Netzwerke stehen im Mittelpunkt jedes Unternehmens. Ohne sie würden Unternehmen nicht mehr funktionieren.
Dank des Netzwerks können Mitarbeiter auf Server zugreifen, Benutzer können Software und das Internet nutzen und sich mit anderen Unternehmen verbinden. Aber mit der zunehmenden Anzahl internetfähiger Geräte explodiert der Internetverkehr noch schneller.
Unternehmen haben die meisten Dienste in die Cloud ausgelagert, von Voice over Internet Protocol (VoIP)-Anrufen bis hin zu Videostreaming und Echtzeit-Cloud-Backup-Diensten. Dieser Wechsel zur Cloud wirkt sich auch auf alles aus, von der Netzwerkarchitektur bis hin zur Bauweise von Rechenzentren und der darin enthaltenen Hardware. Unternehmen, die diese Chancen oder diesen Trend nutzen möchten, müssen wissen, was das für sie bedeutet.
In den letzten Jahren haben Telekommunikations- und Technologieunternehmen die Betriebsausgaben (OpEx) durch den Einsatz neuer Technologien wie virtueller Maschinen (VMs) und Cloud-Computing reduziert. Hier kommen Anwendungen zur Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV) ins Spiel.
Die NFV-Technologie gibt es schon seit mehreren Jahren, aber erst kürzlich hat sie in der Geschäftswelt genügend Aufmerksamkeit erlangt. Sie verbessert die Betriebseffizienz erheblich und ermöglicht es Unternehmen, massive Kosten zu sparen. Daher bleibt sie im aktuellen softwaredefinierten Netzwerkumfeld (SDN) hochrelevant, in dem Unternehmen eilig versuchen, softwaredefinierte Weitverkehrsnetzwerk (SD-WAN)-Software zu integrieren, um den Unternehmensverkehr zu verwalten.
Was ist Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV)?
Netzwerkfunktionsvirtualisierung, oder NFV, ist ein Konzept in der Netzwerkarchitektur, das Netzwerkfunktionen wie Paketvermittlung, Protokollbeendigung und Informationsdienste von proprietären Hardware-Appliances entkoppelt und sie als Software auf allgemeiner Hardware ausführt. Dies hilft, die Betriebskosten einer Organisation zu senken, indem die Kontrolle über Netzwerkressourcen und -dienste übernommen wird.
Diese Entkopplung von Hardware-Appliances hilft Unternehmen, effizienter und kostengünstiger zu arbeiten, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. In einem Umfeld, in dem die Investitionsausgaben (CapEx) streng kontrolliert werden, ist NFV eine günstigere Alternative zu den erheblichen Vorabkosten der Netzerweiterung.
Die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen bricht die Hardwareabhängigkeit von Netzwerkausrüstung. Es ist ein Ansatz zum Aufbau, zur Bereitstellung, Verwaltung und zum Testen von Kommunikationsnetzwerken, bei dem die meisten Aufgaben auf Standard-x86-Servern ausgeführt werden, die auf allgemein verfügbarer Serversoftware laufen. NFV ist eine alternative Netzwerkarchitektur, die die meisten Netzwerkfunktionen als Software auf allgemeiner Hardware ausführt.
Dienstanbieter und Unternehmen können kostengünstige Switches, Speicher und Server verwenden, um VMs auszuführen, die Netzwerkfunktionen anstelle teurer Hardware ausführen. Mehrere Dienste werden auf einem einzigen physischen Server konsolidiert, wodurch Kosten und Infrastruktur-Rollouts reduziert werden. Wenn ein Unternehmen eine neue Netzwerkfunktion benötigt, kann es eine neue virtuelle Maschine erstellen, um diese Aufgabe auszuführen.
Sind Sie immer noch verwirrt? Auf einfachster Ebene ist NFV eine Möglichkeit, Netzwerkdienste wie Router, Firewalls und Lastverteiler zu virtualisieren. In der Praxis umfasst NFV jedoch auch viele andere wichtige Netzwerkelemente – von Big Data Analytics bis hin zu Content-Delivery-Netzwerken (CDN) und neuen Netzwerkprogrammierwerkzeugen. Alles wird durch eine Schnittstelle zwischen Hardware und Software verbunden, die durch Virtualisierung geschaffen wird.
