Como funções nativas da nuvem podem ajudar as operadoras de telecomunicações a atingir metas de sustentabilidade

Alix Leconte

O consumo de energia das operadoras de telecomunicações está sob um escrutínio sem precedentes.

A convergência entre tensões geopolíticas e preocupações com as mudanças climáticas está aumentando a pressão para que as operadoras sejam mais eficientes em tudo o que fazem e onde quer que atuem—desde os núcleos de rede até os data centers e muito além.

De acordo com o Relatório da Pesquisa sobre Ações Climáticas de 2022 da Telecoms.com, a redução do consumo de energia foi recentemente apontada pelas operadoras de telecomunicações como seu desafio operacional mais urgente (64% dos entrevistados).

Em todo o mundo, a consolidação de serviços e os modelos de implantação alternativos e modernos estão claramente ganhando força em todo o setor, à medida que os tomadores de decisão buscam maneiras de aumentar a eficiência com o mínimo de interrupção e de custos adicionais.

De fato, na pesquisa global sobre 5G de 2023 da Heavy Reading, realizada com estrategistas de redes, a principal abordagem apontada pelos entrevistados para reduzir o consumo de energia foi migrar o maior número possível de funções para uma plataforma de infraestrutura comum (52%). Em seguida, vieram a redução da infraestrutura física e o aumento da eficiência energética com a computação de borda (45%), além da consolidação de funções e fornecedores para uma gestão de energia mais rigorosa e maior eficiência de custos (40%).

Ao comentar as conclusões, Gabriel Brown, analista principal da Heavy Reading, observa que “a desagregação e o uso de múltiplos fornecedores introduzem, por natureza, algumas ineficiências, portanto, pensar em como lidar com isso é claramente importante”. Ele acrescenta que a consolidação das cargas de trabalho do núcleo em uma plataforma de nuvem comum parece ser “a medida de maior impacto que as operadoras podem adotar para reduzir o consumo de energia no núcleo móvel 5G”. No entanto, a distribuição geral das respostas indica que as operadoras “combinarão várias abordagens em sua estratégia de redução do consumo de energia”.

Nativo da nuvem ao resgate?

Em outro estudo recente, o relatório do Instituto de Pesquisa da Capgemini—Redes na nuvem: uma vantagem clara—afirma que quase metade da capacidade das redes de telecomunicações será totalmente nativa da nuvem nos próximos três a cinco anos.

O relatório também indica que as operadoras gastarão US$ 206 milhões por ano nessa transformação para a nuvem ao longo dos próximos cinco anos. As organizações que adotarem desde cedo a transição para uma arquitetura nativa da nuvem provavelmente obterão o máximo valor em termos econômicos e de sustentabilidade ambiental. Quanto a esta última, a pesquisa sugere que as empresas que adotarem a nuvem de telecomunicações deverão reduzir as emissões de gases de efeito estufa em 5% nos próximos três a cinco anos. A nuvem de telecomunicações também deverá proporcionar benefícios de sustentabilidade por meio da redução das emissões das instalações (por exemplo, menor espaço físico ocupado por hardware, menor consumo de energia, escalonamento automático da rede sob demanda e gerenciamento do consumo de energia das torres de telefonia móvel usando IA e aprendizado de máquina).

É por isso que as funções nativas da nuvem (CNF) terão um papel cada vez mais importante. Ou pelo menos deveriam!

As CNFs são implementações em software de uma função ou aplicação tradicionalmente executada em um dispositivo físico.

Desenvolvida especificamente para migrar cargas de trabalho para arquiteturas nativas da nuvem, a tecnologia pode eliminar as “pesadas” camadas de software de virtualização legadas das operadoras de telecomunicações, além de automatizar e orquestrar as operações para obter a máxima eficiência. Tudo isso enquanto amplia a capacidade de suas redes.

Isso também significa que elas podem combinar várias funções em uma única plataforma, melhorando o desempenho e, ao mesmo tempo, usando menos capacidade de servidor, menos ciclos de CPU e, consequentemente, menos energia. Por exemplo, as operadoras de redes 5G podem migrar as funções de rede existentes para versões nativas da nuvem.

