Statische Netzwerke gewinnbringend dynamisieren

Video-on-Demand erfordert Capacity-on-Demand

| Autor / Redakteur: Eugen Gebhard / Andreas Donner

Um dem hohen Bedarf an Bandbreite nachzukommen, empfiehlt es sich, programmierbare Hardware und fortschrittliche Software zu kombinieren.
Um dem hohen Bedarf an Bandbreite nachzukommen, empfiehlt es sich, programmierbare Hardware und fortschrittliche Software zu kombinieren. (Bild: Ciena)

Für Netzbetreiber wird es immer schwieriger, den ständig wechselnden Anforderungen ihrer Kunden gerecht zu werden. Mit programmierbarer Hardware und spezialisierter Software gelingt es ihnen jedoch, Netzwerke auf ihre Kapazität zu untersuchen und diese auf den tatsächlichen Bedarf der Kunden abzustimmen.

In den vergangenen Jahren ist der Bedarf an Bandbreite massiv gewachsen und zunehmend unvorhersehbar geworden. Ein Grund dafür ist die steigende Popularität von Video-Streaming-Diensten wie Amazon Prime Video oder Netflix.

Schätzungen zufolge verzeichnet Amazon Prime Video derzeit über elf Millionen Abonnenten in Deutschland, während Netflix auf fünf Millionen Kunden kommt. Doch auch andere Technologien befeuern den Hunger nach Bandbreite: Augmented und Virtual Reality, das Internet der Dinge, Künstliche Intelligenz und Cloud-Dienstleistungen erhöhen die Anforderungen an Netzwerke.

Heute reicht es nicht mehr aus, den steigenden Anforderungen an Netzwerken alleine mit Investitionen in dedizierte Hardware und Netzwerkinfrastruktur zu begegnen. Vielmehr müssen Betreiber Strategien entwickeln, um flexibel auf die schwankende Nachfrage an Bandbreite zu reagieren.

Capacity-on-Demand

In Zeiten, in denen Streaming- und Download-Diensten hohe Bedeutung zukommt und das pro Kopf verbrauchte Datenvolumen weiter steigt, dürfen Netzwerke keine starren Strukturgebilde mehr darstellen.

Der rigide Aufbau von Netzwerken ist dadurch bedingt, dass bei der Anschaffung optischer Hardware meist Worst-Case-Szenarien zu Grunde gelegt werden, die von der Vollauslastung des Netzwerkes ausgehen. Hierbei wird jedoch häufig mit ungenauen Charakterisierungsdaten der Glasfaserleitungen gearbeitet. Unzureichende Einblicke in die tatsächliche Leistungsfähigkeit des Netzwerkes sowie mangelnde Flexibilität der Hardware begrenzen die Effektivität des Netzwerkes. So sind Netzbetreiber häufig gezwungen mit suboptimalen Auslastungen zu arbeiten und unnötige Überkapazitäten bereitzuhalten.

Netzwerke müssen heute zu smarten programmierbaren Plattformen werden, die dynamisch und in Echtzeit auf Anforderungen reagieren. Zugespitzt lässt sich sagen: Die Antwort auf die hohe benötigte Netzwerkkapazität von Video-on-Demand ist Capacity-on-Demand. Netzwerktopologie, Konnektivität und Übertragungsqualität müssen bedarfsgerecht an die Anforderungen des Endkonsumenten anpassbar sein.

Mit den Tools, die ihnen heute zur Verfügung stehen, verwalten Betreiber ihre Netzwerke so gut wie irgend möglich. Doch erst fortschrittliche Software-Lösungen erlauben es ihnen, einen integrierten Ansatz bei der Organisation der Netzwerke zu verfolgen und detaillierte Analysen vorzunehmen.

Software als Schlüssel

Um die Prozesse im Netzwerk und die angeschlossenen Anwendungen aufeinander abzustimmen, ist der Einsatz von spezialisierter Software entscheidend. Software-Lösungen von spezialisierten Entwicklern wie Ciena helfen, das starre Hardware-Netz zu dynamisieren und Netzwerkfunktionen zu virtualisieren. So können teilweise mit nur wenigen Mausklicks Hardware-Geräte durch ein Software-Äquivalent ersetzt werden. Dadurch lassen sich mitunter teure Investitionen in Hardware und Netzwerkinfrastruktur vermeiden.

