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Vom Hype zur ersten durchgängigen SDN-Lösung An Software-Defined Networking führt kein Weg vorbei

Autor / Redakteur: René Princz-Schelter / Dipl.-Ing. (FH) Andreas Donner

In herkömmlichen Netzwerk-Architekturen erweitert man bei steigenden Anforderungen einfach die Bandbreite. Künftig müssen Netze jedoch so intelligent sein, dass sie immer das richtige Service-Level zur Verfügung stellen – abhängig von der Anwendung und dem jeweiligen Bedarf, nicht von der Anzahl der angeschlossen Boxen.

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"Nur SDN kann mit dem rasanten Smartphone-Wachstum fertig werden!"
"Nur SDN kann mit dem rasanten Smartphone-Wachstum fertig werden!"
(Bild: Alcatel-Lucent Enterprise)

René Princz-Schelter, Director Presales & Produktmarketing bei Alcatel-Lucent Enterprise, ist überzeugt davon, dass nur SDN mit dem rasanten Smartphone-Wachstum fertig werden kann: Bis 2015 wird sich die Zahl der weltweit eingesetzten Smartphones auf 2 Milliarden verdoppeln, das Maschine-zu-Maschine-Networking erreicht 2017 einen Wert von mehr als 85 Mrd. Dollar, und das Big-Data-Volumen verdoppelt sich alle zwei Jahre.

Es gibt immer mehr IT-basierte Medienlösungen: Online-Medien, Video-Content, Anwendungen im Gesundheitswesen und Cloud-Anwendungen. Der Anwender braucht diese Echtzeit-Anwendungen zunehmend auf seinem Smartphone, Tablet oder Laptop, um seine Arbeit besser erledigen zu können. Die Notwendigkeit, jederzeit ein hochwertiges Nutzererlebnis (Quality of Experience, QoE) sicherzustellen, wächst mit den steigenden Anforderungen der Anwender.

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Mobile Computing und M2M treiben die Anforderungen

Hinzu kommt der Anstieg an Maschine-zu-Maschine-Kommunikation. Als Beispiel sei hier eine Telematic-Anwendung genannt, die Betriebsdaten aus einem Fahrzeug direkt an das Versicherungsunternehmen des Halters übermittelt. In diesem Szenario werden Big-Data-Analysen benötigt, um einen Versicherungstarif zu errechnen, der die Fahrweise und Gewohnheiten des Fahrers berücksichtigt. Hier werden große Datenmengen übertragen, die das Netzwerk belasten.

Diese Applikationen erfordern einen Datendurchsatz, der um ein Vielfaches höher ist als bei allen früheren Anwendungen. Das Ergebnis sind sehr große und sich ständig verändernde Nord-Süd- und Ost-West-Datentransfers, mit denen die meisten traditionellen Unternehmensnetzwerke schlicht überfordert sind.

Permanente Überlastung oder Überkapazitäten sind nicht die Lösung

Das hat zu einer permanenten Überlastung geführt, die allerdings über den klassischen Weg, Überkapazitäten mit teuren Hochleistungs-Switches aufzubauen, nicht beseitigt werden kann. Viele Unternehmen gehen aber genau diesen Weg. Sie bauen große Netzwerke mit großen Switches auf, die aber trotzdem nicht in der Lage sind, mit den Kapazitätsspitzen im Netzwerk fertig zu werden.

In dieser Situation erhält das Konzept des Software-Defined Networking (SDN) einen immer höheren Stellenwert, denn es ermöglicht neue Services und die zuverlässige Bereitstellung von Applikationen in einer dynamischen Infrastruktur. Und jetzt gibt es zu diesem Konzept auch eine lieferbare Lösung.

Wie sieht eine durchgängige SDN-Lösung aus?

Die Netzwerke der Zukunft basieren auf einer intelligenten Infrastruktur, die es ihnen ermöglicht, immer genau das richtigen Service-Level zur Verfügung zu stellen – abhängig von der jeweiligen Applikation und dem Bedarf, nicht von der Anzahl der angeschlossenen Boxen.

Unternehmen benötigen eine hochflexible, dynamische, integrierte, benutzerfreundliche Lösung, mit der sie ihre Hochleistungs-IP-Netzwerke gestalten, implementieren, konfigurieren und managen können. Wenn neue Applikationen zusätzliche Abläufe und Datenverkehrsmuster in das Netzwerk einbringen, reagiert SDN mit einer kostengünstigen modularen Erweiterung der bestehenden Netzwerk-Infrastruktur. Die Bereitstellung von Überkapazitäten mit teuren Hochleistungs-Switches ist nicht erforderlich.

Luc Andries, Chief Technology Officer bei SDNsquare, einem neuen weltweiten Partner von Alcatel-Lucent, kommentiert die Entwicklung der ersten durchgängigen SDN-Lösung am Markt so:

„Mit einer intelligenten SDN-Lösung kann man das ‚Wissen‘ jedes einzelnen Switches von einem anderen Ort aus steuern. Bei einem End-to-End-Ansatz wird das SDN-Prinzip zweimal angewendet – einmal im herkömmlichen Sinn, also indem man das Netzwerk extern über Software steuert, und zweitens, um die Datenflüsse innerhalb des Netzwerks zu beeinflussen. Deshalb nennen wir unsere Lösung SDN².”

