电信运营商的能源使用情况正受到前所未有的严格审视。
地缘政治紧张局势与气候变化担忧交织，使运营商面临越来越大的压力，需要全面提升各项业务及各个运营环节的效率，从网络核心、数据中心到更广泛的领域，无一例外。
根据Telecoms.com发布的《2022年气候行动调查报告》，降低能耗近期被电信运营商列为最紧迫的运营挑战（64%的受访者持此观点）。
随着决策者寻求以尽可能小的业务中断和增量成本提高效率，服务整合及其他现代化部署模式正在全球行业内获得越来越多的关注。
事实上，在Heavy Reading面向网络战略人员开展的2023年5G全球调查中，受访者最常采用的降耗方法是尽可能将更多功能迁移到通用基础设施平台（52%）。其次是通过边缘计算缩减基础设施占用空间并提高能效（45%），以及整合功能和供应商，以加强能源管理并提高成本效益（40%）。
Heavy Reading首席分析师Gabriel Brown在评论这些调查结果时指出：“解耦和多供应商模式本身会带来一些效率损失，因此，考虑如何解决这一问题显然非常重要。”他进一步表示，将核心工作负载整合到统一的云平台上，似乎是“运营商为降低5G移动核心网能耗所能采取的影响最为显著的举措”。不过，整体答复分布表明，运营商“将在节能策略中结合多种方法”。
云原生能否解围？
凯捷研究院最近发布的另一项研究报告《云上网络：优势显著》指出，未来3至5年，电信网络近一半的容量将完全实现云原生化。
该报告还指出，未来5年，运营商每年将在这项云转型上投入2.06亿美元。率先向云原生转型的组织可能会在经济效益和环境可持续性方面实现更大价值。在环境可持续性方面，研究表明，采用电信云的组织预计将在未来3至5年内减少5%的温室气体排放。电信云还将通过降低设施排放带来可持续性效益（例如，减少物理硬件占用空间、降低功耗、根据需求自动扩缩网络，以及利用AI和机器学习管理移动通信塔的功耗）。
正因如此，云原生功能（CNF）将发挥越来越重要的作用。至少本应如此！
CNF是以软件方式实现的功能或应用，而这些功能或应用传统上由物理设备执行。
该技术专为将工作负载迁移到云原生架构而设计，可消除电信运营商“臃肿”的传统虚拟化软件层，并通过自动化和编排运营来提高效率，同时支持网络扩展。
这也意味着，电信运营商可以在单一平台上整合多种功能，在提升性能的同时减少服务器容量和CPU周期的使用，从而降低能耗。例如，5G网络运营商可以将现有网络功能迁移到相应的云原生版本。
需要注意的是，整合CNF后，只需一条命令（或一次API调用）即可激活多项网络功能，例如域名服务器（DNS）、网关互联网防火墙（GiFW）和运营商级网络地址转换（CGNAT）。这带来了全新的灵活性，包括根据需要即时扩缩工作负载。例如，运营商可以使用CNF快速为大型体育赛事提供计算和网络容量，并在赛事结束后撤除这些容量。相比之下，采用专用硬件运行各项功能的传统方式可能需要数月才能完成部署。
相比之下，整合式CNF平台可根据需要快速启用或停用，并将功耗降至较低水平。其原理与电视或智能手机在闲置时切换到节能模式相同。
F5彻底解构了控制平面和数据平面，从零开始构建真正的云原生功能。现在，我们可以扩展数据平面，并在几秒内启动或停止关键应用和功能（如CGNAT）；相比之下，竞品的类CNF解决方案大约需要15分钟。虚拟化“封装”的效果不如真正的CNF，而且需要将不同功能部署在不同的服务器上。
F5还将用于BIG-IP硬件和虚拟网络功能的软件安全功能重构为CNF形态，包括Edge Firewall、CGNAT、DNS和Policy Enforcer。借助这种兼容性，电信运营商可在适当时机无缝迁移到云原生架构，同时保护其初始投资。
此外，还可选择在针对F5 CNF优化的硬件（而非商用现成硬件）上运行我们的CNF套件，进一步提升灵活性。将部分功能卸载到硬件，可帮助电信运营商显著提升性能，同时兼顾云原生特性与F5硬件设备的更高性能。选择始终至关重要，因为要实现更可持续的运营，并不存在适合所有情况的统一方法。
发挥影响力
即使未来能源价格下降，整合仍可能带来回报：精简的解决方案不仅可以提升性能和可靠性，还能降低成本。通过控制复杂性，整合可帮助电信运营商充分发挥5G云原生网络功能（CNF）的灵活性、可扩展性和可移植性。与在专用硬件或虚拟网络功能（VNF）上运行相同功能相比，这些正是5G CNF的主要优势。
令人欣慰的是，这一切并非只是技术层面的理论探讨。我们已经开始看到，一些电信运营商正在整合方面采取具有影响力的举措。
例如，Rakuten Mobile通过整合其5G数据平面中的云原生网络功能（CNF），将中央处理器（CPU）使用率降低了60%以上，同时减少了CPU跳数并降低了延迟。这家创新型电信运营商的架构如今能够优化资源消耗，而精简的网络结构则让新服务和软件更新更易于部署。这一实例充分展现了整合所能带来的成效，预计将有更多电信运营商效仿。
F5还估计，在N6-LAN中整合网络功能可将资本支出降低60%，同时降低运营成本。此外，我们还测试了将F5 CNF与密度更高的64核高性能芯片结合使用，这意味着在数据中心功耗更低、冷却需求更少的同时，性能实际上可以得到提升。
目前仍处于早期阶段，但我们预计，面向特定用例的电信运营商整合举措及相关F5创新将继续加速发展。敬请关注后续动态！
想进一步了解云原生整合？欢迎于2月27日至3月2日前往巴塞罗那世界移动通信大会的F5展位（5号馆C60）
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