NFV-Anwendungen
NFV-Anwendungen werden auf eine Vielzahl von Netzwerkfunktionen angewendet, einschließlich Mobilfunknetzen. Einige der am häufigsten verwendeten Anwendungen zur Netzwerkfunktionsvirtualisierung sind:
- Netzwerküberwachungssysteme
- Softwaredefinierte Filialen und SD-WAN
- Erweitertes Paketkernnetz (EPC)
- IP-Multimedia-Subsystem (IMS)
- Netzwerkslicing
- Content-Delivery-Netzwerke (CDN), die Content-Delivery-Dienste wie Videostreaming umfassen
- Virtuelle Kundenstandortausrüstung (vCPE)
- Webanwendungs-Firewalls
- Sitzungsgrenzkontrolle (SBC)
- Lastverteilungssysteme
Der Bedarf an Netzwerkfunktionsvirtualisierung
In einem herkömmlichen Unternehmensnetzwerk führen dedizierte Hardwaregeräte die meisten netzwerkbezogenen Aufgaben aus. Jedes Gerät erfüllt eine bestimmte Funktion, wie z. B. das Routing von Netzwerkverkehr oder das Ausgleichen von Datenlasten. Obwohl diese Strategie weit verbreitet und technologisch stabil ist, ist sie teuer, verschwenderisch und unflexibel, insbesondere bei den heutigen dynamischen Arbeitslasten und enormen Mengen an heterogenen Daten. Häufige Einführung neuer Dienste erfordert eine Neukonfiguration des Netzwerks und die Installation neuer Geräte vor Ort, was mehr Platz, Strom und qualifiziertes Wartungspersonal erfordert.
Im digitalen Zeitalter sind Innovationszyklen beschleunigt, was mehr Flexibilität und Dynamik erfordert, als hardwarebasierte Appliances bieten können. Ein fest verdrahtetes Netzwerk mit Einzelfunktionsboxen ist zeitaufwendig, träge und verhindert, dass Dienstanbieter dynamische Dienste anbieten können.
Angesichts der enormen Transformation, die Hyperscale-Rechenzentren durchlaufen haben, von einst rein physisch zu fast vollständig virtualisiert, ist es keine Überraschung, dass die Telekommunikationsbranche beginnt, einen ähnlichen Weg zu gehen.
Versorgungs- und Kommunikationsanbieter, deren Geschäfte sich um die langfristige Nutzung und Investition in Netzwerke drehen, wurden historisch daran gehindert, die wirtschaftlichen und betrieblichen Vorteile des Cloud-Computings zu nutzen – aufgrund eines Mangels an Standards – haben jetzt jedoch die Möglichkeit, diese Technologie zu nutzen.
Indem sie dies tun, können sie ihre Entwicklungszyklen beschleunigen, die Menge an Infrastruktur reduzieren, die für neue Dienste benötigt wird, und von Skaleneffekten mit führenden Rechenzentrumsbetreibern profitieren.
Virtualisierte Netzwerkfunktionen machen Netzwerke agil und in der Lage, automatisch auf die Anforderungen des Verkehrs und der darüber betriebenen Dienste zu reagieren. Die beiden entscheidenden Technologien, die dies ermöglichen, sind softwaredefinierte Netzwerke (SDN) und Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV).
SDN und NFV sind komplementär, aber zunehmend voneinander abhängig. Während ersteres eine dynamische Netzwerkkontrolle und die Bereitstellung von Netzwerk als Dienst (NaaS) ermöglicht, erlaubt letzteres die Verwaltung und Orchestrierung virtueller Ressourcen für die Bereitstellung von Netzwerkfunktionen und deren Zusammenstellung zu höherstufigen Netzwerkdiensten.
NFV trennt Kommunikationsdienste von der zugrunde liegenden Hardware, wie Routern und Firewalls. Diese neue Segmentierung ermöglicht es Netzwerkoperationen, zusätzliche Dienste dynamisch und ohne neue Hardware bereitzustellen. In NFV werden Netzwerkkomponenten in Stunden statt Monaten bereitgestellt. Darüber hinaus können virtualisierte Dienste auf günstigeren generischen Servern anstelle von proprietärer Hardware betrieben werden.
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Geschichte der Netzwerkfunktionsvirtualisierung
NFV kam ins Spiel, als Dienstanbieter die Einführung neuer Netzwerkfunktionen oder Anwendungen erleichtern und beschleunigen wollten. Auf dem OpenFlow World Congress im Jahr 2012 stellte das European Telecommunications Standards Institute (ETSI), eine Koalition von Telekommunikationsdienstanbietern, darunter AT&T, China Mobile, BT Group, Deutsche Telekom und andere, ursprünglich das Konzept eines Standards für die Netzwerkfunktionsvirtualisierung vor.
