Anmelden / Registrieren Konto

Cloud Computing

Was ist die Telco-Cloud?

Jump to section

Die Telco-Cloud ist eine softwaredefinierte, äußerst robuste Cloud-Infrastruktur, die es Telco-Anbietern ermöglicht, Services in kürzerer Zeit hinzuzufügen, schneller auf Nachfrageveränderungen zu reagieren und ihre Ressourcen effizienter zentral zu managen. Sie ist eine der wichtigsten Komponenten für die Transformation eines Telekommunikationsunternehmens in einen digitalen Service-Anbieter.

Die ersten Telco-Clouds wendeten Virtualisierungskonzepte aus dem Rechenzentrum auf das Netzwerk an. Nach der Einführung von 5G wurden Telco-Clouds mithilfe neuerer Technologien wie Containern und Microservices sowie Hybrid Cloud-Architekturen entwickelt. Wenn sie in Telco-Clouds bereitgestellt werden, müssen Container und Microservices neben virtualisierten Netzfunktionen (VNFs) wie EPC, SD-WAN und ausgeführten Sicherheitstechnologien verwendet werden.

Network Functions Virtualization

Mit Network Functions Virtualization (NFV) und softwaredefinierten Netzwerken (SDN) sanken die Kosten in den ersten Telco-Clouds durch ein Lift-and-Shift von anwendungsbasierten Netzwerkelementen (wie Routern, Firewalls und Load-Balancern) zu softwarebasierten Äquivalenten. Services wurden als virtuelle Maschinen (VMs) auf Standard-Hardware paketiert, sodass Service-Anbieter ihr Netzwerk auf Standardservern ausführen konnten, ohne in proprietäre Hardware investieren zu müssen.

Nichtsdestotrotz wurde die NFV-Infrastruktur in vielen Fällen weiter in vertikal integrierten Stacks ausgeführt. Dies ermöglichte einfaches Arbeiten und Beheben von Problemen mit einem Anbieter. Doch ähnlich wie bei proprietären Anwendungen wurden hierdurch Operatoren auf die Agenda und Roadmaps dieses Anbieters beschränkt. Telekommunikationsunternehmen und Cloud-Service-Anbieter stellten verschiedene virtualisierte Netzfunktionen bereit. Doch im Lauf der Zeit wurde ersichtlich, dass in vertikal integrierten Stacks bereitgestellte VNFs allein nicht für die erhoffte Agilität und niedrigere Kosten sorgten.

Mittlerweile wird in der Telco-Cloud auf ein offenes, horizontales Hybrid-Konzept für die Cloud-Infrastruktur gesetzt. Dieses ermöglicht höhere Flexibilität und geringere Abhängigkeit vom Anbieter. Operatoren stellen momentan sowohl horizontal als auch vertikal integrierte Stacks bereit. Doch in der Branche ist es bekannt, dass das offene, horizontale Konzept schnellere Innovationen, höhere Performance und mehr Agilität sowie bedeutend geringere Gesamtbetriebskosten (TCO) ermöglicht.

Container

Neuere Technologien wie Container, Microservices und Kubernetes sowie Methoden wie Agile und DevOps bieten das Tempo, die Agilität und die Skalierbarkeit, die erforderlich ist, um Services schnell und effizient einzubinden. Außerdem lassen sich auf diese Weise Ressourcen zentral verwalten und orchestrieren. Mit Containern können Anwendungen leicht und voll funktionsfähig in einzelne Umgebungen (Entwicklung, Test, Produktion, Core, Edge usw.) verschoben werden. Darüber hinaus ist es möglich, skalierbare Anwendungen in Public, Private und Hybrid Clouds zu entwickeln und auszuführen. 

Durch den hohen Abstraktionsgrad der Containerisierung sinkt die Komplexität des Managements der zugrunde liegenden Infrastruktur. Dadurch können sich Entwickler auf das Schreiben von Code konzentrieren und Operations-Teams auf die Infrastruktur. Bei Telekommunikationsunternehmen kann jedoch nicht jeder Workload in einer Container ausgeführt werden. Auch wenn sich die Infrastrukturen von Telco-Clouds der zweiten Generation weiterentwickeln, müssen sie doch weiterhin VNFs unterstützen. 

Microservices

Microservices zerlegen Netzfunktionen und Apps in lose gekoppelte, resiliente Systeme, die sich managen und überwachen lassen. Sie sind außerdem granular, schlank und können auf mehrere Netzfunktionen und Apps verteilt werden. Werden Microservices mit einer robusten Automatisierung kombiniert, können Operatoren häufiger, zuverlässig sowie mit geringem Aufwand und geringen Auswirkungen Änderungen an Netzfunktionen und Infrastrukturen vornehmen.

