A cura di Alix Leconte, VP for Service Providers (EMEA) di F5
L’utilizzo dell’energia da parte del settore delle telecomunicazioni è sotto esame come mai prima d’ora. Tensioni geopolitiche e preoccupazioni per il cambiamento climatico non fanno che aumentare la pressione sugli operatori affinché diventino più efficienti, trasversalmente a tutte le operazioni che eseguono e ovunque, dai core di rete ai data center e oltre.
Secondo il rapporto Climate Action Survey 2022 di Telecoms.com, la riduzione del consumo energetico è stata indicata come la sfida operativa più urgente per il settore (64% degli intervistati).
In tutto il mondo, le riflessioni sul consolidamento dei servizi e sui modelli di deployment alternativi e moderni stanno guadagnando grande importanza in tutta l’industria, con i responsabili aziendali alla ricerca di modalità per migliorare l’efficienza con incrementi minimi dei costi e con sempre meno interruzioni dei servizi.
In effetti, stando all’indagine globale condotta da Heavy Reading in ambito 5G e rivolta ai network strategist, il principale approccio per ridurre il consumo energetico riferito dagli intervistati è stato quello di spostare il maggior numero possibile di funzioni su una piattaforma infrastrutturale comune (52%). Seguono la riduzione dell’ingombro dell’infrastruttura e l’aumento dell’efficienza energetica con l’edge computing (45%), il consolidamento delle funzioni e dei vendor per una gestione energetica più rigorosa e l’efficienza dei costi (40%).
Commentando i risultati, Gabriel Brown, principal analyst di Heavy Reading, ha osservato che “la disaggregazione e l’approccio multi-vendor introducono per loro natura alcune inefficienze; riflettere su come affrontarle è decisamente importante”. Secondo Brown, il consolidamento dei carichi di lavoro core su una piattaforma cloud comune sembra essere “la mossa più logica che gli operatori possono fare per ridurre il consumo energetico nel 5G core mobile”. Tuttavia, la presenza di diverse risposte da parte degli intervistati indica che gli operatori “combineranno più approcci nella loro strategia di riduzione energetica”.
Cloud-Native alla riscossa?
Secondo il rapporto dell’istituto di ricerca Capgemini – Networks on Cloud: A Clear Advantage – quasi la metà della capacità delle reti di telecomunicazione sarà totalmente cloud-native nei prossimi tre-cinque anni.
Lo studio indica inoltre che gli operatori spenderanno 206 milioni di dollari all’anno per questa cloud transformation nei prossimi cinque anni. Le organizzazioni che si avvicineranno per tempo al passaggio al cloud-nativo è possibile ottengano il massimo valore in termini economici e di sostenibilità ambientale. Per quanto riguarda quest’ultima, la ricerca suggerisce che chi abbraccia il telco cloud dovrebbe ridurre le emissioni di gas serra del 5% nei prossimi tre-cinque anni. Il telco cloud è inoltre destinato a realizzare vantaggi in termini di sostenibilità grazie alla riduzione delle emissioni delle strutture (ad esempio, la riduzione dell’impronta degli hardware fisici, il minor consumo di energia, l’autoscaling della rete on demand e la gestione del consumo energetico delle torri di telefonia mobile utilizzando l’intelligenza artificiale e l’apprendimento automatico).
Ecco perché le funzioni di rete cloud native (CNF) entreranno sempre più in gioco, o almeno dovrebbero. Le CNF sono implementazioni software di una funzione o di una applicazione tradizionalmente eseguite su un dispositivo fisico.
Costruita appositamente per spostare i carichi di lavoro su architetture cloud-native, questa tecnologia può eliminare i “pesanti” layer legacy di software di virtualizzazione delle telco, oltre ad automatizzare e orchestrare le operazioni per ottenere la massima efficienza. Tutto questo senza rinunciare alla possibilità intrinseca di poter scalare le loro reti.
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Ciò significa anche che è possibile combinare più funzioni su un’unica piattaforma, aumentando le prestazioni e utilizzando meno capacità di server, meno cicli di CPU e, quindi, meno energia. Ad esempio, chi gestisce reti 5G può migrare le funzioni di rete esistenti verso versioni cloud-native delle stesse.
