Netzstrategien für die Zukunft Software-Defined Networking schafft agile Unternehmen

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Ob hybrides Arbeiten, Cloud oder Industrie 4.0 – die letzten Jahre haben gezeigt, dass die traditionellen Netzarchitekturen immer weniger mit der Dynamik der IT Schritt halten können. Starre Architekturen wie MPLS, bei denen Hardware und Funktionalität eng miteinander verknüpft sind, werden zum Hindernis. Software-Defined Networking verspricht den Ausweg aus dieser Situation.

Für wochenlange Vorlaufzeiten, etwa für Cloud-Anbindungen, fehlen Unternehmen Zeit und Personal. Ebenso sieht es mit kontinuierlichen manuellen Nachjustierungen aus, etwa bei Security Policies. Eine Lösung kann hier SDN sein. Es bietet neue Funktionalitäten auf Knopfdruck, erkennt und entstört Netzanomalien selbständig und vereinfacht den Aufbau resilienter Netze. Auf diese Weise erhöhen sich Innovationstempo und Anpassungsfähigkeit deutlich, das Tagesgeschäft vereinfacht sich dank Automatisierung. Möglich wird dies durch vier Prinzipien der neuen Netzarchitektur:

Disaggregation: Die Intelligenz (Software) wird vom Herzschlag (Compute Power in den Routern) und den genutzten Transportnetzen getrennt. Auf diese Weise können auf den Routern verschiedene Services laufen und in unterschiedlichen Rhythmen aktualisiert werden, ohne dass hierfür ein Hardware-Tausch nötig wäre. Netzadministratoren müssen sich keine Gedanken darüber machen, dass Anwendungen aktualisiert werden, denn dies geschieht automatisch. Zudem wird die parallele Nutzung unterschiedlicher Access-Typen – auch von verschiedenen Providern – deutlich vereinfacht, was für hohe Resilienz sorgt.

Cloud Native: Clouds in allen Variationen sind integrales Element der Netze. Zudem wird das Netz selbst aus der Cloud heraus betrieben. Dies ermöglicht einerseits die Umsetzung von Multi-Cloud-Strategien innerhalb von Stunden statt Wochen, und andererseits einen sicheren Betrieb der zentralen Komponenten in der Cloud. Cloud Native bedeutet also Skalierbarkeit und Effizienz.

KI-basiertes Monitoring: Hunderte Netzelemente, tausende Apps, entsprechend definierte Routing Policies: Netzüberwachung und Entstörung mit klassischen Analyse-Werkzeugen stoßen an ihre Grenzen. Software-definierte Netze nutzen künstliche Intelligenz, um sich eigenständig zu beobachten, Anomalien zu erkennen und Workarounds oder Reparaturen durchzuführen. Das Ergebnis: Die Netzadministration wird entlastet und Fehlerquellen vermieden.

Blick auf den End-To-End Prozess: Software-Defined Networking muss in unterstützende Prozesse eingebettet werden, um seine Wirkung zu entfalten. Ohne Asset-Management-Systeme, Identity-Management-Systeme, Incident-Ketten, etc. funktioniert ein Netzwerk nicht ideal.

Software-Defined Networking spart Kosten

Bislang galt eher die Modernisierung alter Schule: Mehr Hardware, höhere Energiekosten. Software-Defined Networking der ersten Generation hat sich auf die Bereitstellung neuer Funktionen fokussiert – der Materialeinsatz spielte dabei nur eine untergeordnete Rolle. Wuchs das Unternehmen, wuchs auch die Zahl der Komponenten. Nicht selten verdreifachte sich die Hardware – und zog einen deutlich erhöhten Stromverbrauch und Platzbedarf nach sich. In Deutschland gibt es gut 250.000 solcher Standorte über alle Unternehmen und Telekommunikationsanbieter hinweg. Eine Modernisierung würde allein hier einen Wachstum auf deutlich über eine halben Million Geräte bedeuten. Dies ist weder ökologisch sinnvoll noch ökonomisch vorteilhaft.

Nachhaltige Modernisierung: universelle Router-Hardware und Compute Power

Muss Modernisierung mehr Hardware bedeuten? Nicht unbedingt, wenn ein Router beispielsweise vier unabhängige Services liefert, zum Beispiel MPLS, Internet, LTE/5G und SD-WAN. Der große Vorteil ist, dass statt maximal vier nur noch ein Router aufgebaut und betrieben werden muss. Der Strombedarf lässt sich so auf ein Viertel reduzieren. Außerdem spart die Lösung Platz in den Racks. Verfügbarkeit und Stabilität hingegen steigen, da weniger Service-Elemente betrieben werden.

Der nächste Schritt geht in Richtung einer universellen Hardware (uCPE), auf der virtualisiert die Software verschiedenster Hersteller läuft. Diese Möglichkeit bringt Unternehmen nicht nur hohe Flexibilität und Kombinationsfreiheit, sondern auch Nachhaltigkeit: Hardware vor Ort lässt sich auch beim Wechsel von Technologien weiter nutzen und die Compute Power viel besser ausschöpfen. Denn die Compute Power folgt dem Pay-as-you-Use-Prinzip: Startet ein Unternehmen mit wenigen Services und bucht später weitere hinzu, kann auch die benötigte Compute Power dazugebucht werden – ganz, wie aus der Cloud gewohnt. Wird die Power nicht mehr gebraucht, wird sie wieder auf „Standby“ geschaltet. So bezahlt das Unternehmen nur noch die tatsächlich genutzten Ressourcen – und der Strombedarf im Router geht zurück. Dieser Ansatz bietet eine extrem effiziente Auslastung der Router, Flexibilität und eine Verlängerung der Nutzungszeit.

