Netzwerkautomatisierung – Braucht man das?

09.03.20 / Dr. Johannes Dams

Johannes Dams

Die neuen Lösungen für ein Netzwerkmanagement, die eine höhere Flexibilität und Effizienz versprechen, gibt es mittlerweile seit einigen Jahren. Fast alle Hersteller bieten entsprechende Lösungen nicht nur für das Rechenzentrum, sondern auch für das Campus-Netz. So ist es nicht verwunderlich, dass bei fast jedem Projekt zum Thema Netzwerkkonzept oder Netzwerkausschreibung die Frage nach einer Fabric, Overlay oder einem Software-Defined-Networks gestellt wird. Im Endeffekt ist es für die Betreiber moderner Netzwerke und die Entscheider unumgänglich, sich mit diesem Thema auseinanderzusetzen.

In unseren Kundenprojekten merkt man sehr deutlich, dass das Thema der Netzwerkautomatisierung in den beiden Netzbereichen Rechenzentrum und Campus relevanter wird. Sicherlich ist hier nicht nur die Technologie ein treibender Aspekt, sondern auch das Marketing der Hersteller. Umso wichtiger wird es, die technologischen Vorteile, Nachteile und auch die Werbeversprechen auseinanderzuhalten.

Anforderungen an SDN

Zugegebenermaßen sind die Automatisierungstechnologien bereits seit mehreren Jahren auf dem Markt. Durchgesetzt haben sie sich im Campus-Netz aber bisher allenfalls sehr zögerlich. Dennoch kommt immer wieder die Frage nach einer Beurteilung auf. Daher ist es umso wichtiger, dass der Bedarf für eine Automatisierung klar abgewogen wird. Tatsächlich wird SDN von Kunden schon als Stand der Technik empfunden, so dass die Forderung nach einer SDN-Lösung manchmal nur wenig hinterfragt wird. Die kritische Betrachtung verschiedener Netzwerk-Architekturen als Alternativen bietet aber vor allem die Chance, gezielt auf eigene Anforderungen einzugehen.

Ausschlaggebend für das Campus-Netz sind hierbei beispielsweise die folgenden Aspekte:

  • häufige und regelmäßige Änderungen am Netzwerk, z.B. aufgrund nicht-ortsfester Endgeräte,
  • fehlende Kapazitäten im Betrieb,
  • Bedarf nach einer Verbesserung bzw. Anpassung betrieblicher Prozesse,
  • Bedarf nach (Mikro-)Segmentierung über klassische VLANs hinaus.

Es ist zu berücksichtigen, dass die Automatisierung immer im Verhältnis zum tatsächlichen Bedarf steht. Eine Automatisierung bietet vor allem dann Vorteile, wenn regelmäßige Änderungen notwendig sind und diese nicht oder nur zum Teil manuell geschehen müssen.

Die Automatisierung endet allerdings nicht mit SDN im Sinne der Automatisierung der Switches im Campus-Netz. Darüber hinaus können Zero-Touch-Provisioning und auch die Anwendung von SD-WAN-Technologien einen betrieblichen Vorteil bieten.

Analog zum Campus-Netz hat das Thema Automatisierung schon längst im Rechenzentrum Einzug gehalten. Hier stellt es eine fast schon natürlich wirkende Entwicklung der Virtualisierung dar. Auch wenn Technologien, wie VXLAN, hier bereits deutlich etablierter sind, sind bei einer Planung und Umsetzung verschiedene Hürden zu meistern.

Für SDN im RZ-Netz ist dabei die sichere Trennung unterschiedlicher Anwendungen und Dienste im Netzwerk ein wichtiger Faktor. Neben den erhofften Betriebsvorteilen ist also vor allem die Vereinfachung der Netzsegmentierung als Ziel zu sehen. Eine möglichst weitgehende Integration hin zum Server bzw. in die Virtualisierungslösung ist daher unumgänglich.

Spine-Leaf, wie in Abbildung 1 dargestellt, hat sich als eine typische Architektur für diese Lösungen etabliert.

Abbildung 1: Spine-Leaf-Architektur im RZ-Netz

Sowohl im Campus als auch im RZ erfordert die SDN-Lösung eine Control-Plane, die das Netzwerk steuert. Diese besteht üblicherweise aus redundanten Controllern und ggf. einem Management-Netz. Der Betrieb dieser Komponenten muss gemäß dem Bedarf umgesetzt werden.

Lohnt sich SDN?

Klar ist, dass neben den betrieblichen Vorteilen, die versprochen werden, die Aufwände für Know-how-Aufbau, Umsetzung, Erstellung und Pflege von Regelwerken zur Kommunikation nicht unterschätzt werden sollten. Vorteile können sich nur entwickeln, wenn das Netzwerk und der Netzbetrieb entsprechend aufgestellt sind. Ohne das nötige Know-how kann die entstehende Komplexität der Architektur auch Risiken (z.B. bei der Fehlersuche) bieten.

Eine detaillierte Abwägung wird besonders bei dem heute üblichen Druck im Netzwerkbetrieb immer wichtiger. Insbesondere bei kleinen oder sehr statischen Netzen können die Aufwände und Risiken schnell überwiegen. Werden beispielsweise nur wenige Server angebunden, ist der Vorteil einer Automatisierung meist begrenzt.

Wenn dem Planer die Herausforderungen eines SDN-Betriebs aber bewusst sind und der Betrieb darauf eingestellt ist, kann dies Chancen für einen flexiblen Netzwerkbetrieb bieten. Ob SDN sich lohnt, kann damit nicht abschließend und für alle Netze einheitlich festgelegt werden. Es ist auf keinen Fall zu empfehlen, diesem Trend blind nachzurennen. Vor einer Umsetzung empfiehlt sich eine klare Erfassung der Anforderungen in Form einer konzeptionellen Betrachtung. Ebenso ist es wichtig, mögliche Fallstricke zu kennen und darauf vorbereitet zu sein.

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