Auf Microservices basierende Apps werden mit kleineren Standalone-Komponenten erstellt. Neue Funktionen und Fehlerbehebungen für Microservices können mithilfe von Best Practices (wie Agile, iterativen DevOps-Zyklen und CI/CD) schnell entwickelt, getestet und bereitgestellt werden, ohne dass andere Komponenten der Anwendung beeinträchtigt werden.

Microservices ermöglichen darüber hinaus einen Grad der Automatisierung für die Skalierung, das Lifecycle-Management und die Ausführung von Containern auf Bare Metal. Dadurch sind sie für die Ausführung Hybrid Cloud-Umgebungen (Private/Public) geeignet, wo sie eine gemeinsame Plattform für cloudnative OSS/BSS-Plattformen und andere geschäftskritische Apps zur Verfügung stellen.

Worin besteht der Unterschied zwischen Enterprise Cloud und Telco-Cloud?

Enterprise Clouds führen interne, administrative Funktionen aus und können über kundenorientierte Portale verfügen, die alle als Mischung aus Public-, Private- und Hybrid-Konfigurationen bereitgestellt werden. Bei Telco-Clouds handelt es sich mittlerweile in der Regel um Private Clouds, die hauptsächlich eher beschränkte Netzfunktionen sowie geschäftskritische Unternehmens-Apps ausführen, für die ein bedeutend höherer Grad an Überwachung, Kontrolle, Fehlertoleranz und Verfügbarkeit erforderlich ist. Für Virtual Radio Access Networks (vRAN) und Open RAN ist beispielsweise eine Echtzeitumgebung erforderlich, die bis an den Rand des Netzwerks reicht und strenge Anforderungen an Durchsatz, Latenz und Resilienz erfüllt, die über die Kapazitäten einer herkömmlichen Enterprise Cloud hinausgehen. 

Die Telco-Cloud kann für die Nutzung von Ressourcen erweitert werden, die sich außerhalb der eigenen Private Clouds des Operators befinden, um Public Cloud-Funktionen zu nutzen und eine Hybrid Cloud-Umgebung zu erstellen. Während Rechenzentren an feste physische und logische Grenzen gebunden sind, können Telco-Clouds über Rechenzentren, Central Offices und sogar Edge-Standorte hinweg reichen. Mit einer Telco-Cloud werden Netzfunktionen (etwa IoT, 5G, SD-WAN, VNFs) und andere Workloads dort ausgeführt, wo sie am besten für Parameter wie Effizienz, Performance, Latenz und Kunden-Erlebnis ausgeführt werden können.

Use Cases für Public und Private Clouds in der Telekommunikationsbranche

Für Telco-Anwendungen ohne kritische Anforderungen an Echtzeit oder niedrige Latenz sind Public und Hybrid Cloud-Deployments ideal geeignet, da sie die Vorteile von On-Demand-Skalierung und nutzungsabhängiger Abrechnung nutzen.

Die Public Cloud ist außerdem für Anwendungen mit hoher Performance auf Standard-CPUs geeignet, bei denen es keine speziellen Netzwerkabhängigkeiten wie die Gewährleistung, Abrechnung und Aufladung von Services gibt. Darüber hinaus wirken sich Public Clouds positiv auf die Innovationsfähigkeit aus und bieten besondere Vorteile für Pilotprojekte. Dank ihrer Elastizität und nutzungsabhängigen Preisen ist sie außerdem eine sehr gute Quelle für Standby-Infrastruktur mit flexibler Kapazitätsskalierung und Redundanz für kritische Service-Failover.

Die Private Cloud bietet Telekommunikationsunternehmen die Kosteneffizienz und optimierte Kontrolle, die für die Unterstützung von Anwendungen mit hohen Anforderungen an Latenz, Storage, spezialisierte Computing-Ressourcen wie virtualisierte Netzfunktionen, Radio Area Networks sowie Edge-Apps und -Services erforderlich ist. Darüber hinaus ist die Private Cloud auch in einigen Fällen für Compliance mit Regional-, Branchen- und Verwaltungsvorschriften erforderlich. Die Private Cloud eignet sich ebenfalls für Anwendungen und Services mit konsistentem Bedarf und Rund-um-die-Uhr-Betrieb, etwa bei IPTV und Videos per Livestream, sowie bei Workloads, die in Public Clouds hohe Nutzungskosten verursachen würden.