Die ETSI ISG NFV ist eine Normungsorganisation mit Standards und Protokollen für das NFV-Management und die Netzwerkorchestrierung (MANO).
Dienstanbieter suchten nach einer Möglichkeit, die Einführung von Netzwerkdiensten zu beschleunigen. Die Einführung neuer Netzwerkdienste war ein zeitaufwendiger Vorgang, der die Installation zusätzlicher Hardwarekomponenten umfasste. Da die Kosten für Energie, Platz und qualifizierte Netzwerktechniker stiegen, entschied sich das ETSI-Komitee, Netzwerkfunktionen zu virtualisieren, um diese Probleme zu lösen. NFV eliminiert den physischen Platzbedarf für Hardware-Appliances und erfordert keine fortgeschrittenen Netzwerkkenntnisse für die Bereitstellung und Verwaltung.
Mehrere Open-Source-Initiativen, darunter ETSI, Open Platform for NFV, Open Network Automation Platform, Open Source MANO und MEF (ehemals Metro Ethernet Forum), definieren derzeit NFV-Standards. Es gibt so viele verschiedene Gruppen mit widersprüchlichen Standardvorschlägen, dass es für Dienstanbieter schwierig ist, sich mit NFV vertraut zu machen. Trotz aller Widrigkeiten gewinnt es aufgrund der schnell zunehmenden Komplexität und Anforderungen heutiger Unternehmensnetzwerke an Popularität.
Wie funktioniert Netzwerkfunktionsvirtualisierung?
Netzwerkfunktionsvirtualisierung verwendet virtualisierte Netzwerkomponenten, um eine hardwareunabhängige Infrastruktur bereitzustellen. Die Architektur der Netzwerkfunktionsvirtualisierung hängt von Servervirtualisierungstechnologien ab, um die virtuelle Maschine zu ermöglichen, die für die Ausführung von Netzwerkoperationen erforderlich ist.
Virtualisierung ermöglicht es Unternehmen, Ressourcen nach Bedarf zuzuweisen, um die Anforderungen dynamischer und sich entwickelnder Arbeitslasten zu erfüllen, und gleichzeitig von den Kosteneinsparungen zu profitieren, die mit handelsüblicher Hardware (COTS) einhergehen.
Die alltäglichen Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen werden virtualisiert und auf COTS-Hardware wie x86-Servern bereitgestellt. Lastverteilung, Routing und Firewall-Sicherheit werden alle durch Software und nicht durch Hardware gehandhabt. Ein Hypervisor ermöglicht es Netzwerkingenieuren, alle verschiedenen Komponenten des virtuellen Netzwerks zu programmieren und sogar die Netzwerkbereitstellung zu automatisieren. IT-Manager können viele Aspekte der Netzwerkoperationen in Minuten über einen einzigen Kontrollpunkt anpassen.
Da virtualisierte Ressourcen zugänglich sind, werden VMs Teile der auf dem x86-Server verfügbaren Ressourcen zugewiesen. Infolgedessen können zahlreiche VMs auf einem einzigen Server betrieben werden und skalieren, um die verbleibenden freien Ressourcen zu nutzen. Dies bedeutet auch, dass Ressourcen weniger wahrscheinlich ungenutzt bleiben und Rechenzentren mit virtualisierter Architektur effizienter genutzt werden. Die Datenebene und die Steuerungsebene arbeiten innerhalb des Rechenzentrums und auf externen Netzwerken.
NFV-Architektur
Netzwerkfunktionsvirtualisierung ermöglicht eine flexible, offene Architektur mit mehreren Bereitstellungsoptionen und NFV-Software. Ein typisches NFV-Architektur-Framework besteht aus drei Hauptschichten.
1. Virtuelle Netzwerkfunktionen (VNFs)
Virtuelle Netzwerkfunktionen sind Softwareversionen von Netzwerkdiensten wie Lastverteilung, Firewalls, IP-Multimedia-Subsystemen, Routing und Sicherheit. VNFs werden häufig als VMs mit Hypervisoren bereitgestellt, die auf COTS-Hardware laufen. Cloud-native Netzwerkfunktion (CNF) ist eine VNF, die für die Cloud-Umgebung entwickelt wurde. CNF läuft im Gegensatz zu VMs in Containern und ist eine VNF für die sich entwickelnde Cloud-Umgebung.
