© melpomen, 123RF

Der Rand der Netzwerke war ein großes Thema auf dem Open Networking Summit Europe 2019: Edge Computing ist der neue Wilde Westen. Telekommunikationsunternehmen wie Softwarelieferanten erhoffen sich große Geschäfte. Doch noch wartet Arbeit.

2025, so orakelte LF-Networking-Chef Arpit Joshipura auf dem Open Networking Summit Europe, werden die Telekommunikationsunternehmen (Telcos) eine führende Rolle im Technologiesektor einnehmen. Die Public-Cloud-Anbieter müssen dann hinterherrennen. Vier Billionen US-Dollar soll der Edge-Bereich dann umsetzen – und damit viermal mehr als der Cloud-Computing-Sektor. Bei Zahlen wie diesen mag es sich um Wunschdenken handeln, doch Joshipura denkt sie sich zumindest nicht selbst aus: Sie stammen von Firmen wie Chetan Sharma Consulting [1] und der Unternehmensberatung McKinsey, die vom IoT-Bereich im Jahr 2025 einen “ökonomischen Impact” zwischen 3,9 und 11.1 Billionen US-Dollar erwartet.

Im Open-Networking-Bereich sieht Joshipura nun den Zeitpunkt für eine Kommerzialisierung gekommen: Die letzten Jahre habe die Organisation damit verbracht, eine Community aufzubauen und Compliance- und Verifikationsprogramme aufzulegen, um die VNFs und NFVs schneller zur Marktreife zu bringen. Bei den VNFs handelt es sich um virtualisierte Netzwerkfunktionen, also in Software gegossene spezialisierte Hardwarekomponenten aus der Industrie; NFVs (Network Function Virtualization) liefern die darunter liegende Architektur. Laut Joshipura (Abbildung 1) beginnt nun die kommerzielle Adaption der unter dem Dach der LF Networking aufgebauten Plattformen.

Abbildung 1: Auf dem Open Networking Summit Europe 2019 demonstrierte LF-Networking-Chef Arpit Joshipura Zuversicht, was die Zukunft von Edge Computing angeht.

Nicht ohne Mühe

Allerdings gibt es auf dem Weg zu Edge noch einige Hürden zu überwinden. Wer sich auf der Konferenz umhörte, erhielt auch den Eindruck einer gigantischen Baustelle. Die Telcos setzten in der Vergangenheit vor allem auf klassische Virtualisierung und trieben die Entwicklung von OpenStack voran. Den vorhandenen Hardware-Zoo zu virtualisieren war ein erklärtes Ziel der Industrie. Wo früher spezialisierte Hardware stand, kommen heute generische Whiteboxes und virtuelle Maschinen zum Einsatz, die sich einfacher und kostengünstiger verwalten lassen.

Allerdings gibt es zwei Probleme: Container und Edge. Container kamen in Mode, als die Transformation hin zu virtuellen Maschinen gerade im vollen Gange war. Sie laufen effizienter als virtuelle Maschinen, galten anfangs aber auch als weniger sicher. Zugleich macht die zunehmende Bedeutung von Edge, also die Verlagerung von Compute-Ressourcen in die physische Nähe der IoT-Geräteflotten, den Umstieg auf Container dringlicher. Im IoT-Bereich fehlen häufig die Ressourcen, um virtuelle Maschinen zu betreiben. Bei Containern sieht es besser aus, und so versuchen Projekte wie Akraino [2], Kubernetes auch an den Rändern der Netzwerke zu etablieren.

Von VNFs zu CNFs

In diesem Zug arbeiten Software- und Telco-Unternehmen auch daran, aus virtuellen Netzwerkfunktionen (VNFs) Cloud-Native-Netzwerkfunktionen (CNFs) zu machen. Das ist allerdings ein längerer Prozess. Bis dahin setzen die Telcos auf hybride Setups aus VNFs und CNFs oder betten Container in schlanke virtuelle Maschinen ein.

Immerhin waren sich die Telekommunikationsanbieter vor Ort einig, dass eine Virtualisierung und Containerisierung der bisherigen Hardware-Komponenten der richtige Weg ist. Die Infrastruktur sei eben gerade nicht das verkaufte Produkt. Über die Umsetzung herrscht jedoch offenbar noch Uneinigkeit, der Wechsel auf Cloud-Native-Technologien erschien in Keynotes und Gesprächsrunden jedenfalls als Herausforderung.

