IoT läuft aktuellen Netzwerktrends entgegen Das Internet der Dinge ist ein Internet der Gateways

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Thread heißt die neue Spezifikation, die die „letzte Meile“ im Internet der Dinge (IoT, Internet of Things) überbrücken soll. Viele namhafte Unternehmen unterstützen den Ansatz, darunter ARM, Big Ass Fans, Google und Samsung. Allerdings ist Thread eher spekulative Zu­kunfts­musik als clevere Einsatzmöglichkeit bereits vorhandener Protokolle und Standards.

Allerdings bietet der Kern des offenen Thread-Standards durchaus Potenzial: Wie verschiedene andere proprietäre Geräteverbindungsstandards, die sich am Markt durchzusetzen versuchen, setzt auch Thread auf niedrigen Energieverbrauch. Der Standard ist speziell darauf ausgerichtet, aber bei besonders sparsamen Endpunkten handelt es sich nicht zwangsläufig um Internetendpunkte. Was fehlt, ist eine Brücke zur WLAN-Technologie mit ihrem vergleichsweise hohen Stromverbrauch. Daher handelt es sich beim IoT in Wahrheit eher um ein Internet der Gateways (Internet of Gateways, IoG).

Kostendruck fördert Gateway-Nutzung

Gateways sind ein so wesentlicher Faktor für das IoT, weil die „Dinge“ – vor allem für den Verbraucher – in erster Linie nicht viel kosten dürfen. Thread beispielsweise basiert auf 6LoWPAN über IEEE 802.15.4 MAC/PHY. Dabei ist das „P“ in „WPAN“entscheidend. Es steht für Wireless Personal Area Network. Smart-Geräte müssen ein Jahr lang mit einer Knopfzelle auskommen. Das schaffen 6LoWPAN und andere Protokolle ohne Probleme.

Wenn ein Endpunkt aber nur sporadisch wie ein Erdmännchen seinen Kopf aus seiner Wireless-Höhle streckt, um ein paar kleine Pakete auszutauschen und dann wieder zu verschwinden, laufen diese Übertragungen vermutlich nicht über SOAP, REST, JSON, XML RDP oder Ähnliches, was Anwendungsserver erwarten würden. Egal, welcher Standard also letztlich verwendet wird: IoT-Endpunkte, die nicht mehr über das Stromnetz, sondern monatelang über Batterie laufen sollen, benötigen ein Gateway. Und das hat Folgen, die Netzwerktechnikern nicht einerlei sein dürften: eine große Anzahl von weit und unkontrolliert verstreuten Geräten, die konfiguriert und überwacht werden müssen.

IoT muss entgegen aktuellen Netzwerktrends laufen

Das moderne Rechenzentrum mitsamt dem angrenzenden LAN ist ein wahres Wunderwerk aus Co-Location, Konzentrierung und Zentralisierung. Weniger Geräte stellen mehr Anwendungsdienste bereit als je zuvor. Aber IoT-Gateways laufen diesem Trend zuwider, denn sie werden sicher nicht neben der restlichen Infrastruktur im Hypervisor ausgeführt werden. Letztlich führt die Notwendigkeit einer maßstabsgerechten Verwaltung idealerweise dazu, dass das IoT-Gateway-Management ausgelagert und per SDN geregelt wird, aber SDN allein kann keine angemessene Quality of Experience (QoE) gewährleisten.

Sicher wird es Anstrengungen geben, das unvermeidlich komplexe Zusammenspiel aus Abgrenzung, Sicherheit und Zugriff zu verwalten – sprich, all die notwendigen Variablen zur Verbindung von Endpunkten, und zwar unabhängig von Topologie und Datenverkehrsrouten. Damit das IoT zum Erfolg wird, muss die Benutzerfreundlichkeit jedoch absolut überzeugen. Und für Techniker, die dabei auf Nummer sicher gehen wollen, ist SDN nicht ausreichend.

Das QoE-Management erfordert eine breite Überwachung, beginnend beim Anwendungsserver in der Cloud oder im Rechenzentrum und dann weiter über die Core- und Distribution-Switches sowie Firewalls hin zu den neuen verteilten Gateways und schließlich den Milliarden von IoT-Geräten. Eine herkömmliche Geräteabfrage oder auch SDN-TAPs zur Gateway-Überwachung reichen nicht!

Anwendungen in den Mittelpunkt des Netzwerks rücken

Bei Aufgaben wie der Messung und Optimierung der Quality of Experience, die Anwender in ihrem Netzwerk vorfinden, sowie der Berichterstellung rund um die QoE ändert sich nichts: Es geht weiterhin um die Überwachung der Netzwerk-Performance, insbesondere die anwendungsorientierte Netzwerküberwachung. Doch es ist nie leicht, nur einen Netzwerkstrang von einem Ende zum anderen zu messen, egal wie direkt oder verschlungen der Weg ist. Selbst wenn Unternehmen jedes einzelne Zwischenelement mit herkömmlichen Methoden überwachen, haben sie am Ende keine absoluten Kennzahlen zum Erfolg der Servicebereitstellung.

Wenn Anwnder allerdings den Punkt überwachen, über den sie immer die Kontrolle haben – nämlich die Server-NIC – dann lässt sich die Performance äußerst genau messen. Mithilfe der Deep-Packet-Inspection-Funktionen (DPI) ihrer Netzwerküberwachungslösung können Unternehmen alle QoE-Aspekte ermitteln, die ihren Anwendern wichtig sind – unabhängig davon, welcher Endpunkt letztlich verwendet wird.

Gemessen werden können beispielsweise die TCP-Handshake-Zeiten für die Active-Directory-Authentifizierung in den lokalen VDI-Hypervisoren oder die Zeit bis zum Eintreffen der ersten Daten für die REST-Dienste, die die IoT-Geräte der Kunden steuern. Dies ist selbst ohne Kontrolle über die Netzwerkelemente außerhalb der Firewall möglich. Neben dem längst überfälligen Voranbringen von IPv6 beweist IoT den Technikern seit Langem einmal wieder den unschätzbaren Wert von DPI.

Solange Administratoren die Pakete sehen können, können sie die Anwendungen identifizieren, selbst dann, wenn sie sich gut verstecken. Und dann können sie auch die Performance analysieren und sicherstellen, dass selbst das komplexeste Netzwerk reibungslos funktioniert.

Über den Autor

Patrick Hubbard ist Head Geek bei SolarWinds.

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