2. Netzwerkfunktionsvirtualisierungsinfrastruktur (NFVi)
Die Kombination aller Software- und Hardwarekomponenten, die die Bereitstellungsumgebung für NFV bilden, wird als NFV-Infrastruktur (NFVi) bezeichnet. Die NFV-Infrastruktur kann viele Standorte umfassen, und die Netzwerkausrüstung, die diese Standorte verbindet, ist in der NFVi enthalten.
NFVi besteht aus drei Infrastrukturelementen: Rechenleistung, Speicher und Netzwerk. Der NFV-Infrastrukturmanager (VIM) überwacht die Ressourcenzuweisung für die VNFs. OpenStack ist ein Open-Source-VIM, das sowohl physische als auch virtuelle Ressourcen verwaltet.
3. Netzwerkfunktionsvirtualisierungsmanagement- und Orchestrierungsarchitektur-Framework (NFV MANO)
NFV MANO verwaltet und orchestriert die VNFs in der NFV-Architektur. MANO erstellt Netzwerkdienste, indem es die Bereitstellung und Koordination von Operationen für VIM- und VNF-Manager automatisiert, VNFs erstellt und Netzwerkdienstketten überlagert. NFV MANO ist verantwortlich für:
- Interaktion mit Betriebs- und Geschäftssupportsystemen (OSS/BSS), um Vorteile wie schnelle Serviceinnovation, flexible Bereitstellung von Netzwerkfunktionen, verbesserte Ressourcennutzung und niedrigere CapEx- und OpEx-Kosten zu bieten
- Orchestrierung von VNFs zu Netzwerkdiensten (NS)
- Bereitstellung und Ausführung von VNF- und NS-Instanzen auf virtualisierten Ressourcen
- Verwaltung des Lebenszyklus von VNF- und NS-Instanzen
- Interaktion mit dem Elementmanagement (EM), um die logische Funktion zu steuern und die VNF-Servicelevels zu gewährleisten, die VNF-Fehler, Konfiguration, Abrechnung, Leistung und Sicherheit (FCAPS) umfassen
- Interaktion mit NFVI, um die virtualisierten Ressourcen zuzuweisen, zu steuern und zu orchestrieren
NFV vs. SDN
Obwohl viel über die Vorteile der Einführung von Virtualisierung in das Netzwerk gesagt wird, gibt es einige Verwirrung zwischen zwei verwandten, aber unterschiedlichen Methoden: softwaredefinierte Netzwerke (SDN) und Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV).
Softwaredefinierte Netzwerke
Softwaredefinierte Netzwerke sind ein Paradigma, das eine dynamische und programmatisch effiziente Netzwerkeinrichtung ermöglicht, um die Gesamtleistung des Netzwerks zu verbessern. Im Wesentlichen machen SDN Netzwerke programmierbar, indem sie das System, das entscheidet, wohin der Verkehr geleitet werden soll (die Steuerungsebene), von dem zugrunde liegenden System trennen, das Datenpakete an bestimmte Ziele sendet (die Datenebene). Diese Trennung ermöglicht eine automatisiertere Bereitstellung und eine auf Richtlinien basierende Verwaltung von Netzwerkressourcen.
Netzwerkarchitekten und -administratoren konfigurieren und verwalten Netzwerkdienste mithilfe von Software von einem einzigen Kontrollpunkt aus. Dieser Ansatz baut dynamische, flexible und skalierbare Netzwerke auf, die sich schnell an sich ändernde Geschäftsanforderungen anpassen, indem sie die virtualisierte Architektur moderner Rechenzentren nutzen.
Netzwerkfunktionsvirtualisierung
Netzwerkfunktionsvirtualisierung ist eine Netzwerkarchitektur, die darauf abzielt, die Bereitstellung von Diensten zu beschleunigen und die Kosten für Netzbetreiber zu senken. NFV isoliert Funktionen wie Router und Verschlüsselung von der Hardware und verschiebt sie auf virtuelle Server, konsolidiert verschiedene Funktionen auf einem physischen Server und senkt letztendlich die Gesamtkosten. NFV ermöglicht es Netzbetreibern, Netzwerkrichtlinien zu implementieren, ohne sich Gedanken darüber machen zu müssen, wo Funktionen im Netzwerk platziert werden sollen oder wie der Verkehr über diese Funktionen geleitet werden soll.
