Was ist Netzwerkvirtualisierung?

Netzwerkvirtualisierung ist die Umwandlung eines ehemals hardwareabhängigen Netzwerks in ein softwarebasiertes Netzwerk. Wie bei allen Formen der IT-Virtualisierung besteht das grundlegende Ziel der Netzwerkvirtualisierung darin, eine Abstraktionsschicht zwischen physischer Hardware und den Aktivitäten einzuführen, die diese Hardware nutzen.

Genauer gesagt ermöglicht die Netzwerkvirtualisierung die Bereitstellung von Netzwerkfunktionen, Hardware- und Softwareressourcen unabhängig von der Hardware in Form eines virtuellen Netzwerks. Sie kann eingesetzt werden, um zahlreiche physische Netzwerke zu konsolidieren, ein solches Netzwerk aufzuteilen oder virtuelle Maschinen (VMs) miteinander zu verbinden.

Mithilfe von Netzwerkvirtualisierung können Anbieter digitaler Services ihre Serverressourcen optimieren. Dies führt zu weniger Serverleerlauf und ermöglicht es, Standardserver für Funktionen zu verwenden, die früher teure proprietäre Hardware erforderten. Auch die Geschwindigkeit, Flexibilität und Zuverlässigkeit von Netzwerken wird dadurch verbessert.

Es gibt 2 Arten der Netzwerkvirtualisierung: externe und interne Virtualisierung. Die externe Netzwerkvirtualisierung kann Systeme, die physisch an dasselbe lokale Netzwerk (LAN) angeschlossen sind, in separate virtuelle lokale Netzwerke (VLANs) kombinieren oder umgekehrt separate LANs in dasselbe VLAN aufteilen. So können Serviceanbieter die Effizienz eines großen Netzes verbessern.

Im Gegensatz zur externen Netzwerkvirtualisierung, die auf Systemen außerhalb eines einzelnen Servers agiert, agiert die interne Netzwerkvirtualisierung innerhalb eines Servers, um ein physisches Netzwerk zu emulieren. Dies geschieht in der Regel zur Verbesserung der Effizienz eines Servers und umfasst die Konfiguration eines Servers mit Software-Containern. Mit Containern können einzelne Anwendungen isoliert oder verschiedene Betriebssysteme auf demselben Server betrieben werden.

Die Netzwerkvirtualisierung abstrahiert die physischen IT-Infrastrukturelemente (Computer, Netzwerk und Storage) von proprietärer Hardware und bündelt sie in einem Pool. Aus diesem Pool können Ressourcen automatisch dort bereitgestellt werden, wo sie am dringendsten benötigt werden, wenn sich Nachfrage und geschäftliche Anforderungen ändern. Dies ist besonders in der Telekommunikationsbranche relevant, wo Anbieter vor der Herausforderung stehen, ihre Netze und Abläufe zu transformieren, um mit technologischen Innovationen Schritt zu halten.

Ob virtuelle Realität in der Fernchirurgie oder intelligente Netze, die es Krankenwagen ermöglichen, sicher über Ampeln zu fahren – neue Fortschritte versprechen radikal verbesserte und optimierte Erlebnisse. Die traditionell hardwareabhängigen Netze vieler Serviceanbieter müssen jedoch umgestaltet werden, um diese Innovation zu unterstützen. Die Netzwerkvirtualisierung bietet Serviceanbietern die Agilität, die sie benötigen, um mit der Entwicklung Schritt zu halten.

Hyperscale Public Cloud-Anbieter haben gezeigt, wie sich Servicebereitstellung, Deployment und Iteration durch cloudnative Architekturen und Open Source-Entwicklung beschleunigen lassen. Serviceanbieter in der Telekommunikation können denselben Ansatz verfolgen, um mit größerer Agilität, Flexibilität, Resilienz und Sicherheit zu arbeiten. Sie können die Komplexität der Infrastruktur durch Automatisierung und eine gemeinsame horizontale Plattform managen. Außerdem können sie die höheren Erwartungen der Verbraucher und Unternehmen in Bezug auf Performance, Sicherheit, Allgegenwärtigkeit und Benutzererlebnis erfüllen. Mit cloudnativen Architekturen und Automatisierung können Anbieter Services und Funktionen schneller ändern und hinzufügen und so besser auf die Bedürfnisse und Anforderungen der Kunden reagieren.

Die meisten Anbieter digitaler Services haben sich bereits der Virtualisierung von Netzwerkfunktionen (NFV) verschrieben. NFV ist eine Methode zur Virtualisierung von Netzwerkservices wie Router, Firewalls, VPNs (Virtual Private Networks) und Load Balancer, die ursprünglich auf proprietärer Hardware ausgeführt wurden. Bei einer NFV-Strategie werden diese Services stattdessen als VMs oder Container auf Standardhardware paketiert, sodass Serviceanbieter ihr Netzwerk auf kostengünstigeren Standardservern ausführen können.

Wenn diese Services virtualisiert sind, können Anbieter Netzwerkfunktionen auf verschiedene Server verteilen oder verschieben, wenn sich die Nachfrage ändert. Mit dieser Flexibilität lässt sich die Geschwindigkeit von Netzwerkprovisionierung, Service-Updates und Anwendungsbereitstellung verbessern, ohne dass zusätzliche Hardwareressourcen benötigt werden. Die Segmentierung von Workloads in VMs oder Container kann auch die Netzwerksicherheit erhöhen.

Dieses Konzept bietet folgende Vorteile:

• Es wird weniger (und günstigere) Hardware verwendet.
• Flexibilität und Workload-Portierbarkeit werden erhöht.
• Workloads können im Handumdrehen hoch- und heruntergefahren werden.
• Netzwerkressourcen können flexibel skaliert werden, um auf veränderte Anforderungen zu reagieren.

Die wirtschaftlichen Vorteile einer virtualisierten Netzwerkinfrastruktur können enorm sein. Dabei stellt insbesondere das Radio Access Network (RAN) eine wichtige Möglichkeit für Serviceanbieter dar, Netzwerkabläufe zu vereinfachen und die Flexibilität, Verfügbarkeit und Effizienz zu verbessern. ACG Research schätzt, dass Netzbetreiber durch die Virtualisierung des kompletten RAN die Gesamtbetriebskosten (TCO) um 44 % senken können.

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