Standardisierungsgremium Cloud Ethernet Forum

Best Practises und Zertifizierungen für Netze in Cloud-Rechenzentren

| Autor / Redakteur: Ariane Rüdiger / Andreas Donner

Das Cloud Ethernet Forum (CEF) will einfacheres Equipment mit weniger Management möglich machen
Das Cloud Ethernet Forum (CEF) will einfacheres Equipment mit weniger Management möglich machen (Bild: CEF)

Neue Technologien bringen mit schöner Regelmäßigkeit auch neue Standardisierungsgremien hervor. Ein Beispiel dafür ist das im Mai gegründete Cloud Ethernet Forum. Es soll sich um Best Practises und Zertifizierungen für die Vernetzung in großen Cloud-Rechenzentren kümmern.

Im Cloud-Zeitalter neigen Rechenzentren zum Wuchern. Bei Anbietern von Public Cloud Services, aber auch von anderen RZ-Dienstleistungen muss die technologische Infrastruktur, ökonomischen Erfolg des Angebots vorausgesetzt, oft steile Wachstumskurven bewältigen.

Dabei entpuppen sich inzwischen gerade die Netzwerke als hinderlich. In Cloud-Rechenzentren müssen sie erheblich leistungsfähiger sein als bisher, weil viel mehr Maschinen mit eigenen logischen Verbindungen, über die sie fleißig Daten versenden und empfangen, sich auf engem Raum drängen. So betreibt Yahoo ein Rechenzentrum für 1,4 Millionen virtuelle Maschinen, was genau so viele MAC-Adressen bedeutet. Mit diesen Mengen sind die aktuellen Switches meist schlicht überfordert. Außerdem blockiert das Ethernet-Standardverfahren, bei dem sich jede MAC-Adresse im gesamten Netz alle 1,5 Sekunden selbst promotet, viel zu viel Übertragungskapazität.

Mehr Leistung brauchen auch die Verbindungen zwischen geclusterten Rechenzentren, unter denen, beispielsweise, weil die Energie an einem Standort gerade billiger ist als an einem anderen, Lasten möglichst ohne Betriebsbeeinträchtigung hin und her geschoben werden. Problematisch ist vor allem die Migration vieler an virtuelle Maschinen gebundener VLANs: Netze mit mehr als 4.000 dieser virtuellen Strukturen sind zwar protokolltechnisch möglich, bei der Übertragung zwischen Rechenzentren gibt es aber Schwierigkeiten.

Dazu kommen die veränderten Netzwerklasten. „Früher hieß das Motto: Hauptsache, alle Pakete kommen an, egal wie oder wann“, erinnert sich James Walker, Präsident des Cloud Ethernet Forums. Heute dagegen liefern viele verzögerungssensitive Applikationen in der Cloud, deren Netzwerk sich deshalb deterministisch verhalten müsse. Das gilt nicht nur für Video oder Audio. Sehr empfindlich seien etwa auch die Migration von virtuellen Maschinen und Speicherzugriffe, aber auch Anwendungen wie LTE-Backhaul, Smartgrid oder Börsenhandel.

Cloud-Provider fürchten Skalierungsprobleme

„70 Prozent der Carrier-neutralen Anbieter von RZ-Dienstleistungen sehen Probleme beim Skalieren“, sagt Walker. Gegen diese Befürchtungen will das neu gegründete Forum nun Technologie entwickeln. Die Grundlage dafür, dass Aufgaben wie Skalierung möglichst schnell und einfach gelöst werden können, wird dabei am besten möglichst tief unten im Netzwerkstapel geschaffen.

Gleichzeitig verlagert das neue Netzwerkparadigma SDN (Software-Defined Networking) die oberen Netzwerkschichten mit ihren komplexen Protokollen ganz aus den Routern und Switches auf einen oder mehrere geclusterte Controller, dessen Befehle dann von allen Geräten am Weg einfach befolgt werden. Auf eine Netzwerkwelt, in der irgendwann die SDNs dominieren, richten sich die Bestrebungen des neuen Gremiums.

James Walker, Tata Communications, Präsident des Cloud Ethernet Forum
James Walker, Tata Communications, Präsident des Cloud Ethernet Forum (Bild: CEF)

Die Liste der elf Gründungsmitglieder umfasst viele wichtige Namen der TK-Industrie: führend sind Tata Communications und Spirent dabei. Sie stellen mit Walker den Präsidenten (Tata) und mit Jeffrey Schmitz den Vorsitzenden (Spirent). Weitere Gründungsmitglieder sind Alcatel-Lucent, Avaya, Cirix, Equinix, HP, Huawei, Juniper, PCCW und Verizon. Inzwischen sind fünf weitere Mitglieder hinzugekommen, berichtet Walker im Gespräch mit IP-Insider.