Nachhaltige Modernisierung: Neue Border Network Gateways

Software-Defined Networking sorgt auch innerhalb eines Netzes für höhere Agilität und Sparsamkeit. Ob privater Haushalt oder Unternehmen, jeder Internet Access findet den Zugang zum Kernnetz über eines der „Border Network Gateways“. Dies sind sehr große, monolithische Kästen mit jeweils einer maximalen Kapazität von Anschlüssen. Kommt auch nur ein einziger Anschluss hinzu, der die Kapazität eines solchen Kastens übersteigt, so muss ein weiterer großer Kasten aufgebaut werden – bei dem dann zunächst tausende Anschlussstellen leerlaufen. Mit einem Software-Defined Network hingegen können die Anschlusskapazitäten eines Kastens per Einschub und „Plug & Play“ einfach erweitert werden. Die Reparatur einzelner Elemente gestaltet sich ebenso einfach. In Summe gewinnt das Netz dadurch nicht nur enorm an Agilität bei der Einführung neuer Funktionen, sondern spart viele tausend elektronische Teile. Auch die Stromeinsparungen sind beachtlich: Sie entsprechen einer Stadt der Größe von Celle.

Nachhaltige Modernisierung: Session Smart Routing

Diese Beispiele zeigen, welches Sparpotential Software-Defined Networking bietet. Eine Herausforderung haben die meisten SD-WAN-Technologien dennoch – sie erzeugen im Namen der Sicherheit „digitalen Verpackungsmüll“, der Netzkapazität und Router stark belastet. Für die Sicherheit im SD-WAN wird momentan meistens die IPsec-Technologie genutzt, eine Verschlüsselungstechnologie aus den 1990er Jahren. Sie verschlüsselt Datenpakete jeweils einzeln und entschlüsselt sie am Empfängerstandort wieder.

Mit einem „Session Smart Routing“-Protokoll lässt sich dies streamlinen. Es nutzt ähnliche Prinzipien wie das Telefonieren übers Internet (Voice over IP) oder das Online-Banking. In der Konsequenz reduziert das Protokoll den Anteil des digitalen „Verpackungsmülls“ gegenüber IPsec. Dies führt gerade bei Standorten mit geringen Bandbreiten oder schlechter Qualität zu einer deutlichen Leistungssteigerung. Session Smart Routing erhöht außerdem die Resilienz unternehmenskritischer Anwendungen. Außerdem sorgen die enorm kurzen Umschaltzeiten des Protokolls auch bei schlechten Netzen für ununterbrochene Qualität.

Fachkräftemangel: KI hilft, Personallücken zu schließen

Doch nicht nur Energie und Material lassen sich durch Software-Defined Networking einsparen – die Technologie kommt auch mit deutlich weniger IT-Mitarbeitern aus. In Zeiten, in denen bereits heute über 90.000 Fachkräfte in der IT fehlen, ein deutlicher Vorteil. Darüber hinaus liegt der Fokus bei Neueinstellungen meist auf der Entwicklung neuer Lösungen, nicht auf deren Betrieb. Fazit: Immer weniger Mitarbeitende müssen die Netzwerke am Laufen halten – und immer mehr Lücken ad-hoc füllen. Netzmodernisierung muss diesem Fachkräftemangel Rechnung tragen; was heißt, ein modernisiertes Netz muss sich mit deutlich weniger Experten betreiben lassen als es heute der Fall ist. Dies ist nur möglich durch den Einsatz künstlicher Intelligenz und durch die Einbettung der Netztechnologien in ein Gesamtsystem.

Smarte Kooperationen zwischen Netzwerk- und ITK-Anbietern, wie das SD-X-Projekt der Deutschen Telekom, das die SD-WAN-Lösung von Juniper Networks integriert, sorgen für eine größere Marktflexibilität und Servicezuverlässigkeit und erfüllen damit die wachsenden digitalen Anforderungen der Kunden. Die SD-X-Plattform der Deutschen Telekom schafft zukünftig einen horizontalen, herstellerübergreifenden Service-Edge, der alle Virtual-Network-Functions-Workloads (VNF) auf einer gemeinsamen Plattform zusammenführt und so für betriebliche Effizienz und Skalierungseffekte sorgt. Damit ist es Kunden möglich, SD-WAN innerhalb weniger Tage an Kundenstandorten – einschließlich der vollautomatischen Bereitstellung und kontinuierlicher, KI-gesteuerter Optimierung für außergewöhnliche digitale Erlebnisse – bereitzustellen.

Über die Autoren

Steffen Gienger ist Vice President Sales sowie Head of Service Provider Europe & CALA bei Juniper Networks.

Sherif Rezkalla ist VP Portfolio sowie Head of Business Networks bei der Deutschen Telekom AG.

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