Netzwerk-Switches als Grundlage performanter und zuverlässiger Netze

Das müssen Switches der nächsten Generation können

| Autor / Redakteur: Burkhardt Emons / Andreas Donner

Erst die Funktionen moderner Switches (hier die GS950-PS-Serie von Allied Telesis) machen moderne IP-Netze zukunftsfähig.
Erst die Funktionen moderner Switches (hier die GS950-PS-Serie von Allied Telesis) machen moderne IP-Netze zukunftsfähig. (Bild: Allied Telesis)

Ein immer höherer Bedarf an Bandbreite stellt neue Anforderungen an Switches. Produkte der nächsten Generation müssen in Sachen Performanz, Ausfallsicherheit und Zuverlässigkeit daher noch mehr bieten. Doch welche neuen Switch-Features es sind nötig, um den Ansprüchen eines sich kontinuierlich ändernden Netzwerks gerecht zu werden?

Im letzten Jahrzehnt ist die Nutzung von Services, die auf das IP-Netzwerk angewiesen sind, dramatisch angestiegen. Dieser Trend wird sich in den nächsten Jahren fortsetzen. Damit kann ein Switch der nächsten Generation nicht mehr nur einfach ein Switch sein. Viel mehr handelt es sich bei diesen zukünftigen Geräten um Lösung, die aus mehreren Einzelkomponenten bestehen.

Die Anforderungen

Die meisten Geräte in einem Unternehmen brauchen heutzutage Zugang zum Netzwerk. Hinzu kommt, dass sie mit jeder neuen Generation auch mehr Bandbreite beanspruchen. Zusätzlich tendieren Firmen dazu, ihre großen Datenmengen zentral vorzuhalten und die vorhandenen Datenberge in Echtzeit zu durchforsten. Dies führt dazu, dass wesentlich mehr Ressourcen benötigt werden, um Daten von A nach B zu transferieren. Nicht „connected“ zu sein, ist ein inakzeptabler Zustand – im privaten Umfeld und erst recht im Geschäftswesen. War es vor zehn Jahren höchstens lästig, wenn die Verbindung zum Netzwerk unterbrochen wurde, ist das heute fast schon das Ende der Welt.

Sowohl im Business als auch zu Hause lässt sich eine stetig wachsende Nachfrage nach Bandbreite feststellen. Um nur ein Beispiel zu nennen: IPTV. Dieser Service wurde anfangs entweder über den Äther oder über private, extra dafür vorgesehene Netzwerke zur Verfügung gestellt. Mittlerweile läuft die Übertragung sowohl für Privat- als auch für Firmenkunden immer öfter über öffentliche Netzwerke. Die Anforderungen an die Netzwerke steigen damit exponentiell.

Nicht zuletzt greifen Mitarbeiter fast standardmäßig auf virtualisierte Anwendungen zurück. Treiber waren hier zunächst die Consumer-Anwendungen: E-Mail-Services zu Anfang, dann kamen das Teilen von Videos und Fotos und schließlich soziale Netzwerke. Mittlerweile folgen Unternehmen diesem Beispiel. Informationen und Anwendungen werden von lokalen Computern in die Cloud – private oder public – geschoben.

Die Anforderungen an die Netzwerk-Hardware steigen dabei unaufhörlich. Switches müssen beispielsweise mehr Aufgaben bewältigen, dabei aber die gleiche nahtlose Verbindung gewährleisten – was natürlich Zusatzkosten bedeutet. Für den Anwender sollte kein Unterschied spürbar sein, ob er mit Programmen auf seinem lokalen Rechner arbeitet oder in der Cloud. Doch wie lässt sich das mit Switches der nächsten Generation erreichen?

Hochverfügbarkeit

Das Netzwerk muss immun gegenüber Ausfällen sein. Typisch sind Verbindungsfehler oder Unterbrechungen der Stromzufuhr. Ausfallsicherheit lässt sich erreichen durch einfache Stacking- oder Virtual-Stacking-Technologie bzw. durch die so genannte Ethernet-Protection-Switching-Ring-Technologie (EPSR). Diese sind überaus einfach zu konfigurieren und erlauben eine sehr schnelle Wiederherstellung bei Unterbrechungen (unter 50 Millisekunden).

Fehler in der Hardware sind immer möglich. Aber mit der richtigen Technologie und dem passenden Design lässt sich eine Umgebung aufbauen, bei der Endanwender von etwaigen Fehlern gar nichts mitbekommen.

Einfaches Management

Wächst ein Netzwerk, so wird es immer wichtiger, die Switches zu managen. Standardaufgaben wie etwa Konfigurationen zu ändern, neue Firmware aufzuspielen oder einen defekten Switch zu tauschen, können in einem großen Netzwerk zur Sisyphusarbeit ausarten. Trotzdem ist auch ein größeres Netzwerk nicht schwieriger zu verwalten als kleine Topologien.