Finanziert wird das Gremium durch Mitgliedsbeiträge: Mitglieder, die gleichzeitig dem MEF angehören, zahlen 10.000 Dollar jährlich, solche ohne MEF-Mitgliedschaft 15.000 Dollar, was schon die enge Verbindung der beiden Organisationen belegt. Insgesamt lehnt sich das Organisationsmodell des Cloud Ethernet Forum stark an das des MEF an – beispielsweise sind die Regeln zum Umgang mit geistigem Eigentum dieselben. Schließlich kümmern sich beide Organisationen ja auch um dasselbe Thema – Ethernet. MEF (Metro Ethernet Forum) arbeitet an Standards für den Ethernet-Einsatz in Weitverkehrsnetzen, das neue Forum soll sich eher um den RZ-internen Bereich und um RZ-Cluster kümmern.

Auffällig ist, dass Cisco bisher in der Mitgliederliste fehlt. Anscheinend hat der Marktführer im Moment genug damit zu tun, seine Dominanz ins SDN-Zeitalter herüberzuretten. So sagt denn Walker auch: „Wir haben enge Verbindungen zur ONF, zum MEF und zur IEEE beziehungsweise ITU, sind aber nicht direkt in Open Daylight vertreten.“ Zur Erklärung: Die ONF (Open Networking Foundation) hat Open Flow entwickelt, IEEE und ITU sind die wichtigsten Standardisierungsgremien für Ethernet beziehungsweise TK-Vernetzungsstandards. In Open Daylight, einer Initiative von Cisco und IBM, die sich eher um offene „Northbound“-Kommunikation (hin zur Anwendungsebene gerichtet) im SDN-Netz kümmern will, ist das Cloud Ethernet Forum nicht direkt vertreten. „Wir lassen uns hier durch die Mitglieder repräsentieren, die beiden Gremien angehören“, sagt Walker. Dazu gehört beispielsweise Alcatel-Lucent, das selbst Codierungsprojekte in Open Daylight einbringt, während HP dort bisher eher eine passive Rolle spielt.

Best Practises schon in wenigen Monaten

Das Cloud Ethernet Forum hat sich vorgenommen, schnellstmöglich für reibungslose Skalierbarkeit der großen Ethernet-Infrastrukturen in Netzwerken zu sorgen. „Wir fokussieren uns dabei auf die Transportschicht, damit sie das Funktionieren von SDN erleichtert. Alles was dort schon erledigt wird, muss SDN nicht mehr übernehmen“, sagt Walker.

Gerade erst hat man ein Basis-Whitepaper erstellt, das die zu lösenden Probleme genau spezifiziert. Eines davon ist die Signalisierung auf Protokollebene, wobei die diesbezüglichen Informationen die Switches heute nicht direkt erreichen, sondern zur Managementebene geschickt werden. Hier soll sich etwas ändern.

Ein anderes Thema ist, dass es künftig technisch vereinfacht werden muss, bestimmten Datenverkehr zuverlässig in bestimmten Bereichen der Infrastruktur zu halten – aus Compliance-Gründen. Die Präsentation des Forums führt als Inhalte des Papiers eine Definition unterschiedlicher Cloud-Typen, die Frage der deterministischen Leistung, die Bereitstellung und Steuerung von Verbindungen von Ende zu Ende, den Aufbau von Overlay-Tunneln und die Ressourcenbereitstellung im Allgemeinen auf.

Nach dem Whitepaper sollen in drei bis vier Monaten Best Practises folgen, die Konfigurations- und Verhaltensregeln für die Ethernet-Umgebung im Rechenzentrum definieren und für die Öffentlichkeit zugänglich sind. Innerhalb eines halben bis eines Jahres sollen die Hersteller mit entsprechend konfigurierbaren Netzsystemen nachziehen und sich die Compliance mit den Vorstellungen des Cloud Ethernet Forum analog zum MEF auch zertifizieren lassen.

Verzetteln will sich das Forum nicht: „Probleme, für die wir uns nicht zuständig fühlen, geben wir sofort an andere Organisationen weiter“, betont Walker. Wenn die oben genannten zentralen Probleme bewältigt sind, will sich die Organisation neue Felder vornehmen. Beispielsweise Speicherprotokolle oder Commodity-Services. Am Ende soll einfacheres Equipment stehen, das mit weniger Managementschichten zurechtkommt und mit dem sich die Transportwege einfacher definieren lassen. Konsolidierte Storage-Protokolle und der Rest der Kommunikation sollen über eine Infrastruktur laufen, in der die Netzwerkschichten 2 und 3 nicht mehr getrennt sind.

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