Lesezeit: 6 Minuten 49 Sekunden | Veröffentlicht: 28. Oktober 2025
Network Functions Virtualization Was ist Network Functions Virtualization (NFV)?
Die Virtualisierung von Netzwerkfunktionen (Network Functions Virtualization, NFV) abstrahiert Netzwerkfunktionen, sodass diese installiert, kontrolliert und von Software gesteuert werden können, die auf standardisierten Rechenknoten läuft. NFV integriert Cloud- und Virtualisierungstechnologien, um die schnelle Entwicklung neuer Networking-Services mit elastischer Skalierbarkeit und Automatisierung voranzutreiben. Diese Technologien werden oft als NFV und Software-Defined Networking (SDN) zusammengefasst.
Probleme, die die Network Functions Virtualization löst
Ein wesentlicher Entwicklungstreiber für NFV und SDN ist der Bedarf an automatisierter Orchestrierung und Verwaltung von Netzwerk-, Datenspeicher- und Computing-Ressourcen. Ein Szenario mit einem physischen Server und 10 VMs oder Hunderten von Containern wäre beispielsweise nicht skalierbar, wenn manuelle Eingriffe erforderlich wären. Mit Automatisierung können Sie virtualisierte Netzwerkfunktionen (VNFs) wie VMs, Container, Router, Firewalls und Intrusion Prevention Systems (IPS) schnell hochfahren oder löschen, um Ihre Netzwerkfunktionen elastisch zu skalieren und so der dynamischen Nachfrage gerecht zu werden.
Was kann man mit Network Functions Virtualization machen?
NFV macht die Bereitstellung von Networking-Services mit höherer Kapitaleffizienz agiler, indem manuelle Prozessengpässe beseitigt werden und neue Services bedarfsgerecht bereitgestellt werden können. NFV ermöglicht es Serviceprovidern, Dienstleistungen schneller und kostengünstiger zu erbringen und Automatisierung zu nutzen, um sich an die Bedürfnisse der Kunden nach Skalierbarkeit und Agilität anzupassen.
Wie funktioniert die Network Functions Virtualization?
Die modulare Architektur von NFV ermöglicht es den Dienstanbietern, auf jeder Ebene zu automatisieren. Zu den wichtigsten Komponenten der Architektur gehören:
- NFV-Infrastruktur (NFVI)-Baustein: Stellt die Virtualisierungsebene (Hypervisoren oder Container-Managementsysteme wie Kubernetes) sowie die physischen Rechen-, Speicher- und Netzwerkkomponenten bereit, die die VNFs hosten. NFVI wird über den NFVI-Infrastrukturmanager (VIM) verwaltet, der die Zuweisung von Ressourcen für VNFs steuert. OpenStack ist ein Beispiel für einen Open Source-VIM, der die physischen und virtuellen Ressourcen steuert. Die Red Hat OpenStack-Plattform ist ein Beispiel für einen kommerziellen VIM.
- VNFs: Softwarebasierte Anwendungen, die einen oder mehrere Netzwerk-Services bereitstellen. VNFs nutzen die von der NFVI bereitgestellte virtualisierte Infrastruktur, um sich mit dem Netzwerk zu verbinden und programmierbare, skalierbare Netzwerk-Services bereitzustellen. VNF-Manager unterstützen den Lebenszyklus von VNF-Instanzen und die Verwaltung der VNF-Software.
- Management und Orchestrierung (MANO): Gewährleistet die übergeordnete Verwaltung und Orchestrierung der VNFs in der NFV-Architektur. MANO stellt die Netzwerk-Services durch die Automatisierung, Bereitstellung und Koordination von Workflows für die VIM und VNF-Manager bereit, die die VNFs und Overlay Netzwerk Services-Ketten instanziieren. MANO verbindet die NFV-Architektur mit dem bestehenden OSS/BSS.
HPE Juniper Networking: Implementierung der Network Functions Virtualization
Die Juniper NFV-Lösung umfasst folgende Komponenten:
- Eine programmierbare Cloud-Referenzarchitektur für MANO, die Cloud-Native Contrail Networking (CN2) für eine sofort nutzbare Management- und Orchestrierungsplattform nutzt.
- Ein horizontaler, vorvalidierter NFVI-Stack, der CN2 für eine sofort nutzbare Management- und Orchestrierungsplattform nutzt.
- Fabric im Cloud-Umfang mit durchgängigem, carrierfähigem Underlay und Overlay.
- Intent-basiertes Networking mithilfe von Apstra zur Automatisierung des Aufbaus, des Betriebs, der Fehlerbehebung und der Sicherheit der Cloud-Infrastruktur.
- Intelligent Services Edge soll Transparenz und Kontrolle in SDNs ermöglichen und das physische Netzwerk und seine Elemente in das NFVI einbinden.