Ein automatisches Management-Tool bei Switches der nächsten Generation erleichtert diese Aufgabe wesentlich. Es ermöglicht IT-Administratoren, alle Switches von einem einzigen Punkt aus zu steuern und die oben genannten Aufgaben mit einem Klick zu erledigen. Das ermöglicht es, ein effizientes Netzwerk zu unterhalten und die täglichen Aufgaben des Administrators zu vereinfachen – dabei aber gleichzeitig die Instandhaltungskosten zu minimieren.

Energiebewusstsein

Der Energieverbrauch steigt unaufhörlich – genauso wie die Kosten für Strom. Aber auch im Netzwerkumfeld lässt sich an gewissen Stellschrauben drehen, um beides zu senken: IT-Administratoren sollten effiziente Switches verwenden oder auf eine hochwertige, energiesparende Stromversorgung setzen. Mit den entsprechenden Switches lassen sich blinkende LEDs ausschalten, wenn sie nicht genutzt werden. Ebenso lässt sich automatisch regeln, wie viel Energie tatsächlich aus einem Port kommen muss, damit eine Übertragung stabil bleibt.

Es gibt aber auch noch diverse andere Möglichkeiten, Switches zum Stromsparen zu verwenden: so können IP-Telefone über Switches ausgeschaltet werden, wenn sie nicht in Betrieb sind. Dafür gibt es zwei mögliche Vorgehensweisen. Entweder die Telefone werden alle deaktiviert, sobald das Gebäude geschlossen ist. Oder, was noch cleverer ist, das Telefon ist außer Betrieb, immer wenn der Nutzer außer Haus ist.

Ähnlich können Administratoren auch bei WLAN Access Points vorgehen: Wenn das Gebäude verschlossen ist, werden diese ebenfalls ausgeschaltet. Als willkommener Nebeneffekt spart das nicht nur Strom sondern sorgt auch für mehr Sicherheit, denn wenn kabellose Geräte offline sind, können sie schließlich auch nicht gehackt werden.

Nicht zuletzt hängt Stromsparen auch mit der Robustheit des Netzwerks zusammen – genauer gesagt mit der Verwendung der entsprechenden Technologie. Bei der Redundanztechnologie haben IT-Manager zwei Geräte für ein und dieselbe Aufgabe im Einsatz. Solange es zu keinem Ausfall kommt, frisst das zweite Gerät aber nur Strom, obwohl es nicht benutzt wird.

Beim Resiliency-Ansatz wird das komplette Equipment verwendet. Das bedeutet: Die Netzwerk-Performance steigt bei gleichem Stromverbrauch. Im Falle eines Geräteausfalls ist die Leistung zwar geringer, aber fällt nur zurück auf die Werte eines redundanten Systems.

Wo sind die versteckten Risiken?

Die Verbreitung dieser neuen Technologie hat großen Einfluss auf die Netzwerkinfrastruktur. Wenn die Daten in der Cloud sind, hat ein Netzwerkfehler große Auswirkung auf die Services. Für einen Privatnutzer ist es natürlich ärgerlich, wenn der Zugang zu seinem Video-on-Demand-Paket nicht funktioniert. Aber wenn so etwas im Firmennetzwerk passiert, wird es schnell unternehmenskritisch.

Ist hier die Verbindung zu Cloud-Services unterbrochen, bedeutet das praktisch automatisch einen Rückgang der Produktivität. Sind Anwendungen gar lebenswichtig – wie etwa in einem Krankenhaus – können die Auswirkungen noch dramatischer sein.

Ein weiteres Beispiel ist digitale Videoüberwachung, die bei Sicherheits- und Verbrechensbekämpfungsszenarien verwendet wird. Ein Fehler im Netzwerk kann hier fatale Folgen haben, wenn etwa die Übertragung von Bildern unterbrochen wird.

Die Zukunftssicherheit des Netzwerks

Das so genannte Internet der Dinge (IoT; Internet of Things) wird Realität. Wir nutzen mehr Geräte als jemals zuvor und diese kommunizieren miteinander und greifen Daten voneinander ab – und zwar alles im gleichen Netzwerk. Im Moment ist noch gar nicht klar, wie sich diese neuen Services weiterentwickeln und wie sich das auf die Bandbreite und schließlich auf das Netzwerk auswirken wird.

Burkhardt Emons
Burkhardt Emons (Bild: Allied Telesis)

Es sollte daher eine Möglichkeit geben, das Netzwerk zu vergrößern, ohne gleich die ganze Infrastruktur umbauen zu müssen. Die Bandbreite etwa muss sich dynamisch auf den Bedarf anpassen lassen. Mit Switches, die technologisch auf dem neuesten Stand sind, ist dies durchaus möglich. Das erlaubt es IT-Managern in aktuelle Technologien zu investieren – dabei aber gleichzeitig schon zukunftsgerichtet zu handeln.

Über den Autor

Burkhardt Emons ist Sales Engineer bei Allied Telesis

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