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Performanz im Netz beginnt mit schnellen Verbindungen Best Practice für hoch-performante Netzwerke

Autor / Redakteur: Uli Brox / Ulrike Ostler

Der Umstieg auf leistungsstärkere Netzwerk-Plattformen ist, zusammen mit der Virtualisierung, eine attraktive Lösung. Denn daraus ergeben sich Einsparungen bei den Infrastrukturkosten. Moderne Switching-Infrastrukturen brauchen nur ein Viertel des Stroms, den solche Produkte noch vor wenigen Jahren benötigten. Gleichzeitig bieten sie wesentlich höhere Performance.

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Die Zukunft bringt mit FCoE für SANs- und LANs Konvergenz und durchgängig hohe Geschwindigkeiten.
Die Zukunft bringt mit FCoE für SANs- und LANs Konvergenz und durchgängig hohe Geschwindigkeiten.
( Archiv: Vogel Business Media )

Vor nur ein oder zwei Jahren wurden 10-Gigabit-Ethernet-Verbindungen (10GbE) hauptsächlich für Switch-to-Switch-Verbindungen innerhalb des Rechenzentrums oder für sehr teure, spezielle Server Cluster eingesetzt. Aber nachdem High-Density Multicore Processing das Tor für immer mehr virtuelle Maschinen auf marktüblichen, leistungsstarken Nodes geöffnet hat, werden die I/O-Anforderungen sehr schnell die 1-GbE-Durchsätze auf dem Access Layer überschreiten.

Die Effizienz von Multicore Processing sinkt, wenn Netzwerk-Schnittstellen auf 1 GbE begrenzt sind. Aber 1-GbE-Links mit immer mehr virtuellen Anwendungen zu koppeln, führt lediglich zu Oversubscription bei den Ressourcen und verschwendet Performance. Eine Möglichkeit für die CIOs, dieses Problem zu beheben, ist der Einsatz von 10-GbE-Verbindungen am Edge des Netzwerks.

CIOs denken über den Umstieg auf leistungsstärkere Netzwerk-Plattformen nach, und die gute Nachricht lautet: Der Preis für 10 GbE Connectivity ist bald kein Hindernis mehr. Die Kosten für leistungsstärkere Server sinken, und Unternehmen wie Brocade entwickeln „Top-of-Rack“ 10-GbE-Switches mit hoher Portdichte.

Ein paar Stolpersteine auf dem Migrationspfad

Doch der Umstieg auf 10 GbE vom Edge bis zum Core bringt auch ein paar Probleme mit sich: Einige Switch-Produkte bieten angeblich sechzehn 10-GbE-Ports; in Summe läuft jeder Port jedoch nur mit 1,5 Gigabit pro Sekunde. Es ist einfach nicht genug Kapazität vorhanden, um Vollgas zu geben. Ein solcher Ansatz verlegt den Engpass lediglich weg vom Server in das Herz des Netzwerks.

Die kommende Verbindungsstandards unterstützen 100 GbE. Doch gibt es einige Produkte, die mit eigenen, nicht den Standards entsprechenden Implementierungen auf den Markt geworfen werden.

Das Thema „Durchsatz mit Leitungsgeschwindigkeit“ ist auch für Fibre-Channel-Speichernetzwerke wichtig, um ständig steigenden Anforderungen gerecht zu werden. CIOs sollten sich für SAN-Switches mit hoher Portdichte von Anbietern entscheiden, die heute „echte“ 8-Gigabit pro Sekunde (Gbit/s) unterstützen und einen klaren Plan für den Umstieg auf 16-Gbit/s-Verbindungen haben.

weiter mit: Hoch-performante Netzwerke brauchen einen praktikablen Ansatz für Konvergenz

Hoch-performante Netzwerke brauchen einen praktikablen Ansatz für Konvergenz

Die bisherige Netzinfrastruktur im SAN und LAN, Bild: Brocade (Archiv: Vogel Business Media)

Utopia ist eine Welt, in der Services – von Voice über Video zu Block- und Datei-Transfers – im Multiplex-Verfahren auf einem einzigen Transportmittel und in einem einzigen Protokoll stattfinden. In der realen Welt herrschen im Rechenzentrum sowohl das Fibre-Channel-Protokoll für Speichernetzwerke als auch IP für Datennetzwerke. Beide wurden daraufhin optimiert, unterschiedliche Arten von Datenverkehr zu übertragen, und beide verfügen über eine breite installierte Basis.

Dennoch sollten IT-Manger damit beginnen, ihre Unternehmen auf eine konvergente Infrastruktur vorzubereiten. Sie sollten sich das neue CEE-Protokoll (Converged Enhanced Ethernet) ansehen, das den Speicherverkehr übertragen und gleichzeitig die Datenintegrität bewahren kann.

