Was bedeutet Netzwerkfunktionsvirtualisierung und virtualisierte Netzwerkfunktionen?

Unter Netzwerkingenieuren werden Network Functions Virtualization (NFV) und Virtualized Network Functions (VNF) häufig, aber nicht ohne Verwirrung, diskutiert.

Der Begriff "virtualisierte Netzwerkfunktionen" bezieht sich im Allgemeinen auf die Softwareform von Netzwerkgeräten wie Router, Firewall, Load Balancer usw. VNFs werden meist als virtuelle Maschinen (VMs) auf Linux KVM oder VMware vSphere Hypervisors auf kommerzieller Standardhardware (COTS) bereitgestellt. Im Gegensatz zu den virtualisierten Netzwerkfunktionen bezieht sich die physische Netzwerkfunktion (PNF) auf die Legacy-Netzwerkgeräte auf proprietärer Hardware. Und die Cloud-native Netzwerkfunktion (CNF) bezieht sich auf die virtualisierten Netzwerkfunktionen in Containern und kann die Vernetzung von Containern und die Vernetzung von Diensten zwischen Microservices sein.

Andererseits ist Network Functions Virtualization eine Netzwerkarchitektur, die ursprünglich von Dienstanbietern konzipiert wurde, die die IT-Virtualisierungstechnologie auf Klassen von Netzwerkknoten anwenden wollten, um sie schneller und flexibler zu machen. Das Europäische Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) war die erste große Organisation, die im Oktober 2013 einen Standard für die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen veröffentlichte und in der Folge mehrere neue Spezifikationen für die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen und deren Komponenten herausgab.

Sowohl das Europäische Institut für Telekommunikationsnormen (ETSI) als auch die Linux Foundation (LF) arbeiten aktiv an der Entwicklung und Pflege der Referenzarchitektur und der Standards für den NFV-Rahmen. ETSI Open Source MANO (OSM) und Linux Foundation Open Network Automation Platform (ONAP) sind die wichtigsten Open-Source-NFV-Projekte, die von Dienstbetreibern und Netzwerkanbietern unterstützt werden.

Im ETSI NFV Framework stellt NFV MANO die Kernfunktionalität für den Betrieb bereit und besteht aus dem NFV Orchestrator, dem VNF Manager, dem Virtualized Infrastructure Manager (VI Manager) und dem Zusammenspiel zwischen diesen Funktionsblöcken und anderen operativen Systemen. Im Linux Foundation NFV Framework umfasst ONAP alle Funktionen der MANO-Schicht, die im ETSI NFV Framework spezifiziert sind, und bietet darüber hinaus ein Framework für das Design von Netzwerkdiensten sowie Fehler-, Konfigurations-, Abrechnungs-, Leistungs- und Sicherheitsfunktionen (FCAPS).

Die folgende ETSI NFV-Referenzarchitektur veranschaulicht sehr gut die Beziehung zwischen virtualisierten Netzwerkfunktionen und Network Functions Virtualization. (Quelle: ETSI, Network Functions Virtualisation (NFV); Architektonischer Rahmen)

Innerhalb dieses ETSI NFV Frameworks liefern NFV Orchestrator, VNF Manager und VI Manager die primäre NFV MANO Funktionalität. NFV MANO ist verantwortlich für

1. Interaktion mit Betriebs- und Geschäftsunterstützungssystemen (OSS/BSS), um Dienstanbietern geschäftliche Vorteile zu bieten, z. B. schnelle Dienstinnovation, flexible Bereitstellung von Netzfunktionen, verbesserte Ressourcennutzung und geringere Investitions- und Betriebskosten
2. Orchestrierung von VNFs zu Netzwerkdiensten (NS), Bereitstellung und Betrieb der VNF- und NS-Instanzen auf den virtualisierten Ressourcen und Verwaltung des Lebenszyklus von VNF- und NS-Instanzen, um die geschäftlichen Vorteile für Service Provider zu erfüllen
3. Interaktion mit dem Elementmanagement (EM), um die logische Funktion zu verwalten und die Service-Levels der VNFs zu gewährleisten, die das Management von VNF-Fehler, Konfiguration, Abrechnung, Leistung und Sicherheit (FCAPS) umfassen
4. Interaktion mit der Netzwerkfunktionsvirtualisierungsinfrastruktur (NFVI) zur Zuweisung, Verwaltung und Orchestrierung der virtualisierten Ressourcen, einschließlich Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen, auf denen VNFs bereitgestellt werden

Derzeit wird das NFV-Framework aufgrund der 5G-Geschäftsmöglichkeiten schnell weiterentwickelt, und sein Ökosystem wächst mit starker Unterstützung von Dienstbetreibern und allen Arten von Lösungsanbietern. Die Spezifikationsarbeit von ETSI NFV Release 4, die im Sommer 2019 beginnt, wird sich auf eine Reihe von Verbesserungen und Funktionen konzentrieren, darunter:

• Integration und Betrieb von Netzwerkkonnektivität für NFV
• NFV-MANO-Automatisierung und autonome Netze
• NFV-Erweiterungen für 5G
• Erweiterungen der Mandantenfähigkeit für NFV-MANO
• Dienstbasierte Architektur (SBA) für NFV-MANO
• generische VNF-Verwaltungsfunktionen, und
• Kontinuierliche VNF-Integration

A10 Networks ist ein aktives Mitglied im NFV-Ökosystem und engagiert sich für den Erfolg von NFV in 5G-Infrastrukturen. Indem A10 Networks dem ETSI NFV Framework folgt, liefert es seine markterprobten Lösungen für Anwendungsverfügbarkeit und Sicherheit in einer konsolidierten VNF und hat seine End-to-End-Interoperabilität mit führenden NFV MANO- und VI-Lösungen in ETSI NFV Plugtests validiert.

Die VNF-Funktionen von A10 Thunder umfassen eine konvergente Firewall, ein Site-to-Site IPsec VPN, eine Gi/SGi-Firewall, eine Roaming-Firewall und sichere Web-Gateway-Funktionen für Service-Provider und Unternehmenskunden gleichermaßen. A10 Networks arbeitet weiterhin mit einzelnen NFV-MANO-Partnern und 5G-Service-Betreibern an Lösungsdemos und Proofs-of-Concept, um 5G-zentrierte Anwendungsfälle weiterzuentwickeln und den Erfolg der 5G-Service-Bereitstellung sicherzustellen.