NFV ist eine Methode zur Virtualisierung von Netzwerkfunktionen, die typischerweise auf Hardware laufen, und zur Bereitstellung auf virtuellen Maschinen. Ein Hypervisor, auch als Virtual Machine Manager bekannt, wird in VMs verwendet, damit mehrere Betriebssysteme einen einzigen Hardwareprozessor nutzen können. Dies gewährleistet Netzwerke mit höherer Skalierbarkeit, Flexibilität und Anpassungsfähigkeit zu geringeren Kosten als herkömmliche Netzwerke.
Die Hauptähnlichkeit zwischen SDN und NFV ist die Nutzung von Netzwerkabstraktion. SDN versucht, Netzwerksteuerungsfunktionen von Netzwerkweiterleitungsdiensten zu isolieren, während NFV Netzwerkweiterleitung und andere Netzwerkfunktionen von ihrer Hardware abstrahiert. Infolgedessen verlassen sich beide stark auf Virtualisierung, um Netzwerkarchitektur und -infrastruktur in Software zu abstrahieren, die anschließend von zugrunde liegender Software über Hardwareplattformen und -geräte bereitgestellt wird.
Wenn SDN auf einer NFV-Architektur läuft, überträgt es Datenpakete von einem Netzwerkgerät zum anderen. Gleichzeitig werden die Netzwerksteuerungsfunktionen von SDN für Routing, Richtlinienformulierung und Anwendungen in einer VM im Netzwerk ausgeführt. Somit bietet NFV grundlegende Netzwerkoperationen, aber SDN reguliert und orchestriert sie für einzelne Anwendungen. SDN definiert und aktualisiert auch Konfiguration und Verhalten programmatisch.
NFV-Anwendungsfälle
Netzwerkfunktionsvirtualisierung hat sich als Lösung für zahlreiche Netzwerkprobleme für viele Unternehmen in verschiedenen industriellen und kommerziellen Sektoren etabliert. Mit dem Wachstum des Internets der Dinge (IoT) und der steigenden Nachfrage nach immer fortschrittlicheren Diensten ermöglicht NFV Unternehmen, viel fortschrittlichere Dienste und Operationen zu entwerfen, bereitzustellen und zu vereinfachen, während gleichzeitig die Kosten durch Einsparungen gesenkt werden.
Hier sind einige Anwendungsfälle, wie NFV eingesetzt wird, um verschiedene Hindernisse zu bewältigen und überlegene Ergebnisse zu liefern, um Dienste zu verbessern und Kosten zu senken.
Netzwerkvirtualisierung
Telekommunikationsunternehmen weltweit setzen hauptsächlich NFV-Lösungen für Netzwerkvirtualisierung (NV) ein. NV baut ein virtuelles Netzwerk auf dem physischen Netzwerk auf, sodass Dienstanbieter die Dienstentwicklung erweitern und beschleunigen können. Es verbessert auch wichtige Netzwerkanforderungen wie die Bereitstellung.
Kunden wenden sich der Netzwerkvirtualisierung zu, um Netzwerkoperationen wie DNS, Caching, Routing und Firewalling von der proprietären Hardware zu entfernen, die früher die führende Option war, und ihre Netzwerkdienste zu verbessern. Diese Methode ermöglicht es ihnen auch, auf Software anstelle von Hardware zu laufen.
Bei der Einführung neuer Netzwerkdienste bietet die Netzwerkvirtualisierung Anbietern die Agilität und Flexibilität, die sie benötigen. Sie ermöglicht es ihnen, Geld für sperrige physische Hardware und die Kosten für den Betrieb, die Verwaltung und gelegentlich die Reparatur zu sparen.
Sicherheit
Aufgrund technologischer Innovationen haben sich die Werkzeuge, die wir zur Sicherung unserer physischen und virtuellen Werkzeuge verwenden, im letzten Jahrzehnt weiterentwickelt. Viele Sicherheitsanbieter bieten jetzt virtuelle Firewalls an, um VMs zu schützen. Firewalls sind jedoch nur eines von praktisch allen Sicherheitsgeräten oder -komponenten, die letztendlich von NFV und SDN virtualisiert werden.