É importante observar que, com CNFs consolidadas, um único comando (ou chamada de API) pode ativar várias funções de rede, como servidor de nomes de domínio (DNS), firewall entre gateway e Internet (GiFW) e tradução de endereços de rede em nível de operadora (CGNAT). Isso abre um mundo totalmente novo de flexibilidade, incluindo a possibilidade de aumentar ou reduzir as cargas de trabalho dinamicamente, sempre que necessário. Por exemplo, uma operadora poderia usar CNFs para disponibilizar rapidamente capacidade de computação e de rede para um grande evento esportivo e desativá-la ao final do torneio. Uma abordagem tradicional, que executa funções em hardware dedicado, pode levar vários meses para ser implementada.

Em contrapartida, uma plataforma de CNF consolidada pode ser rapidamente ativada e desativada conforme necessário, mantendo seu consumo de energia no mínimo. O princípio é o mesmo de quando sua TV ou seu smartphone entra no modo de economia de energia quando não está em uso.

Na F5, desconstruímos completamente nossos planos de controle e de dados para criar funções verdadeiramente nativas da nuvem desde o início. Agora, podemos dimensionar o plano de dados e ativar ou desativar aplicativos/funções essenciais (como CGNAT) em poucos segundos, em comparação com os cerca de 15 minutos exigidos por soluções concorrentes semelhantes a CNFs. Um “invólucro” virtualizado é menos eficaz do que uma CNF verdadeira e exige que diferentes funções sejam executadas em servidores distintos.

A F5 também está lançando versões refatoradas das funções de segurança de software usadas no hardware BIG-IP e em funções de rede virtuais, agora no formato CNF, incluindo Edge Firewall, CGNAT, DNS e Policy Enforcer. Essa compatibilidade permite que as operadoras de telecomunicações migrem facilmente para uma arquitetura nativa da nuvem quando for conveniente, preservando seu investimento inicial.

Além disso, há flexibilidade adicional para executar nosso conjunto de CNFs em hardware F5 otimizado para CNFs (em vez de hardware comercial pronto para uso). Transferir determinadas funcionalidades para o hardware permite que uma operadora de telecomunicações aumente significativamente o desempenho. Isso também oferece o melhor dos dois mundos: características nativas da nuvem com o desempenho superior de um appliance de hardware da F5. Como sempre, ter opções é importante — não existe uma abordagem única para operar de forma mais sustentável.

Fazendo a diferença

Mesmo que os preços da energia caiam no futuro, a consolidação provavelmente trará benefícios: uma solução simplificada pode não apenas oferecer melhor desempenho e maior confiabilidade, mas também fazer isso a um custo menor. Ao reduzir a complexidade, a consolidação pode permitir que as operadoras de telecomunicações aproveitem ao máximo a flexibilidade, a escalabilidade e a portabilidade das CNFs 5G — as principais vantagens em relação à execução das mesmas funções em hardware dedicado ou em funções de rede virtualizadas (VNFs).

É animador constatar que tudo isso não é apenas uma discussão tecnológica teórica e que estamos começando a observar algumas iniciativas importantes das operadoras de telecomunicações em prol da consolidação.

Por exemplo, ao consolidar as CNFs em seu plano de dados 5G, a Rakuten Mobile conseguiu reduzir o uso da unidade central de processamento (CPU) em mais de 60%, além de diminuir o número de saltos entre CPUs e a latência. A arquitetura inovadora da operadora agora otimiza o consumo de recursos, enquanto sua estrutura de rede simplificada facilita a implantação de novos serviços e atualizações de software. É um exemplo claro do que é possível alcançar, e espera-se que muitas outras operadoras sigam o mesmo caminho.

Na F5, também estimamos que a consolidação das funções de rede na N6-LAN pode reduzir o CapEx em 60%, além de diminuir os custos operacionais. Também realizamos testes combinando CNFs da F5 com chips de alto desempenho e maior densidade, com 64 núcleos, o que significa que o desempenho pode, de fato, ser aprimorado enquanto o data center consome menos energia e exige menos refrigeração.

Ainda estamos nos estágios iniciais, mas esperamos que as iniciativas de consolidação das operadoras de telecomunicações e as inovações relacionadas da F5 — alinhadas a casos de uso específicos — continuem ganhando força. Fique de olho!

Quer saber mais sobre a consolidação nativa da nuvem? Visite a F5 no Mobile World Congress, em Barcelona, de 27 de fevereiro a 2 de março (Pavilhão 5, C60)

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