Network Functions Virtualization integrieren Schritt für Schritt zum rein virtuellen Netzwerk

Die zunehmende Virtualisierung eröffnet Service Providern die Chance, auf moderne Technologien umzusteigen. Um die Vorteile virtueller und dynamischer Netzwerke zu nutzen, müssen sie ihre OSS-Systeme auf die höheren Anforderungen einstellen.

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Virtualisierung ist zweifellos eine der wichtigsten technischen Entwicklungen in der Telekommunikation der letzten 20 Jahre. Sowohl Network Functions Virtualization (NFV) als auch Software-Defined Networking (SDN) sorgen für einen Paradigmenwechsel in der Netzwerk-Technologie: die Umwandlung von statischen Kommunikationsnetzen hin zu dynamischen und elastischen Clouds. Für Service Provider im Telekommunikationsumfeld ist der Einsatz dieser neuen Technologien schon heute nahezu unumgänglich, denn sie sparen nicht nur erhebliche Kosten ein, sondern verkürzen auch die Zeit bis zur Markteinführung neuer Produkte.

Der Einfluss, den NFV und SDN auf Netzwerke nehmen, ist deutlich erkennbar. Unternehmen, die Operating Support Systeme (OSS) bereits einsetzen, profitieren von den neuen Technologien, die die bestehenden Systeme zu dynamischen Systemen weiterentwickeln, sodass Änderungen im Netzwerk in Echtzeit umgesetzt werden können. Dynamische Netzwerke sind in einem stetigen Wandel und können sich jederzeit automatisch an Parameter anpassen. Diese Veränderung ist die entscheidende Voraussetzung für die Evolution von Operational Support Systemen (OSS). Da sich NFV und SDN im Netzwerk immer mehr durchsetzen und die Netzwerke dynamischer werden, müssen auch die Betriebssysteme bedarfsgerecht an die bevorstehenden Veränderungen angepasst werden.

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Flexible OSS-Systeme als Voraussetzung

Ein modernes OSS-System muss flexibel sein und beinhaltet virtualisierte Service-Ressourcen sowie ein Lifecycle-Management. Viele Dienstleistungen wie IPTV, Voice over IP und andere IP-basierende Dienste, die jetzt vermehrt eingesetzt werden, lassen sich manuell nur schwer verwalten. Dafür werden intelligente OSS eingesetzt, die verschiedene Prozesse automatisiert lösen können. Das spart den Telekommunikationsunternehmen einen immensen Eigenaufwand; zusätzlich können sie ihren Kunden noch einfacher individuelle, auf den eigenen Bedarf zugeschnittene Lösungen anbieten. Das gilt auch für die bereichsübergreifende Service-Orchestrierung für komplexe Bestellungen (Order Orchestration). Die Visualisierung der Topologie, des Netzwerks und der Services erfolgt dabei in Echtzeit.

Viele Service Provider sind bereits in der Erprobungsphase mit NFV und das Interesse wird in diesem Jahr weiter zunehmen. Das belegt auch eine Studie, die eine Steigerung der Nutzung um fünf Prozent festgestellt hat, was für Service Provider zusätzliche Einnahmen von bis zu 1,4 Milliarden US-Dollar generiert und für eine Kostensenkung von bis zu 47 Prozent sorgt. Für Hersteller von Set-Top-Boxen ergibt sich eine Umsatzsteigerung von fünf Prozent durch den erhöhten Verkauf von Triple-Play-Diensten mit einem Volumen von bis zu 250 Millionen US-Dollar nach fünf Jahren und einer Kostensenkung von 90 Prozent beim Versorgungsmanagement sowie von 68 Prozent im gesamten Bestell- und Zahlungsablauf.

Moderne OSS-Lösungen verschaffen Service Providern eine hohe Flexibilität im Service, in der Entwicklung sowie beim Testen und sie reduzieren die Zeit bis zur Marktreife von einigen Monaten auf wenige Wochen. Das klingt auf den ersten Blick sehr vielversprechend, aber je bedeutender die Veränderungen für Unternehmen sind, desto dringender stellt sich die Frage, wie Entscheider dabei am besten vorgehen, welche Prioritäten sie setzen und wie sie das Budget am besten verteilen sollen. Für Service Provider im Festnetz- oder Mobilfunkbereich sind diese Fragen rund um Network Functions Virtualization (NFV) und Software-Defined Networks (SDN) besonders wichtig, denn diese Technologien verlagern die wichtigsten Netzwerkfunktionen von der aufwändigen Hardware in reine Software-Plattformen. Da die Kommunikationsbranche derzeit einen in dieser Dimension nie dagewesenen Wandel vollzieht, sind die Auswirkungen von SDN und NFV auf Betriebssysteme beträchtlich. Die Operating Support Systems (OSS) verwandeln sich in dynamische Echtzeit-Systeme, um den sich schnell verändernden Netzwerken gerecht werden zu können. Daher bietet sich ein stufenweiser Übergang für den Einsatz neuer Technologien an.

