buraratn - stock.adobe.com

Tipp

Skalierungsprobleme von Netzwerken: 4 Lösungsansätze

Edge, Cloud und Microservices erhöhen die Komplexität. Welche Architekturprinzipien, Monitoring und Optimierungen Netzwerke belastbar, fehlertolerant und zukunftsfähig machen.

Kerry Doyle
von
Zuletzt aktualisiert:29 Sept. 2025

Netzwerkteams sorgen selbst bei Traffic-Spitzen, Hardwarefehlern oder unerwarteten Ausfällen für eine konsistente Ressourcenverfügbarkeit. Da Netzwerke jedoch immer komplexer werden, haben viele Unternehmen Schwierigkeiten, eine angemessene Skalierbarkeit innerhalb ihrer Infrastrukturen zu erreichen. Architektonische Einschränkungen, zunehmende Komplexität und begrenzte Ressourcen stellen Unternehmen vor große Herausforderungen, wenn es darum geht, eine konsistente Netzwerkleistung aufrechtzuerhalten.

Dynamische Netzwerkskalierbarkeit, die durch Erkenntnisse aus Netzwerküberwachungs-Tools unterstützt wird, stellt sicher, dass Unternehmen auf Schwankungen im IT-Ressourcenbedarf reagieren können, wenn Netzwerke wachsen.

Dieser Artikel untersucht die Voraussetzungen für Skalierbarkeit und die Faktoren, die zu Netzwerkverlangsamungen beitragen. Erfahren Sie, wie Teams diese Probleme mindern können, um skalierbare Netzwerke zu erreichen.

Skalierbarkeitsanforderungen verwalten

Um ihre operativen Ziele zu erreichen und nachhaltiges Wachstum zu erzielen, setzen Unternehmen zunehmend auf IT-Automatisierung, Edge-Computing und drahtlose Technologien der nächsten Generation. On-Demand-Skalierbarkeit ist dabei von entscheidender Bedeutung, denn der Bedarf an Unternehmensressourcen steigt und verteilte Umgebungen wie Microservices, Cloud- und Edge-Netzwerke werden immer komplexer. Höhere Kosten sind ebenfalls ein Faktor, da IT- und Netzwerkteams mit knappen Budgets mehr leisten müssen.

Die Architektur ist ein entscheidender Faktor für die Skalierbarkeit des Netzwerks. Verteilte Systeme, die in heutigen Rechenzentren weit verbreitet sind, sind so konzipiert, dass sie dynamisch, fehlertolerant und hochverfügbar sind. Standardnetzwerke hingegen basieren auf einer flachen Struktur mit zentralisierten Hubs und Switches, die alle Geräte miteinander verbinden. Dieser traditionelle Netzwerkansatz ist nicht flexibel genug für den Datenaustausch zwischen einer großen Anzahl von Endbenutzern, Geräten und IT-Systemen.

Um den Ressourcenanforderungen gerecht zu werden, können Netzwerkteams einen von zwei Skalierungsansätzen wählen:

  • Horizontale Skalierung: Hierbei werden Server oder Speicherkomponenten hinzugefügt, um die Kapazität zu erhöhen und die Arbeitslasten auf eine IT-Umgebung zu verteilen.
  • Vertikale Skalierung: Erhöhen Sie die Kapazität, indem Sie weitere Ressourcen in Bezug auf CPUs und RAM hinzufügen.

Unternehmen können eine dieser beiden kurzfristigen Methoden anwenden, um die Durchsatzgeschwindigkeit zu erhöhen und die Komplexität verteilter Systeme zu bewältigen. Allerdings müssen sie weiterhin mit anderen erschwerenden Faktoren wie unzureichender Bandbreite, hoher Latenz, Hardwarelimitierungen und Kostenbeschränkungen kämpfen.

Vier Möglichkeiten zur Behebung von Problemen mit der Netzwerkskalierbarkeit

Netzwerkfachleute können Probleme mit der Netzwerkskalierbarkeit mit den folgenden Ansätzen beheben:

  • WAN-Optimierung
  • Behebung von Engpässen
  • Softwareverbesserung
  • Reduzierung der Latenz

1. WAN-Optimierung

Rechenzentren und Netzwerke umfassen miteinander verbundene Komponenten, die mehreren Variablen unterliegen, welche sich wiederum auf die Leistung auswirken. Eine ausreichende Netzwerkbandbreite ist beispielsweise entscheidend, um den durch neue Technologien wie KI und maschinelles Lernen, IoT und 5G entstehenden erhöhten Datenverkehr zu bewältigen. Um die Kapazität zu verbessern, können Netzwerkteams eine WAN-Optimierung vornehmen.

