Network Function Virtualization (NFV, deutsch: Virtualisierung von Netzfunktionen) verlagert Netzfunktionen wie Router, Firewalls, Lastverteiler oder Kernnetz-Komponenten von spezieller Hardware auf Standard-Server. Statt eines eigenen Geräts je Funktion laufen diese als Software – als virtuelle Netzfunktion (VNF) in einer VM oder einem Container.
Warum NFV?
Klassische Netze bestehen aus vielen proprietären Appliances: jede Funktion ein eigenes Gehäuse, eigener Hersteller, eigener Lebenszyklus. Das ist teuer, langsam in der Einführung und schlecht skalierbar. NFV bricht das auf: Eine Serverplattform trägt viele Funktionen, neue Dienste lassen sich per Software ausrollen statt per Hardware-Bestellung.
Die Bausteine der ETSI-Architektur
Standardisiert wird NFV von der ETSI-Industriegruppe ISG NFV, die im November 2012 von sieben großen Netzbetreibern gegründet wurde. Ihre Referenzarchitektur kennt drei Ebenen:
- NFVI (NFV Infrastructure): die Virtualisierungsschicht aus Rechenleistung, Speicher und Netz samt Hypervisor, auf der alles läuft.
- VNF (Virtualized Network Function): die virtualisierte Netzfunktion selbst, oft aus mehreren Komponenten zusammengesetzt.
- NFV-MANO (Management and Orchestration): Verwaltung und Automatisierung mit VNFM (VNF-Manager), VIM (Virtualized Infrastructure Manager) und NFVO (NFV-Orchestrator).
Wie eine VNF aufgebaut ist, beschreibt der VNFD (VNF Descriptor): eine Beschreibungsdatei mit Anforderungen an Ressourcen, Schnittstellen und Skalierung, die zusammen mit den Images als VNF-Paket eingespielt wird.
NFV und SDN
NFV und SDN ergänzen sich, sind aber nicht dasselbe: NFV virtualisiert die Funktionen selbst, SDN trennt deren Steuerung (Control Plane) von der Weiterleitung (Data Plane). In der Praxis kommen beide zusammen zum Einsatz, etwa im 5G-Kernnetz, dessen Komponenten als cloud-native Dienste laufen.
Nutzen und Herausforderungen
Zu den Vorteilen zählen geringere Kosten, kürzere Einführungszeiten, flexible Skalierung und Unabhängigkeit von einzelner Hardware. Herausforderungen bleiben der Durchsatz auf Standardhardware, die Zuverlässigkeit, die Interoperabilität zwischen Herstellern und die Absicherung der virtualisierten Komponenten.
Verwandte Grundlagen: Network Slicing, MEC, Virtualisierung, Cloud-native, Mobilfunk.