- VNFs aktiviert durch vSRX.
- Kundengeräte zur sicheren Erweiterung von VNFs für Endbenutzer mit der NFX250 Netzwerk-Services-Plattform.
FAQs
Worin besteht der Unterschied zwischen Network Functions Virtualization und Virtual Network Functions?
Network Functions Virtualization (NFV) ist ein Framework, das auf dem NFV-Architekturmodell des Europäischen Instituts für Telekommunikationsnormen (ETSI) basiert und zur Virtualisierung von Netzwerkinfrastruktur- und Plattformressourcen wie Rechenleistung, Speicher und Netzwerk dient. Die einzelnen Funktionen, die in Software-Implementierungen virtualisiert werden, wie z. B. Firewalls, Router, Route Reflectors und Breitband-Netzwerk-Gateways (BNGs), werden als virtuelle Netzwerkfunktionen (Virtual Network Functions, VNFs) bezeichnet.
Welche Vorteile bietet NFV?
Im Gegensatz zu Netzwerkplattformen, die auf servicespezifischer Hardware basieren, unterstützt NFV eine Softwareinfrastruktur, die unabhängig von der Hardware ist. Kommerzielle Standard-x86-Serverhardware dient als gemeinsame Rechenplattform für die virtuellen Maschinen (VMs), die die Netzwerkfunktionen bereitstellen. Server-Rechenspeicher-, Arbeitsspeicher- und Datenspeicherrressourcen können flexibel von mehreren VMs gleichzeitig gemeinsam genutzt werden, um Leistung und Skalierbarkeit für jeden Service individuell anzupassen und dabei die Kosten zu optimieren. Im Gegensatz zu dedizierten Hardwareplattformen, die nur einen einzigen Service unterstützen und deren Kosten sich über die Zeit amortisieren, kann NFV je nach Bedarf skalieren und mehrere Services auf einem einzigen physischen Server hosten, um wirtschaftliche Effizienz zu erzielen.
Welche Beziehung besteht zwischen einer VNF und einer VM?
Eine VNF kann als einzelne VM auf einem einzelnen Server implementiert werden, oder sie kann disaggregiert und als mehrere VMs auf mehreren Servern implementiert werden. Die Software-Disaggregation ermöglicht es, Komponenten des Services von verschiedenen Plattformen und/oder Standorten aus bereitzustellen, um Leistung, Latenz, Skalierbarkeit und Kosten zu optimieren. Diese Services umfassen die Steuerungsebene eines regionalen Rechenzentrums und die Benutzerebene einer Edge-Cloud. Als Service kann eine VNF mithilfe mehrerer Anwendungen implementiert werden, die jeweils in einer eigenen VM ausgeführt werden, um die Leistung und Skalierbarkeit jeder Anwendung zu optimieren, ohne dass eine völlig neue VNF instanziiert werden muss.
Wie wird NFV die Zukunft mit 5G ermöglichen?
5G ist das Mobilfunknetz der fünften Generation, das unter Verwendung von NFV- und Cloud-Prinzipien konzipiert und implementiert wurde. NFV bringt mehr Automatisierung, operative Agilität und geringere Investitionskosten in alle Bereiche der 5G-Infrastruktur, vom 5G-Kern bis hin zu 5G-RAN.
Wie funktioniert NFV?
Basierend auf der ETSI NFV-Referenzarchitektur werden Hardware-Ressourcen wie Rechenleistung, Speicher und Netzwerk mithilfe einer Virtualisierungsebene, dem sogenannten Hypervisor, abstrahiert. Der Hypervisor erstellt und betreibt VMs, die die zugrunde liegende Hardware gemeinsam nutzen. Zur Implementierung einer VNF werden eine oder mehrere VMs verwendet. Das Management und die Orchestrierung von NFV, bekannt als MANO, werden von übergeordneten Anwendungen übernommen, um den Lebenszyklus der NFV-Infrastruktur (NFVI) und der VNF-Services zu automatisieren. Die Vernetzung der VMs und Services obliegt einem Software Defined Networking (SDN)-Controller, der die Subnetzzugehörigkeit und die Durchsetzung von Richtlinien automatisiert.
Welche NFV-Technologien/Lösungen/Produkte bietet HPE Juniper Networking an?
HPE Juniper Networking bietet ein umfassendes Portfolio an SDN-, Automatisierungs- und VNF-Lösungen für Rechenzentren von Unternehmen, Service Providern und Cloud-Betreibern. Diese Lösungen umfassen Contrail Networking SDN, Apstra Automatisiertes Rechenzentrum und Paragon Automation für die Entwicklung und den Einsatz automatisierter NFV-Lösungen. HPE Juniper Networking bietet virtualisierte Netzwerklösungen für Routing, Cloud-KI und Sicherheit an, um den Übergang zu NFV zu vereinfachen.