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Stufenweise Einführung

In der ersten Phase der Einführung von NFV muss geprüft werden, ob die neuen Virtual-Network-Functions-Plattformen (VNF) genauso leistungsfähig sind wie die Physischen Network Functions (PNF), die sie ersetzen. Die VNFs sind die wichtigsten Bausteine für die Einführung von Network Functions Virtualization und für die Virtualisierung des Netzwerks.

VNFs werden typischerweise auf einem dedizierten Server an einer vordefinierten Stelle erzeugt. VNFs benötigen zunächst keine komplexen Strukturen, und viele installierte Systeme werden mit einfachen Element Management Systemen (EMS), Cloud Management Systemen (CMS) oder einem VNF-Manager (VNF-M) gesteuert. In dieser Phase ist die Einführung von NFV mit einfachen Strukturen möglich, denn die VNFs sind eher statisch.

Phase 1 ist die Abbildung eines physischen Netzwerks in einer virtuellen Version. Aufgrund der geringen Zahl an Elementen reichen EMS- und VNF-Manager dafür aus. Sobald die Zahl und damit die Komplexität zunimmt, ist der Einsatz eines dedizierten NFV-Orchestrators notwendig.

In der zweiten Phase müssen hochskalierbare NFV-Orchestration-Systeme eingesetzt werden, die den höheren Anforderungen eines VNF-Netzwerks entsprechen. Dazu gehören die Instanziierung und der Umgang mit vielen dynamischen VNFs. In dieser Phase spielt auch die Skalierbarkeit für die Service Provider eine größere Rolle. Mit zunehmender Virtualisierung im Netzwerk wird auch der Einsatz von NFV-Umgebungen verschiedener Anbieter entscheidend, sodass ein NFV-Orchestrator idealerweise herstellerübergreifend und herstellerunabhängig einsetzbar sein sollten.

Fazit

Welche Voraussetzungen Service Provider beim Schritt in die Virtualisierung auch mitbringen, sie werden die Vorzüge der neuen Technologie nur dann nutzen können, wenn die Basis stimmt. Flexible OSS-Systeme sind nicht nur die Voraussetzung für den Einsatz von bestehenden und zukünftigen Netzwerktechnologien, sie können den Schritt zu NFV/SDN und darüber hinaus auch zum großen Teil mitgehen. Dazu müssen sie ständig erweiterbar sein.

Bei der Einführung von NFV lag der Schwerpunkt zunächst auf der Reduzierung von OPEX und CAPEX. Die Service Provider setzen nun jedoch vermehrt auf flexible Lösungen, um in die NFV einsteigen zu können. Die erwarteten Verbesserungen betreffen zwei Kernbereiche – den bedarfsorientierten und zuverlässigen Kundenservice sowie die Bereitstellung des Services mit der Option auf Erweiterungen um Lösungen mit Einnahmepotential.

Justin Paul.

Über den Autor

Justin Paul ist seit 17 Jahren im Produktmarketing und -management bei verschiedenen führenden Telekommunikationsunternehmen tätig und seit Mai 2013 Director of Product Marketing der OSS Division bei Amdocs. Bevor er zu Amdocs kam, war Paul unabhängiger Berater für das Digital Strategy and Programs Team der schottischen Regierung und führte dort ein technologisches Innovationsprogramm in den Bereichen M2M, Mobile Backhaul, Small Cells sowie Wi-Fi für den sozialen Wohnungsbau durch. Zudem sammelte Justin Paul tiefgehende Fachkenntnisse über Netzwerktechnologie und intelligente Netzwerke in internationalen Unternehmen wie dem britischen Public Safety Network Operator TETRA, Alcatel-Lucent, Logica und Nokia Networks.

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