È importante notare che, con le CNF consolidate, un singolo comando (o chiamata API) può attivare più funzioni di rete, come il DNS, il firewall gateway-Internet (GiFW) e la traduzione degli indirizzi di rete carrier-grade (CGNAT). In questo modo, si apre uno scenario di flessibilità completamente nuovo, che comprende la possibilità di scalare i carichi di lavoro “al volo” quando necessario. Un operatore potrebbe, ad esempio, utilizzare le CNF per fornire rapidamente capacità di calcolo e di rete per un grande evento sportivo e poi interromperle al termine del torneo, secondo le necessità. Un approccio tradizionale, che prevede l’esecuzione di funzioni su hardware dedicato, può richiedere diversi mesi per la configurazione.
Al contrario, una piattaforma CNF consolidata può essere attivata e disattivata rapidamente in base alle esigenze e il suo consumo energetico è ridotto al minimo. Il principio è lo stesso di quando la TV o lo smartphone passano alla modalità di risparmio energetico se non vengono utilizzati.
In F5, abbiamo completamente disaccoppiato i nostri control e data plane per costruire vere e proprie funzioni cloud-native da zero. Ora siamo in grado di scalare il piano dati e attivare e disattivare applicazioni/funzioni critiche (come CGNAT) in pochi secondi, rispetto ai 15 minuti circa delle soluzioni CNF della concorrenza. Un “wrapper” virtualizzato è meno efficace di una vera CNF e richiede funzioni diverse collocate in server diversi.
F5 sta inoltre introducendo versioni refactored delle funzioni di sicurezza software utilizzate per l’hardware BIG-IP e delle funzioni di rete virtuali in un fattore di forma CNF, tra cui Edge Firewall, CGNAT, DNS e Policy Enforcer. Questa compatibilità consente alle telco di migrare senza problemi verso un’architettura cloud-native quando è opportuno farlo, proteggendo al contempo l’investimento iniziale.
Inoltre, è possibile eseguire la nostra suite di CNF su hardware F5 ottimizzato per CNF (piuttosto che su hardware commerciale off-the-shelf), realizzando flessibilità aggiuntiva. L’offloading di funzionalità selezionate sull’hardware consente alle telco di amplificare in modo significativo le prestazioni, ottenendo il meglio da entrambi i mondi, ovvero di disporre delle caratteristiche cloud-native beneficiando della maggiore potenza di prestazioni di un dispositivo hardware F5. Come sempre, la scelta è importante: non esiste un approccio unico alla sostenibilità.
L’impatto del consolidamento
Anche se i prezzi dell’energia scenderanno in futuro, il consolidamento si rivelerà e manterrà comunque vantaggioso: una soluzione semplificata non solo può avere performance migliori e una maggiore affidabilità, ma è in grado di farlo anche a costi inferiori. Riducendo la complessità, il consolidamento può consentire alle aziende di telecomunicazione di sfruttare appieno i vantaggi principali delle CNF 5G rispetto all’esecuzione delle stesse funzioni su hardware dedicato o funzioni di rete virtuali (VNF), ottenendo quindi flessibilità, scalabilità e portabilità.
È incoraggiante osservare come tutto questo non sia solo un discorso teorico: le telco, infatti, stanno iniziando a muovere passi concreti in termini di consolidamento. Rakuten Mobile, ad esempio, consolidando le CNF nel suo data plane 5G è riuscita a ridurre l’utilizzo di CPU di oltre il 60%, limitando al contempo il numero di CPU hop e la latenza. L’architettura innovativa delle telco ottimizza il consumo di risorse, mentre la struttura di rete semplificata facilita il deployment di nuovi servizi e aggiornamenti software, a testimonianza di ciò che è oggi possibile fare (e si prevede che molte altre telco seguiranno l’esempio).
In F5 stimiamo inoltre che il consolidamento delle funzioni di rete nella N6-LAN possa ridurre i costi di investimento del 60%, diminuendo nel contempo i costi operativi. Inoltre, abbiamo eseguito alcuni test che combinano le CNF di F5 con chip ad alte prestazioni 64-core a densità più elevata, a dimostrazione che le prestazioni possono effettivamente essere migliorate, mentre il data center consuma meno energia e richiede meno raffreddamento. Siamo ancora agli inizi, ma ci aspettiamo che le iniziative di consolidamento delle telco e le innovazioni di F5, allineate a casi d’uso specifici, continuino a guadagnare terreno.