Beth Cohen, die bei Verizon an der Cloud-Strategie mitarbeitet, erwartet zum Beispiel beim Testen von CNFs Probleme. Die klassischen Softwareanbieter und Cloud-Native-Entwickler würden die Software vor allem in Rechenzentren testen. Die Telekommunikationsbranche müsse hingegen sicherstellen, dass die Cloud-Software auch außerhalb der Rechenzentren reibungslos laufe, etwa auf Funkzellen und in den Edge-Sites. Dort zu testen sei jedoch schwierig – hierfür müssen die Softwareanbieter noch Lösungen finden.

Auch Matt Beal, bei Vodafone verantwortlich für die technologische Strategie und Architektur, beklagte, dass die Telcos zu lange auf virtuelle Maschinen gesetzt haben. Noch würden sie zu wenig an der rasanten Cloud-Native-Entwicklung teilnehmen. Er rief zudem dazu auf, sich auf eine gemeinsame Infrastruktur zu einigen: Die Industrie solle APIs für ONAP, ETSI und das Telemanagement-Forum (TMF) schaffen und an der gemeinsamen NFV-Infrastruktur arbeiten.

Gemeinsame Basis

Die gemeinsame Infrastruktur ist bereits in Arbeit, sie gehörte zu den großen Nachrichten auf dem Summit. Die GSMA (Groupe Speciale Mobile Association) und die Common NFVi Telco Taskforce (CNTT), eine Arbeitsgruppe der LF Networking, haben eine erste Spezifikation für die Common-NFV-Infrastruktur veröffentlicht.

Von der GSMA, einer Industrievereinigung der GSM-Mobilfunkanbieter, stammen unter anderem Standards wie SIM und Roaming. Zu ihr gehören mehr als 800 Mobilfunkanbieter und über 200 Hersteller von Telefonen und Netzwerkinfrastruktur. Der CNTT gehören um die 80 Netzbetreiber und Anbieter an, die unter dem Dach der LF Networking an der Referenz arbeiten. Das gemeinsame Referenzmodell und die Referenzarchitektur für die Common-NFV-Infrastruktur warten nun auf Github [3].

Im nächsten Schritt will die CNTT die Referenzarchitektur mit dem OPNFV Verification Program (OVP) testen. Das betreiben zwei Linux-Foundation-Projekte (OPNFV und ONAP) zusammen. Das Compliance- und Verifikationsprogramm basiert auf Open-Source-Software und soll sicherstellen, dass die kommerziellen NFV-Produkte tatsächlich einsatzbereit sind. Dafür klopft das Programm diese Produkte auf Compliance ab, wozu es verschiedene vorhandene Spezifikationen und Standards heranzieht.

Auch die von der CNTT entwickelte Common-NFV-Infrastruktur soll sich diesen Tests unterziehen. Später dürfen dann kommerzielle Anbieter ihre VNFs und NFV-Infrastrukturen auf dieser Plattform testen, um zu beweisen, dass diese konform zu den Standards arbeiten und interoperabel sind.

Technologisch basiert die Infrastruktur auf OpenStack. Zugleich arbeitet die CNTT an weiteren Referenzarchitekturen, die Container oder Kubernetes-basierte Cloud-Native-Stacks nutzen. Das sei das nächste Target, versicherte Arpit Joshipura dem Linux-Magazin. Am Ende soll die Plattform die Basisstruktur sein, auf der die kommerziellen Anbieter ihre 5G-Netzwerke aufbauen.

OpenSwitch switcht

Joshipura kündigte in seiner Keynote zudem an, dass OpenSwitch [4], ein freies Netzwerk-Betriebssystem, nun zu den Projekten der LF Networking gehöre. Das kurz OPX genannte System basiert auf einem unmodifizierten Debian. Seine Macher bezeichnen es als Network Operating System (NOS). Es legt den Fokus auf Netzwerkeinsätze, lässt sich an die Netzwerkbedürfnisse der Nutzer anpassen und kommt bereits länger im kommerziellen Umfeld zum Einsatz.

OpenSwitch bietet Support für L2- und L3-Protokolle und eignet sich für Rechenzentren und Unternehmensnetzwerke. Aus diesem Umfeld stammt es letztlich auch: HPE schob die Entwicklung des Systems 2014 an, später übernahmen andere die Weiterentwicklung, darunter Dell EMC und Broadcom.

Joe Ghalam, der Vorsitzende des Technischen Komitees von OpenSwitch, sprach auch über die Gründe für das Projekt, sich der LF Networking anzuschließen. Das Projekt arbeitete schon zuvor mit der Linux-Foundation zusammen. Teil von LF Networking zu werden ergebe aber inhaltlich mehr Sinn. In der neuen Position könne das Projekt zudem Teil des Netzwerk-Stacks werden, an dem die LF Networking arbeitet. Er soll die verschiedenen offenen Netzwerkprojekte miteinander verzahnen. (kki)