Die Zusammenfassung von Private und Public Clouds zu einer Hybrid Cloud ermöglicht es Telekommunikationsunternehmen, die Operationen zahlreicher Workloads mit unterschiedlichen Bedarfsstrukturen zu optimieren. Die Hybrid Cloud-Infrastruktur kann sehr flexibel, agil und resilient für Netzwerkservices und -anwendungen sein. Wird sie mit einer Container-Plattform wie Red Hat OpenShift gemanagt, bietet sie außerdem horizontale Interoperabilität und Portierbarkeit in Private und Public Clouds sowie einheitliche, konsistente Interfaces für einfachere Entwicklung, Operationen und Lifecycle-Management.

Vorteile der Telco-Cloud

Die wichtigsten Geschäftsvorteile der Telco-Cloud sind größere Kundenzufriedenheit, höhere Geschäftsagilität und niedrigere Kosten. CapEx und OpEx werden durch die Nutzung von standardmäßiger Computing-Hardware und Automatisierung gesenkt.

Heutzutage nutzen Telekommunikationsunternehmen die Telco-Cloud hierfür:

  • Abhebung von Mitbewerbern durch neue Services und Funktionen, die sich nicht ohne Weiteres replizieren lassen: Methoden zur Entwicklung cloudnativer Architekturen und Apps wie Agile und DevOps ermöglichen es Telekommunikationsunternehmen, die Deployment- und Umsatzzeiten erheblich zu reduzieren. Dies liegt an der schnellen Integration cloudbasierter Apps und Funktionen, die auf ganz bestimmte Kundensegmente ausgerichtet sind.

  • Bereitstellung neuer benutzerdefinierter B2B-Lösungen: Telekommunikationsunternehmen sind in der Lage, schnell und effizient benutzerdefinierte Geschäftslösungen auf den Markt zu bringen. Durch die Telco-Cloud wird die Zusammenarbeit mit Unternehmenspartnern erleichtert, da Public Cloud-Services immer, überall und auf jedem Gerät genutzt werden können.

  • Generierung neuer 5G-Einnahmequellen: Aus strategischer Sicht ist dies eine überaus wichtige Funktion für die meisten Mobilfunkanbieter. Für die effektive Monetarisierung des 5G-Netzwerks sind die neuen Core- und Edge-Netzfunktionen erforderlich, die in der Telco-Cloud bereitgestellt werden.

  • Schutz der Kunden und des Gewinns vor Mitbewerbern: Die Telco-Cloud ermöglicht es Operatoren, Geschäftsmodelle schnell an neue Innovationen wie neue Produkte, Services und Preispläne anzupassen. Sie optimiert darüber hinaus die Einrichtung neuer Kunden-Erlebnisse und Kommunikationskanäle. Außerdem sind Operatoren dank der reduzierten CapEX- und OpEX-Anforderungen der Telco-Cloud, verbesserter Service-Resilienz und der Fähigkeit, schnell auf Fehler und Nachfrageänderungen reagieren zu können, in der Lage, Servicelevel und wettbewerbsfähige Preise beizubehalten. Hieraus folgt, dass weniger Kunden abwandern.

  • Aufbau engerer digitaler Beziehungen zu Kunden: Operatoren mit Hybrid-Telco-Cloud-Deployments profitieren von branchenführenden Datenanalysen und künstlicher Intelligenz in der Public Cloud-Domain. So können sie sich besser auf die Wünsche und Anforderungen von Kunden einstellen und diese vorhersagen. Darüber hinaus haben sie die Möglichkeit, ihre Kundendaten in der Cloud zu zentralisieren, um Silo-Datenbanken zu eliminieren, eine 360-Grad-Ansicht des Kunden zu generieren und ein überzeugendes Omni-Channel-Kunden-Erlebnis bereitzustellen.

OSS und BSS spielen Kundenbeziehungen und -erlebnissen eine wichtige Rolle. Cloudnative OSS- und BSS-Apps können viel schneller reagieren, als wenn sie sich in monolithischen Legacy-Apps befinden. Darüber hinaus lässt sich mit cloudnativen OSS- und BSS-Apps, die anhand von Microservices in der Telco-Cloud entwickelt wurden, die Markteinführungszeit erheblich verkürzen. Dies geschieht durch geringere Kosten und reduzierte Komplexität bei der Einführung neuer Funktionen und Services. In der Telco-Cloud wird außerdem die Komplexität von Netzwerkoperationen durch cloudnative Analysen und KI-getriebene Automatisierung reduziert. So werden die Betriebskosten gesenkt und IT-Mitarbeitern Zeit verschafft, damit sie sich auf das Kerngeschäft des Unternehmens konzentrieren können. Hierdurch steigt die operationale und geschäftliche Agilität, wovon wiederum Operatoren profitieren, wenn Sie das Kunden-Erlebnis verbessern und einen Wettbewerbsvorteil sichern möchten.

