Der Anwendungsfall entscheidet: Netzwerk-Virtualisierung zwischen SDN und NFV

SDN oder NVF: Wir geben einen Einblick in den Markt für Netzwerk-Virtualisierung und zeigen, welche Rolle der jeweilige Anwendungsfall spielt.

Der Einsatz von Software-defined Networking (SDN) und anderen Technologien zur Netzwerk-Virtualisierung wie etwa Network Functions Virtualization (NFV) sind für IT-Unternehmen derzeit enorm vielversprechend, da sie entscheidende Vorteile versprechen. Dazu gehören zum Beispiel schnelles Provisioning von Netzwerk-Ressourcen, geringere Betriebskosten, sowie verbesserte Einblick in Netzwerk-Vorgänge, Policy-Verwaltung und Orchestrierung. Die Herausforderung für IT-Manager besteht darin, durch die Fülle an SDN-Technologien zu navigieren und im Anschluss einen Weg zu wählen, der in absehbarer Zeit messbare Vorteile mit sich bringt. Das Ganze wächst dann im Laufe der Zeit idealerweise zu einer Next-Generation-Netzwerk-Architektur. In diesem Beitrag erörtern wir einige der wichtigsten Aspekte, die IT-Manager in Bezug auf SDN und Netzwerk-Virtualisierung im Auge behalten sollten.

Definition von SDN und Netzwerk-Virtualisierung

SDN wird durch die nachfolgenden Funktionen definiert:

  • Separation von Kontroll- und Daten-Ebene: Die Intelligenz der Switche und Router ist von der Forwarding-Engine getrennt.
  • Programmierbarkeit: Die Möglichkeit, den Datenfluss über eine zentrale Stelle zu verändern. Das gilt auch für die Segmentierung des Netzwerks. Weiterhin stellt das Konstrukt QoS-Möglichkeiten (Quality of Service) auf Applikations-Ebene bereit, wodurch die Netzwerk-Flexibilität verbessert wird.

SDN-Technologien lassen sich im Data Center, dem WAN und als Teil des Transport-Netzwerks für Telekommunikation, wie zum Beispiel für ein optisches Netzwerk, nutzen.

Virtualisierte Netzwerke, auch als virtuelle Overlay-Netzwerke bekannt, verwenden Tunnel, um über einem herkömmlichen physischen Netzwerk (Ethernet) ein virtuelles Netzwerk aufzubauen. Netzwerk-Virtualisierung verwendet Protokolle wie VXLAN oder NVGRE, um das Layer-3-Tunneling bereit zu stellen. Das wiederum erlaubt die Migration virtueller Maschinen (VM) innerhalb des Data Centers über das Netzwerk und von einem Data Center zu einem anderen.

SDN und Netzwerk-Virtualisierung sind Technologien, die sehr stark in einer Wechselbeziehung stehen und auch überlappende Einsatzmöglichkeiten mit sich bringen. Das gilt im Speziellen mit Blick auf das Data Center. Bei beiden gibt es sehr unterschiedliche und teilweise komplexe Kosten-Modelle, beispielsweise wenn nach Software-Lizenzen, virtuellen Maschinen, Abonnements, Hardware- und Software-Bundles oder Support-Verträgen abgerechnet wird. Der Einsatz von SDN oder Netzwerk-Virtualisierung sollte von einem konkreten Anwendungsfall getrieben sein, da Sie für Software-defined Networking sehr wahrscheinlich signifikante Umbau- und Umstrukturierungs-Maßnahmen durchführen müssen.

Für den weiteren Verlauf dieses Beitrags nehmen wir der Einfachheit halber an, dass es zwischen SDN und Netzwerk-Virtualisierung keinen Unterschied gibt.

Viel Auswahl und wenig Klarheit im derzeitigen SDN-Markt

IT-Manager haben im wahrsten Sinne des Wortes die Qual der Wahl, wenn es um das Thema SDN und Netzwerk-Virtualisierung geht. Die Strategien der diversen Anbieter unterscheiden sich teilweise enorm. Einige Provider, wie zum Beispiel VMware, bieten virtuelle Overlays an, die überhaupt keine Änderungen an der Netzwerk-Hardware voraussetzen. Andere wiederum setzen voll auf die Hardware, um netzwerkspezifische Funktionen maximal auszunutzen und damit die Performance zu verbessern. Zu diesen Anbietern gehört zum Beispiel Cisco. IT-Manager müssen sich also überlegen, ob die führenden IT-Lieferanten die beste Vision bieten, oder ob man lieber auf innovative Startup-Unternehmen setzt.