Das Konzept zentral verwalteter Mechanismen und gleichmäßig verteilter Durchsetzung ist einer der Hauptvorteile der virtualisierten Sicherheit. Diese beiden Vorteile allein haben Unternehmen dazu veranlasst, ihre Sicherheit zu verstärken und diese Sicherheitslösungen in Betracht zu ziehen.
Videoanalytik
Videoanalysesysteme und -software sind ein weiterer Technologiebereich, dessen Potenzial seit dem Aufkommen des IoT erheblich gewachsen ist. Unternehmen können jetzt IoT und intelligente Geräte nutzen, um riesige Datenmengen aus ihren Fabriken, Geschäften und Farmen zu sammeln.
End-to-End-Netzwerklatenz ist eine der größten Herausforderungen der modernen Netzwerktechnik und stellt eine erhebliche Barriere für Anwendungen und Netzwerkdienste dar, die anfällig für Netzwerkverzögerungen sind, wie z. B. Videoanalytik.
Unternehmen nutzen NFV- und SDN-Frameworks, um dieses Problem anzugehen und die Nutzung von Netzwerkressourcen zu reduzieren und die Latenz zu verbessern. Mit IoT und Edge-Geräten, die es ermöglichen, immer mehr Daten zu erstellen, zu sammeln und zu analysieren, werden Videoanalysesoftware-Systeme immer wichtiger, um Big Data zu nutzen.
Mobile Edge Computing
Mobile Edge Computing ist ein weiterer beliebter technologischer Fortschritt. Edge-Geräte können Rechendienste ausführen und Netzwerkfunktionen anbieten, indem sie eine oder sogar mehrere VMs erstellen und bereitstellen, wenn sie NFV verwenden.
Multi-Access Edge Computing (MEC) ist ein hervorragendes Beispiel für eine dieser Technologien. MEC nutzt Mobile Edge Computing, um extrem niedrige Latenzen zu erreichen. Hier bezieht sich Edge Computing auf Komponenten wie Funktürme, Mini-Daten und lokale Rechenzentren. Einige dieser mobilen Netzwerkdienstfunktionen werden mithilfe von NFV von Hardware in Software übersetzt.
Die kontinuierliche Expansion von 5G-Netzwerken hat diese Technologie geschaffen. Das MEC verwendet diskrete Komponenten, die in seiner Architektur identisch mit der NFV-Infrastruktur sind.
Vorteile von NFV
Durch die Reduzierung der Einschränkungen manueller Methoden und die Bereitstellung von Diensten auf Abruf erhöht die Netzwerkfunktionsvirtualisierung die Agilität bei der Bereitstellung von Netzwerkdiensten und steigert gleichzeitig die Kapitaleffizienz. NFV ermöglicht es Dienstanbietern, Dienste schneller und kostengünstiger anzubieten und nutzt die Automatisierung, um auf Kundenanforderungen nach Skalierbarkeit und Agilität zu reagieren.
Hier sind einige der wichtigsten Vorteile der Netzwerkfunktionsvirtualisierung.
Erhöhte Effizienz
Netzwerkfunktionsvirtualisierung in IoT oder anderen virtualisierten Infrastrukturen ermöglicht eine bessere Arbeitslastleistung bei geringerem Stromverbrauch, einem kleineren Rechenzentrums-Footprint und geringeren Kühlanforderungen. Da ein einzelner Server mehrere VNFs gleichzeitig ausführen kann, führen weniger Server die gleiche Menge an Arbeit aus. Da die Netzwerknachfrage variiert, aktualisiert die Software die Unternehmensinfrastruktur anstelle von physischen Appliance-Upgrades in Rechenzentren und Netzwerkknoten.
Bessere Ressourcenverwaltung
Wenn ein Rechenzentrum oder eine gleichwertige Infrastruktur virtualisiert wird, kann es mit begrenzten Ressourcen mehr erreichen, da ein einzelner Server mehrere VNFs gleichzeitig ausführen kann, um die gleiche Menge an Arbeit zu erledigen. Es ermöglicht eine höhere Arbeitslastkapazität bei gleichzeitiger Reduzierung des Rechenzentrums-Footprints, des Stromverbrauchs und der Kühlanforderungen. Dies entfernt proprietäre physische Geräte aus der Infrastruktur, konsolidiert Ressourcen und senkt die Kosten.