Telco-Clouds skalieren flexibel. Anwendungen und Services können hoch- und herunterskaliert werden, wenn es erforderlich ist. Dabei werden Computing- und Storage-Kapazitäten je nach Bedarf zugewiesen. Für Spitzenkapazitäten ist keine Provisionierung erforderlich. Darüber hinaus gibt es bei einer Telco-Cloud, die logisch über Rechenzentren, Central Offices, Public Cloud und sogar Edge-Standorte hinweg erweitert wird, nahezu uneingeschränkte Kapazität in einer Hybrid-Umgebung. Workloads können im Handumdrehen verschoben werden, um auf Traffic-Spitzen zu reagieren, Fehler zu umgehen, zusätzliche Remote-Mitarbeiter einzurichten, neue Kunden aufzunehmen usw. Darüber hinaus können alle diese Elemente – Provisionieren, Bereitstellen von Workloads, Erhöhen von Kapazität, Sicherheit, Compliance usw. – automatisiert werden, um die Betriebskosten zu senken und IT-Mitarbeitern mehr Zeit zu verschaffen, damit sie sich auf strategische Aufgaben und solche Aktivitäten konzentrieren können, mit denen Einnahmen generiert werden.

Überlegungen zur Architektur der Telco-Cloud

Während neue Operatoren eine komplett cloudnative Umgebung von Grund auf neu erstellen können, müssen bereits etablierte Operatoren ihre Telco-Cloud so aufbauen, dass sie mit Legacy-Netzwerkumgebungen interoperabel ist. Legacy-Netzwerke und cloudnative Netzwerke müssen eine Zeit lang nebeneinander existieren, damit Operatoren die Möglichkeit haben, Netzfunktion, Services und Apps so migrieren können, wie es für ihr Unternehmen am sinnvollsten ist.

Bei der Migration zu einer cloudnativen Architektur ist ein ganzheitliches Konzept von entscheidender Bedeutung. Bei der Migration kann jeweils eine Netzfunktion oder ein Service implementiert werden, doch der Prozess sollte mit einer umfangreichen Analyse zur Cloud-Bereitschaft beginnen, die Infrastrukturen, Apps und Serviceportfolios, Organisation und Prozesse umfasst. 

Weitere Überlegungen: 

  • Alles intern durchführen, Partnernetzwerk aufbauen, mit einem übergeordneten Systemintegrator zusammenarbeiten oder alle drei zusammen

  • Akzeptable Vorabinvestitionen, Risiken und Markteinführungszeiten 

  • Optimale KPIs für Erfolg

Eine Analyse zur Cloud-Bereitschaft dient Operatoren bei wichtigen Entscheidungen als Orientierung:

  • VNF-MigrationsstrategieLegt fest, welche Netzfunktionen unter Umständen als VMs beibehalten und welche als cloudnative Microservices neu aufgebaut werden müssen. 

  • App-MigrationsstrategieLegt fest, welche Apps zur cloudnativen Infrastruktur migriert und als Microservices neu aufgebaut werden können.

  • Management- und Automatisierungsstrategie: Gibt Tools zum effizienten Orchestrieren und Managen der Umgebung sowie zum Automatisieren an. Legt Prioritäten und Pläne für Automatisierungsprozesse fest.

  • Mischung aus Private und Public Cloud: Legt die Cloud-Mischung anhand von Parametern wie IT-Ökosystem-Strategie, wirtschaftlichen Vorteilen, operationaler Kapazität und Funktionalität, Architektur und Anforderungen für Markteinführungszeiten fest und bestimmt außerdem, wie sich diese Aspekte im Lauf der Zeit ändern können.

  • IT-Ökosystem-Partner: Legt einen Pool von potenziellen Partnern fest, die während der Ausführung anhand der Qualität ihrer Produkte, Services und des Supports sowie ihrer Fähigkeit, schnell, effizient und effektiv zusammenzuarbeiten, ausgewählt und verwendet werden. Darüber hinaus muss mit einer Strategie für Partnerinteraktionen ermittelt werden, ob bestimmte Partner unter Umständen in einigen Regionen oder Produkt- und Servicekategorien Mitbewerber sind oder sein könnten.

