Bringt SDN Effizienzverbesserungen und Produktivitätsvorteile?

Software-Defined Networking: die Vorteile hinter dem Hype erkennen

| Autor / Redakteur: Christian Lorentz / Andreas Donner

SDN als Basis der Netzwerkvirtualisierung kann im nächsten Schritt helfen, ein Software-Defined Data Center aufzubauen.
SDN als Basis der Netzwerkvirtualisierung kann im nächsten Schritt helfen, ein Software-Defined Data Center aufzubauen. (Bild: gualtiero - Fotolia.com)

Die Anforderungen an Unternehmen verändern sich ständig – heute mehr denn je. Ein hohes Maß an Geschwindigkeit und Flexibilität ist daher gefragt, wenn sie im Wettbewerb bestehen und langfristig erfolgreich sein möchten. Und hierbei kann SDN ein entscheidender Faktor sein.

In den letzten Jahren haben Unternehmen erkannt, dass gerade ihre IT-Abteilungen die Grundlagen zur Erfüllung dieser Anforderungen liefern. So erklärt sich auch der Erfolg von Virtualisierung und Cloud Computing: Unternehmen können damit benötigte Dienste schnell implementieren und ganz gezielt bereitstellen – und somit flexibel agieren und reagieren. Aber es sind nicht nur Software-Anwendungen und Server, die sich bedarfsgerecht nutzen lassen müssen. Im Idealfall trifft das auf die gesamte IT-Infrastruktur zu.

In den letzten zehn Jahren wurden bereits entscheidende Veränderungen in IT-Abteilungen durchgeführt – Anwendungen und Daten befinden sich heute nicht mehr auf stationären PCs und Servern, sondern profitieren von Cloud-Diensten, die jederzeit Zugang zu allen wichtigen Informationen sicherstellen.

Ein wichtiger Schritt in diese Richtung ist das Software-Definierte Netzwerk (Software-Defined Networking, SDN). Das Schlagwort SDN wird zwar derzeit viel gehypt, doch es handelt sich nicht bloß um den nächsten Trend, der bald wieder abflaut und in ein paar Monaten schon wieder vergessen ist. Tatsächlich ist es eines der bedeutendsten Konzepte in der IT und im Networking und das, obwohl es noch ganz am Anfang seiner Entwicklung steht.

Aber kann SDN die Hoffnung der Unternehmen auf Effizienzverbesserungen und Produktivitätsvorteile tatsächlich erfüllen? Bringt es Geschwindigkeit und Flexibilität endlich auf das notwendige Level, um die steigenden Anforderungen zu erfüllen?

Die Virtualisierung des Netzwerkes

Server-Virtualisierung ist für IT-Administratoren kein Fremdwort. Schon jetzt sind sie mit den Vorteilen dieser Lösung vertraut, mit der sich die Verwaltung der Workloads optimieren lässt: Anwendungsspezifische logische Server lassen sich damit auf kostengünstiger Standard-Hardware nutzen, wodurch Ressourcen schneller bereitgestellt und effizienter verteilt werden. Auch dieser Trend hat inzwischen einen Nachfolger gefunden: die Virtualisierung der Desktops. Anstatt jedes Gerät und jede Software einzeln bereitzustellen, haben IT-Abteilungen schnell die Vorteile der Prozess-Zentralisierung erkannt und bieten Dienste über lokale Server, das WAN oder sogar über das Internet an.

Der nächste Schritt im Entwicklungsprozess ist dann das Software-Definierte Netzwerk. Im Vergleich zu virtuellen Lösungen sind physische Computer durch die Spezifikationen der “Box” eingeschränkt. Um zum Beispiel die Verarbeitungsgeschwindigkeit oder die Speicherkapazitäten zu erhöhen, müssen individuelle Komponenten der Box erneuert oder ausgetauscht werden. Außerdem vereint herkömmliches Netzwerkequipment die Control Plane (also die Steuerungsebene, in der Logik-basierte Entscheidungen getroffen werden) und die Forwarding Plane (also den Mechanismus, der festlegt, wie Daten geroutet werden) in der einen Box.

Bei SDN werden diese Funktionen voneinander getrennt und ein Framework etabliert, das ein virtualisiertes Netzwerk aufbaut. Dieses wirkt für Dienste auf dem oberen Layer wie ein normales physisches Netzwerk. So können Dienste und Anwendungen ohne Konfigurationen der Umgebung bereitgestellt werden.

