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Wie Cloud-native Funktionen den Energieverbrauch reduzieren

Dabei sollten sie beachten, dass mit konsolidierten CNFs ein einziger Befehl oder API-Aufruf mehrere Netzwerkfunktionen aktivieren kann, wie Domain Name Server (DNS), Gateway-Internet Firewall (GiFW) und Carrier-Grade Network Address Translation (CGNAT). Dies erhöht deutlich die Flexibilität, einschließlich der sofortigen Skalierung von Workloads nach Bedarf.

Grafik: F5

Ein Betreiber könnte zum Beispiel CNFs nutzen, um schnell Server- und Netzwerkkapazitäten für ein großes Sportereignis bereitzustellen und danach wieder abzubauen. Bei einem herkömmlichen Ansatz mit Funktionen auf Basis dedizierter Hardware kann die Einrichtung mehrere Monate dauern. Im Gegensatz dazu ermöglicht eine konsolidierte CNF-Plattform ein schnelles Hoch- und Herunterfahren bei minimalem Stromverbrauch. Das Prinzip entspricht dabei dem Energiesparmodus eines gerade nicht genutzten Fernsehers oder Smartphones.

Moderne Lösungen

Anbieter moderner Lösungen haben dabei die Kontroll- und Datenebenen vollständig neu aufgebaut, um von Grund auf echte Cloud-native Funktionen zu entwickeln. So lassen sich die Datenebene skalieren sowie kritische Anwendungen und Funktionen (wie CGNAT) in wenigen Sekunden hoch- und herunterfahren, während dies bei herkömmlichen CNF-nahen Lösungen etwa 15 Minuten dauert. Denn ein virtualisierter „Wrapper“ ist weniger effektiv als ein echter CNF und erfordert verschiedene Funktionen auf verschiedenen Servern.

Aktuelle Software-Sicherheitsfunktionen für die Hardware und virtuelle Netzwerkfunktionen sollten in einem CNF-Formfaktor bereitstehen, einschließlich Edge Firewall, CGNAT, DNS und Policy Enforcer. Diese Kompatibilität ermöglicht TK-Unternehmen eine nahtlose Migration zu einer Cloud-nativen Architektur, wenn dies sinnvoll ist, und schützt gleichzeitig ihre ursprünglichen Investitionen.

Darüber hinaus bietet die Ausführung auf CNF-optimierter Hardware zusätzliche Flexibilität. Mit dem Auslagern ausgewählter Funktionen auf Hardware lässt sich die Leistung erheblich steigern. Außerdem erhalten Unternehmen so das Beste aus beiden Welten: Cloud-native Eigenschaften mit der höheren Leistungsfähigkeit einer Hardware-Appliance. Dabei ist die individuell optimale Wahl zu treffen – denn es gibt kein Patentrezept für einen nachhaltigeren Betrieb.

Einen Effekt erzielen

Selbst wenn die Energiepreise in Zukunft wieder sinken, wird sich die Konsolidierung auszahlen: Eine schlankere Lösung kann höhere und zuverlässigere Leistung zu geringeren Kosten erbringen. Durch verringerte Komplexität können TK-Unternehmen die Flexibilität, Skalierbarkeit und Portabilität von 5G-CNFs in vollem Umfang nutzen – die wichtigsten Vorteile gegenüber dem Betrieb derselben Funktionen auf dedizierter Hardware oder virtuellen Netzwerkfunktionen (VNFs).

Dies ist nicht nur graue Theorie, sondern wird von ersten TK-Unternehmen bereits umgesetzt. So konnte etwa Rakuten Mobile durch die Konsolidierung von CNFs in seiner 5G-Datenebene die CPU-Nutzung um mehr als 60 Prozent senken und gleichzeitig die Anzahl der CPU-Sprünge und die Latenzzeit verringern. Die Architektur des TK-Anbieters optimiert nun den Ressourcenverbrauch, während die verschlankte Netzwerkstruktur die Bereitstellung neuer Dienste und Software-Updates erleichtert. Dies ist ein anschauliches Beispiel für die neuen Möglichkeiten, von denen künftig viele weitere TK-Unternehmen profitieren.

Eine F5-Studie schätzt, dass die Konsolidierung der Netzwerkfunktionen im N6-LAN die Investitionskosten um 60 Prozent senken kann, bei gleichzeitig geringeren Betriebskosten. Zusätzlich haben Tests mit einer Kombination von CNFs mit hochdichten 64-Core-Hochleistungschips gezeigt, dass sich die Leistung tatsächlich steigern lässt, während das Rechenzentrum weniger Strom verbraucht und weniger Kühlung benötigt. Entsprechend ist zu erwarten, dass die Konsolidierung bei TK-Unternehmen und die damit verbundenen Innovationen, die auf spezifische Anwendungsfälle ausgerichtet sind, weiter an Fahrt gewinnen.