IT-Manager können im wahrsten Sinne des Wortes aus mehreren Dutzend SDN- und Netzwerk-Virtualisierungs-Produkten wählen, die zum Teil extrem verschiedene Ansätze verfolgen. Dazu gehören:

  • Cisco: ONE, API und OpFlex
  • VMware: Netzwerk-Virtualisierungs mit NSX
  • Open-Source-Software: Von Standardisierungsgremien wie zum Beispiel OpenFlow, OpenDayLight und OpenStack
  • Kostengünstige White-Box-Switche: Hardware von Broadcom oder Intel mit Betriebssystemen von Cumulus, Vello und Pica8
  • IT-Lieferanten: SDN-Angebote (oft bezogen auf das Data Center) von HP, IBM und Dell
  • Innovative Startup-Unternehmen: Adara, Big Switch, Embrane, Midokura, Plumgrid und Pluribus
  • Enterprise-Netzwerk-Anbieter: Alcatel-Lucent, Arista, Brocade, Citrix, F5, Juniper und Riverbed

Das große Angebot an SDN- und Netzwerk-Virtualisierungs-Lösungen kann IT-Manager leicht verwirren, wenn sie sich für den Einsatz eines Produkts entscheiden sollen. Daher haben bisher vor allem Internet-Dienstleister, die stark von Skalierungseffekten profitieren, wie zum Beispiel Google, Facebook, Amazon, Twitter, Microsoft und Rackspace, SDN vorangetrieben.

Überlegungen zum SDN-Deployment

IT-Manager müssen zunächst einmal verstehen, was der ursächliche Anwendungsfall von SDN und Netzwerk-Virtualisierung ist und welche entscheidenden Vorteile ein SDN-Deployment mit sich bringt. Denkbar sind verschiedenste Anwendungsfälle, von Netzwerk-Virtualisierungs-Overlays über Netzwerk-Monitoring bis hin zu Netzwerk-Segmentierung und Optimierung des WAN-Datenflusses. All diese Szenarien konzentrieren sich auf relativ kleine Bereiche des Netzwerks. Deswegen haben sie nur limitierte Auswirkungen auf das darunterliegende Netzwerk oder physische Netzwerk-Operationen.

Nachfolgend finden Sie einige zusätzliche Aspekte in Bezug auf SDN und Netzwerk-Virtualisierung, die Sie vor einem Einsatz in Augenschein nehmen sollten:

Zentralisiert oder dezentralisiert: Wie sieht Ihr Plan in Hinblick auf die Implementierung von SDN und Netzwerk-Virtualisierung aus? Gibt es eine zentralisierte Architektur, wie das zum Beispiel bei einem OpenFlow-Controller der Fall ist? Setzen Sie eher auf ein verteiltes Modell, in dem die Netzwerk-Protokolle mit dem physischen Netzwerk kommunizieren?

WAN, Data Center oder im gesamten Netzwerk: In welchem Teil des Netzwerks soll SDN zum Einsatz kommen?

Overlay/Underlay: Netzwerk-Virtualisierungs-Technologien lassen sich implementieren, ohne Einfluss auf das physische Netzwerk zu haben. Wollen Sie bei Ihrem Ansatz eine logische Trennung haben oder setzen Sie lieber auf eine Lösung, die in das darunterliege Netzwerk optimal integriert ist?

Open-Source gegen einen bestimmten Anbieter: Wie sieht es mit der Bereitschaft aus, Open-Source-Lösungen zu implementieren? Diese benötigen allerdings maßgeschneiderte Anpassungen. Oder fühlen Sie sich wohler, auf eine integrierte und proprietäre Lösung eines bestimmten Anbieters zu setzen?

SDN-Ressourcen: Welche Ressourcen stehen zu Verfügung? Es geht hier auch um internes Fachwissen, um Software-defined Networking zu designen, zu implementieren und zu unterstützen. Wie wollen Sie die IT-Abteilung schulen, damit diese optimal auf die durch SDN und Netzwerk-Virtualisierung verursachten Veränderungen vorbereitet sind?

Zukunfts-Pläne gegen Legacy-Migration: Wie schnell ändert sich Ihre IT- und Netzwerk-Architektur? Wie passt eine Implementierung von SDN und Netzwerk-Virtualisierung zu Ihren langfristigen Plänen der IT-Umgebung?

IT-Organisations-Struktur: Wer wird in Ihrem Unternehmen für die Implementierung verantwortlich sein oder wem „gehört“ diese? Welche Auswirkungen gibt es auf Netzwerk-, Server-, Storage- und DevOps-Personal und wie kommunizieren diese miteinander?

In Sachen SDN läuft derzeit die zweite Deployment-Welle

Eine Implementierung von SDN und Netzwerk-Virtualisierung kann enorme Vorteile für IT-Organisationen mit sich bringen. Dazu gehören schnelles Provisioning von Netzwerk-Ressourcen und Migration auf moderne Netzwerk-Management-Systeme, wodurch Sie Skripte und Kommandozeilen-Schnittstellen in die digitale Rente schicken können. Reduzierte Ausgaben sind ein weiterer Faktor, wovon sowohl die Betriebs- als auch die Anschaffungs-Kosten betroffen sind. Führende Organisationen haben SDN und Netzwerk-Virtualisierung bereits erfolgreich im Einsatz und über die spezifischen Anwendungs-Zwecke auf verschiedensten Konferenzen berichtet.

Derzeit läuft sozusagen die zweit Deployment-Welle von SDN und Netzwerk-Virtualisierung. IT-Manager studieren die Anwendungsfälle und welche technologischen Optionen zur Verfügung stehen, damit sich die Investitionsrentabilität maximieren lässt und dem Next-Generation-Netzwerk nichts mehr im Wege steht.

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Artikel wurde zuletzt im Juni 2014 aktualisiert

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