Der Aufbau einer Telco-Cloud mit Open Source-Software bietet zahlreiche Vorteile. Die Innovationskraft von Entwicklungsteams steigt, da mit Open Source-Technologie mühelos branchenführende Lösungen von zahlreichen Anbietern miteinander verbunden und aufeinander abgestimmt werden können. Das Ziel besteht darin, neue Netzfunktionen, Merkmale und Technologien einzubinden. Außerdem werden durch Open Source-Support für Container und Methoden wie Agile, DevOps und CI/CD Markteinführungszeiten und Lifecycle-Management-Intervalle erheblich verkürzt. 

Durch Open Source-Technologie ergibt sich die Möglichkeit, ein riesiges IT-Ökosystem für Partner zu erstellen, das sich durch ein geringes Risiko von Vendor Lock-in auszeichnet. Ein größeres IT-Ökosystem gewährleistet in Verbindung mit einem leichteren Austausch von Microservice-Komponenten die zukünftige Sicherheit des Netzwerks. Der Aufbau einer Hybrid-Telco-Cloud ermöglicht es Operatoren, Kapazitäten von der Private Cloud blitzschnell in die Public Cloud zu verschieben. Die Folge ist nahezu unbegrenzte Skalierbarkeit. Containerisierte Apps können bei Bedarf von der Private in die Public Cloud migriert werden, ohne dass ressourcenintensive Integrationen erforderlich wären. Mehrere Public Clouds können verwendet werden, um die für Resilienz verfügbare Kapazität zu erhöhen, falls Ressourcen erforderlich sind, die über die Kapazität eines einzelnen Cloud-Service-Anbieters hinausgehen. Anwendungen, die von nur geringem Nutzen sind oder in einer Public Cloud-Umgebung nur unzureichend unterstützt werden, können problemlos zurück in die Private Cloud oder das Rechenzentrum migriert werden.

Hilfe von Red Hat

Open Source-Technologie ermöglicht schnellere Innovationen und Problembehebung, da komplette Communities auf das Meistern der Herausforderungen von morgen konzentriert sind. Wer sich für Open Source entscheidet, kann Vendor Lock-in mit den Technologien und der Roadmap eines bestimmten Anbieters verhindern. Red Hat bietet funktionsreiche Distributionen von Open Source-Projekten mit optimaler Härtung und Integration. So werden die Nutzerfreundlichkeit verbessert, administrative Funktionen automatisiert und die Zuverlässigkeit gesteigert. Red Hat Kunden profitieren von den Branchenkenntnissen des Unternehmens und dem Fachwissen, das es durch die Zusammenarbeit mit Kunden aus der Telekommunikationsbranche und anderen Kunden in aller Welt gesammelt hat.

Die Telco-Cloud-Lösung von Red Hat bietet Cloud-Plattformen auf Telco-Ebene, die virtuelle und cloudnative Netzfunktionen unterstützen. OpenStack hat sich quasi zur standardmäßigen Open Source-NFV-Infrastruktur entwickelt mit Red Hat® OpenStack® Platform als führender kommerziellen Distribution. Kubernetes ist die vorherrschende Technologie für die Orchestrierung von Container-Infrastrukturen mit Red Hat® OpenShift® als führender kommerzieller Kubernetes-Lösung. Red Hat OpenStack und Red Hat OpenShift unterstützen Service-Anbieter bei der Einrichtung ihrer Telco-Cloud-Infrastrukturen der nächsten Generation. Da diese Red Hat Plattformen auf Red Hat Enterprise Linux (der führenden kommerziellen Linux Distribution) basieren, gelten die Vorteile von Red Hat Enterprise Linux im Hinblick auf Sicherheit, Zuverlässigkeit, Performance, Partnernetzwerk und anderes für den gesamten Stack.

Operatoren und die Anbieter, mit denen sie zusammenarbeiten, sind auf die Effizienz der einmaligen Erstellung von Lösungen und der anschließenden Auswahl der besten Cloud-Infrastruktur zu ihrer Ausführung angewiesen. Dies erleichtert die Nutzung der Hybrid Cloud-Infrastruktur dadurch, dass Workloads in mehreren Clouds ohne Änderungen ausgeführt werden können. Mit Red Hat OpenShift können Operatoren eine konsistente Entwicklung, eine CI/CD-Pipeline und eine operationale Umgebung mit höherer Sicherheit für Anwendungen und Services einrichten.

 

Die Telco-Cloud hat noch viel mehr zu bieten