Plattform für eine Vielzahl von Netzwerkfunktionen verschiedener Anbieter, die in virtuellen Maschinen ausgeführt werden. Diese werden als virtuelle Netzwerkfunktionen (VNF) bezeichnet.
Bei optimaler Nutzung können NFV-Architekturen die Bereitstellung neuer Dienste und Netzwerkfunktionen beschleunigen und zugleich eine nahezu in Echtzeit erfolgende elastische Skalierung des Netzwerks ermöglichen, um die Gesamtbetriebskosten zu senken.
Bislang verlief die Einführung von NFV aufgrund der technologischen Komplexität und des damit eng verbundenen Fachkräftemangels langsamer als erwartet. Dass die Branche die prognostizierten Kostenvorteile anfangs nicht realisieren konnte, hat das Vertrauen zusätzlich beeinträchtigt. Darüber hinaus haben sich die Bereitstellung, das Patchen und die Orchestrierung von VNFs verschiedener Anbieter als schwierig und kostspielig erwiesen – allein schon aufgrund der enormen benötigten Rechenkapazität.
Dennoch steht NFV – ungeachtet des Unmuts in der Branche und der Engpässe bei der Bereitstellung – bei den meisten Serviceprovidern weiterhin ganz oben auf der Agenda. Und das aus gutem Grund.
Tatsache ist, dass Serviceprovider aufgrund von 5G auf die Netzwerkvirtualisierung und damit auf NFV angewiesen sind.
Ungeachtet bestehender Hindernisse bei der Einführung wird die 5G-Technologie rasch neue Anwendungsszenarien ermöglichen, die jeweils unterschiedliche Anforderungen an das Netzwerk hinsichtlich Geschwindigkeit, Latenz und Isolation stellen.
Um eine Bereitstellung in großem Maßstab zu ermöglichen, muss das zugrunde liegende Netzwerk softwaregesteuert und automatisiert sein. Deshalb benötigen wir NFV: Es ist ein notwendiger evolutionärer Zwischenschritt auf dem Weg zu einer umfassenden Virtualisierung.
Die COVID-19-Pandemie hat das Interesse der Telekommunikationsunternehmen an dieser Technologie zusätzlich verstärkt, da die Möglichkeit, Netzwerkdienste softwaredefiniert aus der Ferne zu steuern, zu verwalten und bereitzustellen, immer beliebter wird.
Laut Zahlen von Research and Markets wird der globale NFV-Markt voraussichtlich von 12,9 Mrd. US-Dollar im Jahr 2019 auf 36,3 Mrd. US-Dollar bis 2024 wachsen, was einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate von 22,9 % entspricht.
Eine weitere Umfrage von Ovum ergab, dass 60 % der Dienstanbieter davon ausgehen, dass sich NFV in den nächsten zwei Jahren flächendeckend durchsetzen wird (gegenüber nur 20 % heute).
Dieselbe Studie deutet außerdem darauf hin, dass einige der heutigen virtuellen Maschinen und VNFs zwar bis 2030 weiterbestehen werden, die Organisationen, die sie betreiben, jedoch wahrscheinlich arbeiten deutlich anders arbeiten werden. Dazu gehört, dass Dienstanbieter stärker in die Lage versetzt werden, mithilfe von Automatisierungs- und Orchestrierungstools neue Dienste zu optimieren und einzuführen. Dabei könnte es sich um kommerzielle Plattformen handeln, die von traditionellen Telekommunikationsanbietern bereitgestellt werden. Es könnten aber auch dieselben Open-Source-Tools sein, die ihre Kollegen aus den Bereichen IT und Cloud verwenden (z. B. Ansible oder Terraform).
Interessanterweise beginnen einige Serviceprovider inzwischen damit, ihre Cloud- und NFV-Teams zusammenzuführen. Dies wird die Entwicklung branchenweiter Best Practices für die gemeinsame Nutzung von Tools, die Bereitstellung von Services und die Automatisierung weiter vorantreiben.
Vor etwas mehr als einem Jahr rief ein Bündnis aus Telekommunikationsunternehmen und Anbietern die Common NFVi Telco Task Force (CNTT) ins Leben, um die NFV-Standards zu vereinfachen. Ziel der CNTT ist es, die Branche auf einheitliche Implementierungen von Infrastrukturen für die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen (NFVi) auszurichten, um die Einbindung virtueller Netzwerkfunktionen (VNFs) und schließlich auch containerbasierter Netzwerkfunktionen (CNFs) zu erleichtern. NFV ist also keineswegs tot – es entwickelt sich vielmehr kontinuierlich weiter.
In absehbarer Zukunft ist davon auszugehen, dass sowohl VNFs als auch CNFs für unterschiedliche Funktionen nebeneinander eingesetzt werden. In diesem Szenario werden wahrscheinlich immer mehr Dienstanbieter proaktiv ihre eigenen agilen, verteilten „Telco-Clouds“ aufbauen und betreiben.
Rakuten Mobile ist hierfür ein gutes Beispiel: Das Unternehmen hat gerade das weltweit erste vollständig virtualisierte, Cloud-native-Mobilfunknetz in Betrieb genommen. Der Mobilfunkanbieter nutzt die NFV-Funktionen von F5, um sein neues Mobilfunknetz zu optimieren und die Einführung von 5G-Diensten im Jahr 2020 zu beschleunigen.
Entscheidend ist, dass das vollständig virtualisierte Netzwerk die Abkehr von einem Modell ermöglicht, bei dem Hardware und Software eng miteinander gekoppelt sind. Dadurch kann die NFV-Technologie mit den sich ständig verändernden Marktbedingungen Schritt halten.
Als Vorbote künftiger Entwicklungen setzt Rakutens 5G-fähiges Netzwerk auf eine vollständig cloudbasierte, softwaregesteuerte Architektur, die Stabilität, Skalierbarkeit und Agilität gewährleistet. Sie trägt außerdem dazu bei, Kosten effizient zu steuern und Verbrauchern eine sichere, leistungsstarke Konnektivität zu bieten.
Was steckt hinter einem Namen?
Wenn wir über NFV sprechen, sollten wir es nicht isoliert betrachten. Wir sollten uns überlegen, wie wir es einsetzen können und welche transformativen Vorteile es für die Endnutzer mit sich bringen kann (nach dem Vorbild von Rakuten). Bei NFV geht es nicht nur um die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen, sondern darum, den Weg zu einem vollständig Cloud-nativen Netzwerk zu ebnen.
Mit der zunehmenden Umstellung von Netzwerken auf NFV wird die Abstraktion der Steuerungs- und Datenweiterleitungsebenen die Entwicklung und Verwaltung neuer Dienste weiter vereinfachen. Bei korrekter Umsetzung sollten Dienstanbieter ein programmierbares Netzwerk auf Basis offener, branchenüblicher APIs nutzen können, das ein neues Maß an Flexibilität und Agilität ermöglicht.
Letztlich müssen Serviceprovider NFV strategisch im größeren Kontext einer adaptiven Transformation betrachten. Dabei werden sie zunehmend zu einem zentralen Bestandteil einer „Telco-Cloud“: einer bis zum Netzwerkrand ausgebauten Infrastruktur, die sowohl VNFs und CNFs als auch Anwendungen und die zugehörigen Dienste (z. B. Lastverteilung und Sicherheit) umfasst – unabhängig davon, wo diese bereitgestellt werden.
Auch wenn NFV nicht erneut als das angesagteste Akronym der Branche gehypt werden muss, wäre es für Serviceprovider ein großer Fehler, seine dauerhaften (und sich kontinuierlich weiterentwickelnden) Vorzüge zu unterschätzen.
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