Reduzierte Anbieterbindung
Da COTS-Hardware erforderlich ist, um VNFs zu betreiben, können Unternehmen Anbieterbindung und proprietäre Geräte vermeiden, die teuer einzurichten und zu installieren sind. Proprietäre Hardware von Anbietern kann schnell veraltet sein. NFV ermöglicht es Standardhardware, Netzwerkoperationen anstelle von dedizierten Geräten auszuführen. Ein virtualisiertes Netzwerk macht Netzwerkkonfiguration und -verwaltung erheblich einfacher.
Erhöhte Skalierbarkeit
Da VMs virtualisierte Dienste enthalten, erhalten sie Abschnitte virtueller Ressourcen auf x86-Servern, sodass zahlreiche VMs von einem einzigen Server aus betrieben werden können und effektiver basierend auf den verbleibenden Ressourcen skalieren können. Dies leitet ungenutzte Ressourcen dorthin, wo sie benötigt werden, und erhöht die Effizienz in Rechenzentren mit virtualisierten Infrastrukturen.
NFV ermöglicht es Netzwerken auch, ihre Ressourcen schnell und effizient zu erweitern, um auf eingehenden Verkehr und Ressourcenanforderungen zu reagieren. SDN-Software ermöglicht es VMs auch, automatisch hoch- und herunterzuskalieren.
Herausforderungen von NFV
NFV verbessert die Reaktionsfähigkeit, Flexibilität und Skalierbarkeit eines Netzwerks. Es verkürzt die Markteinführungszeit und senkt die Infrastrukturkosten drastisch. Es gibt jedoch Sicherheitsrisiken und Sicherheitsbedenken bei der Netzwerkfunktionsvirtualisierung, die als Barrieren für eine weit verbreitete Einführung bei Dienstanbietern wirken.
Hier sind einige der wichtigsten Nachteile der Netzwerkfunktionsvirtualisierung.
Sicherheitsprobleme
Im Vergleich zu physischen Geräten, die in einem Rechenzentrum gesichert sind, erhöht die Virtualisierung von Netzwerkomponenten deren Exposition gegenüber neuen Arten von Angriffen. Malware verbreitet sich zwischen virtuellen Komponenten, die auf derselben VM laufen, leichter als zwischen getrennten oder physisch getrennten Hardwarekomponenten.
Infrastrukturkomplexität
Viele Dienstanbieter finden es schwierig, NFV im großen Maßstab zu übernehmen, aufgrund seiner Komplexität. Der Umfang und die vielfältigen Komponenten der Architektur machen es schwierig, sie zu entwickeln, zu implementieren und zu verwalten. Der Mangel an stabilen Standards für NFV-Implementierungen behindert weiterhin die Bereitstellungen. Es hat Jahre gedauert, um NFV-Implementierungen von Laboren, Machbarkeitsstudien, Feldtests und vollwertigen Lösungen in Produktionsnetzwerken zu entwickeln.
Machen Sie Ihre Netzwerke agil für den Geschäftserfolg
Ein auf NFV basierendes Netzwerk bietet mehrere Vorteile gegenüber einem herkömmlichen Netzwerk, darunter erhöhte Flexibilität, schnellere Markteinführung, bessere Skalierbarkeit und niedrigere Kosten. NFV ist immer noch eine sich entwickelnde Technologie mit wenigen gut definierten Standards und ihren eigenen Herausforderungen.
Darüber hinaus könnten die Kosteneinsparungen nicht so signifikant sein, wenn IT-Teams die Hardware aktualisieren müssen, um den Anforderungen von NFV-basierten Arbeitslasten gerecht zu werden. Dennoch hat NFV viel Potenzial und wird mit Sicherheit noch lange bestehen. Mit 5G-Netzwerken am Horizont ist die Telekommunikationsbranche besonders an NFV interessiert.
Virtuelle Netzwerkfunktionen (VNFs) sind ein wesentlicher Bestandteil einer NFV-Infrastruktur und ein Muss für Organisationen, die Architekturen der nächsten Generation aufbauen.

Keerthi Rangan
Keerthi Rangan is a Senior SEO Specialist with a sharp focus on the IT management software market. Formerly a Content Marketing Specialist at G2, Keerthi crafts content that not only simplifies complex IT concepts but also guides organizations toward transformative software solutions. With a background in Python development, she brings a unique blend of technical expertise and strategic insight to her work. Her interests span network automation, blockchain, infrastructure as code (IaC), SaaS, and beyond—always exploring how technology reshapes businesses and how people work. Keerthi’s approach is thoughtful and driven by a quiet curiosity, always seeking the deeper connections between technology, strategy, and growth.