Die Reserven des Netzwerkes erkennen und nutzen

Der Einsatz geeigneter Software erlaubt es, durch Analysen und Telemetrie verborgene Kapazitäten des Netzwerkes aufzuspüren und Reserven effektiv zu verwerten. Die Software-Lösungen nutzen dabei beispielsweise die Flexibilität von kohärenten Transceivern aus und ermöglichen es, sie auf optischer Ebene zu rekonfigurieren. Indem die Anwendung Aufschluss gibt, wann es sinnvoll ist, Signale zu modulieren oder über alternative Pfade zu leiten, lässt sich immer die ideale Bandbreite bereithalten und dadurch die Kapazität des Netzwerkes erhöhen.

Vier Voraussetzungen für Capacity-on-Demand im Netzwerk

Prinzipiell gibt es vier Grundvoraussetzungen für die Verwendung von modernen softwarebasierten Netzwerklösungen:

  • 1. Ein Transceiver, der auf Basis von Code-Raten funktioniert, ist ein essentieller Bestandteil. Er bietet, basierend auf den zu überbrückenden Distanzen und den Systemreserven, pro Wellenlänge regulierbare Kapazitäten. Mit programmierbarer Hardware, die in diese Komponenten integriert wird, gewinnen Betreiber an Flexibilität bei der Verwaltung ihres Netzwerkes.
  • 2. Auch eine Strategie, um eine Vielzahl von Client-Signalen in Bezug zur variablen Leistungskapazität zu setzen, ist nötig. Effektive Architekturen hierfür sind wahlweise zentralisierte optische Transportnetze oder Technologien, die auf Datenpaketvermittlung setzen. Eine Muxponder-Konfiguration, die mit einer Vielzahl von Client-Ports arbeitet, ist eine weitere geeignete Option.
  • 3. Die Software-Systeme erfüllen unter anderem die Aufgabe, die Reserven des Netzwerkes konkret zu berechnen und geben Einblick, welche Wellenlänge auf welchem Pfad hochgeschaltet werden kann. Ebenfalls geben sie Aufschluss, ob Dienste über beeinträchtigte Verbindungen transportiert werden. Eine wichtige Funktion der Software-Systeme besteht darin, sämtliche notwendigen Änderungen an Diensten durchzuführen, bevor eine Reoptimierung des Netzwerkes vorgenommen wird. Schließlich ist die Software dann dafür verantwortlich, die Reoptimierung von Wellenlängen und Pfaden durchzuführen.
  • 4. Zu guter Letzt ist ein nachhaltiger Dienstleistungslebenszyklus integraler Bestandteil einer effektiven Netzwerklösung. In der Planungsphase evaluieren Experten zuerst die KPIs des Netzwerkes, das modernisiert oder entworfen werden soll. Die durch die Evaluierung gewonnenen Parameter müssen dann durch mehrschichtige Software-Systeme implementiert werden. Dies macht es möglich, die Kapazitäten der einzelnen Wellenlängen zu regulieren. Weiterhin sollten Betreiber darauf achten, ihre Netzwerke modular aufzubauen, um sie zukunftsfähig zu halten. So verwalten sie nicht nur flexibel die Kapazitäten des Netzwerks, sondern bauen dieses auch gezielt nach Bedarf aus.

Eugen Gebhard.
Eugen Gebhard. (Bild: Ciena)

Fazit

Um dem hohen Bedarf an Bandbreite nachzukommen, empfiehlt es sich für Netzbetreiber, programmierbare Hardware und fortschrittliche Software zu kombinieren. Integrierte Lösungen erlauben es, eine autonome Netzwerkarchitektur aufzubauen, die sich selbst überwacht und verwaltet: So wird die Belastung des Netzes konstant berechnet und Ressourcen werden automatisch abgeglichen und umverteilt.

Über den Autor

Eugen Gebhard ist Regional Director DACH & Central Europe Accounts bei Ciena.

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