Boxen bewegen nun zwar noch immer Daten hin und her, aber Entscheidungen werden durch Software auf Standard-Rechnern getroffen. Virtuelle Lösungen sind daher flexibler und können sich schneller den wechselnden Anforderungen der Anwendungen anpassen. Eine Umverteilung von Netzwerk-Ressourcen in einer Hardware-basierten Umgebung ist im Gegensatz dazu fast unmöglich und Applikationen müssen sich oft den Bedingungen des Netzwerkes anpassen. Diese Einschränkungen treffen auf virtualisierte Netzwerke nicht zu.

Anpassungen in Echtzeit

In einem virtualisierten Netzwerk lassen sich Anwendungen in Echtzeit anpassen – somit wird es überflüssig, die Hardware im Rechenzentrum regelmäßig anzugleichen oder auszuwechseln. Die Virtualisierung führt für IT-Abteilungen zu einer Optimierung der Ressourcennutzung und zu einer Reduzierung der Komplexität sowie der Kosten der Infrastruktur, da die wartungsbedürftige Hardware mit all ihren potentiellen Fehlerquellen nach ihrer Migration in die Cloud einfacher zu steuern und zu überwachen ist.

SDN beruht auf klar definierten Application Programming Interfaces (APIs). Mit diesen können Unternehmen passgenau Anwendungen für ihre eigenen Bedürfnisse entwickeln und zuschneiden. Für das Load Balancing werden in einer SDN-Umgebung etwa nicht mehr länger teure und spezialisierte Appliances benötigt. Stattdessen kann es als Software in einer “Service-Kette” zusammen mit anderen Networking-Diensten wie Firewalls bereitgestellt werden, die alle auf angepasster Standard-Hardware laufen. Das darunterliegende physische Netzwerk ist vereinheitlicht und überflüssige Werkzeuge können entfernt werden.

Hin zum Software-Definierten Rechenzentrum

SDN als Basis der Netzwerkvirtualisierung kann im nächsten Schritt langfristig dabei helfen, ein rein Software-Definiertes Rechenzentrum (Software-Defined Data Centre, SDDC) aufzubauen. Gerade für die Nutzung moderner Applikationen ist dies besonders wichtig, da diese eine für sie optimale Infrastruktur benötigen. SDDCs eliminieren die großen Infrastruktur-Boxen und ersetzen sie mit Software-basierten Netzwerkdiensten, die von der Hardware getrennt und gezielt modernen Applikationen angepasst werden. Monolithische Netzwerkausstattungen können mit diesen unterschiedlichen Anforderungen nicht mithalten.

Das SDDC lässt sich in den entscheidenden Bereichen Computing, Storage und Networking leicht programmieren. Außerdem sind alle Dienste von der Hardware losgelöst und virtuell realisiert – aus praktischen Gründen verhalten sie sich aber wie ihre herkömmlichen physischen Gegenstücke. Durch die Virtualisierung unterliegen sie jedoch keinerlei physischen Beschränken und können je nach Bedarf eingesetzt und skaliert werden. Applikationen benötigen so keine fundamentale Rekonfiguration mehr, um Prozesse am Laufen zu halten.

Fazit

Das Software-Definierte Rechenzentrum bietet Vorteile in verschiedenen wichtigen Bereichen:

  • Moderne Anwendungen haben immer höhere Anforderungen an die Infrastruktur, die oft nur schwer erfüllt werden können. Mit SDDC lassen sich diese umsetzen, ohne dass dabei andere Prozesse negativ beeinflusst werden.
  • Da Ressourcen auf Nachfrage bereitgestellt werden und das Netzwerk sich in einem SDDC automatisch an geänderte Applikationsanforderungen anpasst, können sich Entwickler ganz auf die Funktionalitäten von Applikationen fokussieren.
  • Ein zentralisiertes Control Framework als Ergänzung zu Standard-Hardware reduziert die Anzahl spezialisierter physischer Komponenten – und bedeutet damit weniger potentielle Ausfälle und notwendige Überarbeitungen. Zentralisierte Kontrolle bringt außerdem eine bessere Visibilität, wodurch virtuelle Angriffe auf das Unternehmen deutlich einfacher zu erkennen sind.
  • Der geringere Bedarf an spezialisierter Netzwerkausstattung reduziert die Kapital- und Betriebsausgaben für Unternehmen. Da IT-Budgets oft zu den ersten gehören, die Kosteneinsparungen zum Opfer fallen, ist das SDDC ein idealer Weg, um den Betrieb bei geringen Kosten zu garantieren.

Christian Lorentz
Christian Lorentz (Bild: Riverbed)

So wie Cloud und Big Data in der Vergangenheit immer umfangreicher in der IT eingesetzt wurden, wird SDDC das Corporate Network in den kommenden Jahren prägen. Unternehmen sollten daher schon heute planen, wann sie den Wechsel durchführen.

Über den Autor

Christian Lorentz ist Senior Product Marketing and Alliance Manager bei Riverbed.

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