Video-Anwendungen sind beispielsweise mit besonderen Herausforderungen verbunden: Wenn wir den Einsatz von Video mit dem Einsatz einer Suchmaschine in einem langsamen Netzwerk vergleichen, ist der Video-Content nutzlos. Es muss also eine Lösung her, mit der SDN zur Realität wird.

Mit Expertensystemen in weniger als 15 Minuten installationsbereit

Garantiert verlustfreie Netzwerkpfade mit einem Minimum an Schwankungen und Latenzzeiten – das bedeutet, komplexe Interaktionen zwischen schubweise auftretenden großen Datentransfers zu steuern, und das kann nur durch zentrale Intelligenz, nicht durch individuelle Switches gemanagt werden.

„Wir übernehmen zu hundert Prozent den SDN-Ansatz von Alcatel-Lucent. Warum? Weil wir den leistungsstarken OmniSwitch 6900 intensiv evaluiert haben und von seinen Leistungsmerkmalen überzeugt sind. Der SDN²-Ansatz, den SDNsquare gemeinsam mit Alcatel-Lucent Enterprise entwickelt hat, berücksichtigt als einziger das gesamte Netzwerk. Statt jeden Switch einzeln und lokal im Netzwerk arbeiten zu lassen, haben wir ein Expertensystem gebaut, das automatisch – und intelligent – alle Details der Netzwerkkonfigurationen managt. Der Anwender braucht keine Elemente wie virtuelle LANs, Zugriffskontrolllisten oder Routing-Tabellen zu definieren. Unser Expertensystem konstruiert die Topologie und die Konfiguration des Netzwerks für den Anwender. So kann das Netzwerk in weniger als 15 Minuten installationsbereit sein“, erläutert CTO Luc Andries.

Die Intelligenz von SDN – Ihr persönlicher Netzwerk-Ingenieur

Die Technologie stellt einen revolutionären Ansatz dar, um Rich-Media-Content unabhängig vom jeweiligen Video- oder Bildformat zu verarbeiten, zu transportieren und zu speichern. Erreicht wird das durch eine hoch automatisierte, datenflussbasierte, durchgängige Bereitstellung, die dedizierte Netzwerk-Ressourcen gewährleistet und die Bandbreite für jeden Datenfluss optimal nutzt.

Es ist möglich, die Control Plane mit einem externen SDN-Expertensystem zu zentralisieren und die Komplexität des Netzwerk-Designs und des Netzwerk-Managements durch drei Konzepte zu reduzieren:

  • Einsatz eines grafischen Design-Wizards, der das Design von modularen SDN²-Netzwerk-Topologien durch vordefinierte Templates erleichtert.
  • Hinzufügen von Clients und Servern als Knoten in der Netzwerk-Topologie.
  • Bereitstellung individueller Datenflüsse zwischen Knoten.

Da Datenflüsse durch das komplette Netzwerk gesteuert werden, kümmert sich SDN um die Konfiguration der einzelnen Switches entlang dem ausgewählten optimalen Pfad. So kann das System verlustfreien Transfer jedes Datenflusses in der bereitgestellten Geschwindigkeit gewährleisten und die Überlastungen und Interferenzen traditioneller IP-Netzwerke verhindern.

„Das Netzwerk kann über eine einfache, intelligente grafische Benutzeroberfläche konfiguriert und gesteuert werden, mit der das Netzwerk-Design in wenigen Minuten erledigt ist. Durch die Simulationsfunktion ist jedes Unternehmen in der Lage, sein Netzwerk komplett selbst zu konfigurieren. Das ist ungefähr so, als hätten Sie dafür Ihren persönlichen Netzwerk-Ingenieur“, fügt Andries hinzu.

Die Vorteile einer End-to-End-Lösung zeigen sich an drei Stellen: bei den Anwendern, die das Netzwerk aktiv nutzen, bei den IT-Teams, die das Netzwerk managen und beim Unternehmensergebnis.

Weg vom Flaschenhals

Eine SDN-Strategie stellt sicher, dass das Netzwerk nicht mehr der Flaschenhals für Anwendungen ist, die eine höhere Brandbreite verlangen oder höhere Priorität im Netzwerk haben. Durchgängige SDN-Lösungen unterstützen große Datentransfers effizient, sie ermöglichen einfaches Netzwerk-Design und schnelle Implementierung, und sie können modular aufgerüstet werden. So migrieren die Anwenderunternehmen ihr Netzwerk bei Bedarf sehr einfach von 1-Gb- auf 10-Gb-Switches.

Vor allem aber kann dieser Ansatz mit erheblichen Kosteneinsparungen verbunden sein. Denn das bereitgestellte Netzwerk wird zu 100 Prozent ausgelastet. Außerdem muss weniger für teure Hardware ausgegeben werden: SDN² nutzt Low-End-Switches, benötigt keine großen Netzwerk-Chassis und ermöglicht es, vier bis acht 1-Gb-Server zu einem einzigen 10-Gb-Server zu zusammenzufassen.

René Princz-Schelter
René Princz-Schelter
(Bild: Alcatel-Lucent Enterprise)

Die Akzeptanz und Ausbreitung von SDN wird davon abhängen, wie schnell die Hersteller ein funktionierendes Produkt anbieten können. Wir sind überzeugt davon, dass die SDN²-Lösung von Alcatel-Lucent Enterprise und SDNsquare ein wichtiger erster Schritt ist, mit dem Unternehmen SDN zur Realität in ihrem Netzwerk werden lassen können.

Über den Autor

René Princz-Schelter ist Director Presales & Produktmarketing bei Alcatel-Lucent Enterprise.

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