Die Revolution der Rechenzentrumsnetze – North-South goes East-West

Data Center Fabrics – die Konzepte der neuen Rechenzentrumsnetze im Überblick

21.06.2011 | Autor / Redakteur: Michael Brandenburg, Andreas Donner / Andreas Donner

Data Center Fabrics revolutionieren die Netzwerkarchitektur im Rechenzentrum – doch die Herstellerkonzepte sind unterschiedlich; Bild Alcatel-Lucent
Data Center Fabrics revolutionieren die Netzwerkarchitektur im Rechenzentrum – doch die Herstellerkonzepte sind unterschiedlich; Bild Alcatel-Lucent

Die Virtualisierung ändert die Anforderungen an die Architektur von Enterprise- und Rechenzentrumsnetzen dramatisch. Um diesen veränderten Anforderungen Rechnung zu tragen erfinden zahlreiche Hersteller ihre Data-Center-Produktlinien unter dem Schlagwort „Data Center Fabrics“ derzeit neu. Dabei haben die Ansätze von Alcatel-Lucent (OmniSwitch 10k), Avaya (VSP), Brocade (VCS), Cisco (UCS), Extreme (Open Fabric), Force10 (DCN) und Juniper (QFabric) viele Gemeinsamkeiten – aber auch viele Unterschiede.

Die Tage der North-South Client/Server-Architektur sind vorbei! Heute sind in die meisten Anwendungstransaktionen im Unternehmensumfeld dagegen sehr häufig mehrere Software-Ebenen involviert – Tendenz stark steigend. Und die Server-Virtualisierung verkompliziert das Thema zusätzlich. Individuelle Applikationsebenen können damit in Form virtueller Maschinen an jeder beliebigen Stelle im Rechenzentrum zu finden sein – und, als wäre das Thema damit nicht schon genug komplex, auch noch von Host zu Host frei verschoben werden.

Viele Unternehmen müssen daher dieser Tage ihre veralteten Nord-Süd-Architekturen durch neue Konzepte ersetzen, die in der Lage sind, den durch Virtualisierung und multiple Transaktionsebenen rasant wachsenden Ost-West-Traffic schnell und mit geringer Latenz abzuarbeiten.

Data Center Fabrics

Nahezu alle großen Netzwerkhersteller haben auf diesen Paradigmenwechsel reagiert und unter dem Konzept der „Data Center Fabrics“ jeweils individuelle Konzepte und Produkte vorgestellt, die höchste Bandbreite und geringste Latenz in jedweder Any-to-Any-Verbidnung zwischen sämtlichen RZ-Servern bei möglichst wenig Zwischenstationen (Hops) garantieren sollen. Die Konzepte tragen dabei so klingende Namen wie „Virtual Services Platform, VSP“ (Avaya), „Virtual Cluster Switching, VCS“ (Brocade), „Unified Computing System, UCS“ (Cisco), „Open Fabric“ (Extreme Networks), „Distributed Core Networking, DCN“ (Force10 Networks) und QFabric von Juniper.

Dabei proklamieren die meisten Hersteller weit reichende Kompatibilität zu bestehenden und in Verabschiedung befindlichen Standards. Dass maximale Leistungsfähigkeit bei nahezu allen Herstellern aber nur dann erwartet werden kann, wenn hinsichtlich des Basis-Konzepts eine Single-Vendor-Strategie im Rechenzentrumsnetz gefahren wird, ist aber kein Geheimnis und wird von den meisten Anbietern proaktiv kommuniziert. Es lohnt sich also nicht nur, vor einer Entscheidung alle Konzepte genau unter die Lupe zu nehmen, sondern ist im Sinne einer zukunftsorientierten IT-Strategie für alle Rechenzentrums-Verantwortlichen sogar Pflicht!

Data Center Fabrics ersetzen veraltete RZ-Netzwerk-Archutekturen

Die aktuellen alteingesessenen Netzwerkstrukturen im Rechenzentrum mit ihren drei Ebenen „Access, Aggregation, Core“ waren speziell auf die Abwicklung des extrem starken Nord-Süd-Traffics klassischer Client/Server-Applikationen ausgelegt und versetzten die Netzwerk-Administratoren in die Lage, den so entstehenden Verkehrsfluss gezielt zu managen.

Der Einsatz des Spanning-Tree-Protokolls (STP) sorgte in dieser Umgebung für eine individuelle Optimierung des Datenpfades vom Client zum Server und etablierte darüber hinaus Redundanz-Pfade für den Fall einer Störung oder eines Ausfalls des aktuellen Links.

Das Spanning-Tree-Protokoll leistete in klassichen Client/Server-Anwendungen und deren Nord-Süd-Traffic gute Arbeit, stellte sich jedoch schnell als ungeeignet für einen Einsatz mit hoher Ost-West-Kommunikation heraus, wie er in Umgebungen mit verteilten Applikationen und überwiegenden Server-to-Server-Transaktionen zu finden ist. Die Virtualisierung verschärfte das Problem zusätzlich und zeigte überdeutlich die Grenzen von STP und der traditionell dreistufigen Netzwerkhierarchien auf. Den Todesstoß für STP brachte schließlich die Möglichkeit der wahlfreien Verschiebung virtueller Maschinen auf beliebige Hosts mit sich. In derartigen Umgebungen verheddert sich STP beim Aufbau optimaler Verbindungspfade und bei der Etablierung von Redundanzpfaden in seiner Vorschrift, keine Schleifen im Netzwerk zuzulassen, selbst derart, dass der Netzwerkverkehr mit hoher Wahrscheinlichkeit extrem ausgebremst wird oder gar gänzlich zum Erliegen kommt.

weiter mit: Die Grundlagen des „Data Center Fabric“-Konzeptes

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