Auf der oberen Schicht von CEE kann Native FC laufen, das den größten Teil der in Blöcke aufgeteilten Speicherumgebung steuert, indem das neue Fibre Channel over Ethernet Encapsulation Protocol eingesetzt wird. Zusätzlich können sie „Native IP“ einsetzen. Denn FCoE ermöglicht es den IT-Abteilungen, ihre aktuellen FC-Services und Management Tools weiterhin zu benutzen und gleichzeitig den Vorteil einer einzigen Transport-Infrastruktur zu erzielen.

CIOs können 80 Prozent der Kostenvorteile der Konvergenz in einem Server-Rack erzielen, indem sie einen Rack Switch installieren, der LAN und FC-Ports innerhalb des Racks bietet; damit gehen sie nur einen sehr geringen Teil des technologischen Risikos ein, FC und IP über ein einziges Transportmittel laufen zu lassen. Beim Verlassen des Racks werden die beiden Technologien wieder auf das Ethernet-Backbone (Datennetzwerk) und das FC-Backbone (Speichernetzwerk) gesplittet.

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Hoch-performante Netzwerke brauchen Regeln

Zum intelligenten Management einer einzigen Netzwerk-Infrastruktur gehören beispielsweise eine logische Trennung des Datenverkehrs und die Zuordnung der entsprechenden QoS-Einstellungen (Quality of Service) zu den jeweiligen Verkehrsarten. Brocade etwa löst dies mit Edge Switches und Routern, die für die meisten IP-Telefonie-Produkte zertifiziert sind und über dynamische QoS-Fähigkeiten sowie automatische Telefon-Erkennung und -Einrichtung verfügen – sowohl für verkabelte als auch kabellose IP-Telefonie-Services.

Die Konvergenz von „Rich“-Services auf die IP-Infrastruktur ist allerdings nicht das einzige Problem, das für den CIO neue Anforderungen stellt; es gilt auch, intelligentere Management-Tools einzusetzen. Wenn Virtual Machines (VMs) hinzugefügt oder verschoben werden, müssen neue Switch-Konfigurationen im SAN und VLAN diese Verbindungen erlauben.

Derzeit versuchen viele Unternehmen, dieses Problem mit vordefinierten Policies zu beheben. Das wichtigere Ziel ist jedoch, die Funktionen für diese Regeln zu automatisieren, um Zeit zu sparen und die Continuity sicherzustellen.

Regelwerke brauchen Automatismen

Brocade hat diese Probleme berücksichtigt und Features wie die Überprüfung des Zustandes (Health Check) aller Server über Server Load Balancing Systeme implementiert. Diese Systeme sind in der Lage, die Faktoren zu „verstehen“, die Deployment und Re-Deployment virtueller Anwendungen beeinflussen; zum Beispiel welche Server nicht ausgelastet sind.

Darüber hinaus ermöglichen sie auch Einblick in die Wege innerhalb des SANs oder geben Antworten auf die Frage, ob der Datenstau im LAN dadurch entstand, dass ein bestimmter Server zu viel Datenverkehr verursachte. Eine offene Architektur erlaubt es den Geräten von Brocade, Lösungen die den Einsatz virtueller Anwendungen unterstützen, zu koordinieren, weiter zu melden und zu empfehlen, sowie Änderungsvorschläge an die zentralen Network Orchestration Tools von führenden Anbietern für System Management zu melden.

Die Architektur kann dann basierend auf den Anweisungen, die sie von diesen Systemen erhält, automatisch Arbeitslasten und Konfigurationen für LAN, SAN und Server bereitstellen.

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Hoch-performante Netzwerke brauchen neue Skills

Wenn sich Netzwerke weiterentwickeln, müssen IT-Manager in die Fähigkeiten ihrer Mitarbeiter investieren, um eine optimale Performance zu gewährleisten. CIOs müssen insbesondere daran denken, Skills innerhalb der Mitarbeiter breiter zu streuen, wenn sich eine physische Säulenstruktur zu integrierten Umgebungen weiterentwickelt, die von Virtualisierung und Konvergenz bestimmt werden.

Wenn zum Beispiel Virtual-Switching-Software auf dem Server installiert wird, um den Datenverkehr zwischen den VMs zu organisieren, müssen die Server-Administratoren sicherstellen, dass Änderungen auf dem Server keine negativen Auswirkungen auf das Netzwerk haben. Professional Services Consultants können bei diesem gegenseitigen Training helfen.

Brocade beispielsweise stellt etwa so genannte „Resident Consultants“ zur Verfügung, Berater, die ständig vor Ort sind und IT-Leiter durch den direkten Zugriff auf die große Wissensbasis, strategische Partnerschaften und Best Practices von Brocade unterstützen sowie die Skills der vorhandenen Mitarbeiter in Schulungen vor Ort verbessern.

Das Endergebnis rechtfertigt den Aufwand allemal, denn die Produktivität der eigenen Mitarbeiter kann damit erheblich gesteigert werden. Die Investitionen in Technologie und Mitarbeiter zahlen sich sowohl in einem sofortigen als auch einem langfristigen Return-on-Investment aus.

Der Autor:

Uli Brox ist SE Manager Enterprise LAN bei Brocade.

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