Beispiele für WAN-Optimierungsstrategien sind unter anderem:

  • Caching: Speichert Daten lokal, um die Datenmenge zu reduzieren, die über das Netzwerk übertragen wird.
  • Datenkomprimierung: Komprimiert Daten, um die über das Netzwerk gesendete Datenmenge zu reduzieren und die Leistung zu verbessern.
  • Lastenausgleich: Der Datenverkehr wird per Load Balancing auf mehrere WAN-Geräte verteilt, um die Leistung zu verbessern.
  • Dienstgüte: QoS priorisiert kritischen Datenverkehr und kritische Anwendungen, um ihnen die für ihre Funktion erforderlichen Ressourcen zur Verfügung zu stellen.

2. Behebung von Engpässen

Engpässe können sich auf die Netzwerkleistung, die Reaktionszeiten von Servern, die Bereitstellung von Ressourcen durch Dritte oder den Softwarecode auswirken. Beispielsweise können langsame Datenbankabfragen, fehlerhafte KI-Algorithmen oder Ressourcenkonflikte die Netzwerkleistung verschlechtern. Eine unzureichende CPU-, RAM- und Festplatten-E/A-Leistung kann die Reaktionszeiten von Servern verschlechtern.

Unternehmen, die für eine konsistente Bereitstellung von Ressourcen auf Cloud-Dienste angewiesen sind, können ebenfalls mit Problemen hinsichtlich der Verfügbarkeit, der Antwortlatenz, der Ratenbeschränkung oder des API-Ausfalls konfrontiert sein. Netzwerk-Observability-Tools und regelmäßige Analysen sind entscheidend, um diese Engpässe zu beseitigen.

3. Softwareverbesserung

Softwarecodefehler können sich negativ auf die Elastizität auswirken und zu systemweiten Funktionsstörungen sowie Wartungsproblemen führen. Netzwerkteams können zwei Ansätze verfolgen, um das zukünftige Skalierungspotenzial sicherzustellen:

  • Umstellung auf modularere Infrastrukturen, um eine unabhängige Skalierung zu fördern.
  • Einsatz von DevOps-Praktiken, die sauberen Code bereits in einer frühen Entwicklungsphase priorisieren.

4. Reduzierung der Latenz

Eine hohe Latenz oder Unterbrechungen im Datendurchsatz können die Verfügbarkeit von Ressourcen beeinträchtigen. Mithilfe von Diagnosemethoden können Netzwerkteams Informationen über das Netzwerk identifizieren, die für die Fehlerbehebung erforderlich sind. Beispiele für Tools mit Diagnosemethoden sind unter anderem:

Diese Tools können wichtige Informationen über die Netzwerkleistung anzeigen, zum Beispiel Verkehrsmuster, Paketverlust und Jitter. Diese Probleme können von den IT-Teams behoben werden, um die Latenz zu verbessern.

Wie Skalierbarkeit das Netzwerk verbessert

Wenn Unternehmen neue Technologien einführen, kann es zu Problemen mit der Skalierbarkeit des Netzwerks kommen. Die Infrastrukturen haben dann Schwierigkeiten, den Zustrom neuer Geräte, komplexer Tools und Dienste sowie ausgefeilter Sicherheitsbedrohungen zu bewältigen. Netzwerkadministratoren und IT-Verantwortliche benötigen daher fundierte Kenntnisse über den Aufbau und die Struktur ihrer Architekturen. Außerdem müssen sie gängige Einschränkungen wie veraltete Hardware, Drosselung durch Internetdienstanbieter (ISP) und die Funktionalität von Anwendungen berücksichtigen.

Um der wachsenden Nachfrage im Netzwerk gerecht zu werden, müssen IT-Teams sicherstellen, dass ihre Netzwerke eine bedarfsgerechte Skalierbarkeit aufweisen. Mit Diagnoseprozessen müssen die Netzwerkteams Lücken im Netzwerk identifizieren und Fehler beheben, um Leistungsprobleme zu lösen. So wird sichergestellt, dass Netzwerke über die erforderliche Verfügbarkeit für neue Funktionen und Dienste verfügen und eine konsistente, reaktionsschnelle Endbenutzererfahrung bieten.

Während Netzwerkteams auf eine bedarfsgerechte Skalierbarkeit hinarbeiten, müssen sie außerdem sicherstellen, dass die Sicherheitsmaßnahmen mit der Erweiterung des Netzwerks Schritt halten, um den wachsenden Ressourcenanforderungen des Unternehmens gerecht zu werden.

Erfahren Sie mehr über Netzwerk- und Anwendungs-Performance