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Software-Defined WAN WAN-Optimierung durch Virtualisierung

| Autor / Redakteur: Dirk Bautz / Rainer Graefen

Die voranschreitende Globalisierung stellt auch den Ausbau von Unternehmensnetzwerken vor neue Herausforderungen, denn es wird immer wichtiger, Standorte miteinander zu verbinden, Zugriffe von außen zuzulassen oder selbst auf Daten in anderen Netzen zugreifen zu können. Die Verfügbarkeit von WAN-Leitungen (Wide Area Network) ist daher geschäftsentscheidend.

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Bei der WAN-Virtualisierung werden verschiedenste Leitungstypen kombiniert und für jedes einzelne Datenpaket der optimale Pfad genutzt.
Bei der WAN-Virtualisierung werden verschiedenste Leitungstypen kombiniert und für jedes einzelne Datenpaket der optimale Pfad genutzt.
(Bild: Fritz & Macziol)

Gefragt ist eine hohe Bandbreite und geringe Latenzen, denn Kunden verlangen Verbindungen mit hohem Durchsatz und gleichzeitige Kommunikation in Echtzeit, da die Mitarbeiter in weltweiten Niederlassungen wenig Verständnis für schleppendes Arbeiten beispielsweise mit dem zentralen ERP-System haben.

Darüber hinaus belasten der tägliche E-Mail-Verkehr sowie geschäftskritische Anwendungen das WAN zunehmend. Vor allem bandbreitenhungrige Interaktiv- und Echtzeitanwendungen wie IP-Telefonie, Videokonferenzen und aber auch Desktop-Virtualisierung sowie mobile Anwendungen nehmen zu.

Außerdem erhöhen neue Technologien wie zentralisierte und virtualisierte Applikationen, Managed Services und Cloud Computing den Netzwerk-Verkehr drastisch. Die WAN-Komponente des Unternehmensnetzwerks wird so zur entscheidenden Engstelle, um Echtzeitkommunikation, Interaktivität und Sicherheit kosteneffizient zu ermöglichen.

Aktuelle Möglichkeiten stoßen an ihre Grenzen

Trotz zahlreicher WAN-Optimierungstechniken und WAN-Links im Gigabit-Bereich, die schon lange keine Seltenheit mehr sind, ist das Datenverkehrsaufkommen so hoch, dass es leicht zum Stau kommen kann. Dabei stößt auch die weit verbreitete Technik Multiprotocol Label Switching (MPLS), mit der die Vernetzung von Niederlassungen und der Zugriff auf verteilte Daten über WAN-Netzwerke oft realisiert sind und über die alle Daten laufen, an ihre Grenzen.

Wenn dadurch der Fernzugriff auf zentrale Applikationen und Daten aus der Cloud unter schlechter Leistung leidet, ist das für die Mitarbeiter in den einzelnen Niederlassungen mehr als ein kleines Ärgernis. Und ein ständig überlastetes Firmennetzwerk, ein vollständiger Netzausfall oder eine schlechte Performance von WAN-Verbindungen führen nicht nur zu Ineffizienz und interner Frustration, sondern können auch Geschäftsverluste nach sich ziehen.

Es gibt erste Lösungsansätze: Technologien wie Compression, Caching, Traffic-Shaping und Bandbreiten-Management, die derzeit zur WAN-Optimierung eingesetzt werden, können den Datenverkehr und Latenzen deutlich verringern – das ist die gute Nachricht.

Die Schlechte: Selbst das reicht oft nicht mehr aus. Loadbalancing könnte eine Alternative darstellen. Dabei werden jedoch in der Regel zwei gleiche oder zumindest ähnliche Verbindungen benötigt. Meist sind das zwei MPLS- oder zwei SDSL-Leitungen, eventuell sogar mit unterschiedlichen Bandbreiten. Das Problem dabei ist jedoch, dass für jede Verbindung über diese Leitung, immer nur die maximale Bandbreite der jeweils genutzten Leitung zur Verfügung steht und die Kriterien zur Auswahl der jeweiligen Strecke begrenzen sich dabei normalerweise auf die Verfügbarkeit und Auslastung des jeweiligen Links.

Wechsel auf die Überholspur mit WAN-Virtualisierung

Neben der bisherigen WAN-Optimierung, zu der auch die WAN-Aggregation zu zählen ist, verfolgen erfahrene Netzwerk-Spezialisten wie Citrix einen weiteren Ansatz: Bei der WAN-Virtualisierung oder dem so genannten Software-Defined WAN sorgen Lösungen wie Citrix CloudBridge Virtual WAN dafür, dass verschiedenste Leitungstypen in größerer Anzahl kombiniert werden können.

Die Kernfrage dahinter: Müssen alle Unternehmensdaten wirklich über die einzige, teure, komplexe MPLS-Verbindung gesendet werden? Die Antwort lautet oft: nein. Insbesondere, wenn daneben die zu Redundanzzwecken genutzten MPLS- oder DSL-Verbindungen ohnehin brach liegen.

Dabei werden geschäftskritische Anwendungen und sensible Daten weiterhin über die sichere MPLS-Verbindung geschickt, für unkritische Daten jedoch die kostengünstigeren Leitungen verwendet. Dazu gehören beispielsweise normale DSL- oder Mobilfunkverbindungen sowie das 4G/LTE-Netzwerk. Hierbei kommen die Vorteile der einzelnen Verbindungen zum Tragen die vom Administrator festgelegt werden können, beispielsweise geringer Jitter und geringe Latenz für Video- und Voice- Traffic oder hohe Bandbreite für Datenübertragungen.

Intelligente Netzwerk-Policies regeln, welche Daten über welche Leitungen transportiert werden sollen. Die Koordination der Pakete und das richtige Zusammensetzen übernimmt dabei die WAN-Virtualisierungs-Appliance auf der Gegenstelle. Sogar die Antwortpakete können wieder einen anderen Pfad nehmen als die ursprünglichen Pakete. Backup-Leitungen bleiben damit nicht länger ungenutzt beziehungsweise sind keine dedizierten Backup-Leitungen mehr, die im normalen Betrieb brach liegen.

Mit Citrix „virtual WAN“ stellt das IT-Haus Fritz & Macziol Anwendungen aus der Cloud oder dem unternehmenseigenen Rechenzentrum sicher und effizient über öffentliche oder private Netzwerke bereit.
Mit Citrix „virtual WAN“ stellt das IT-Haus Fritz & Macziol Anwendungen aus der Cloud oder dem unternehmenseigenen Rechenzentrum sicher und effizient über öffentliche oder private Netzwerke bereit.
(Bild: Fritz & Macziol)

Statt eine 100 Mbit MPLS-Leitung und eine 50 Mbit MPLS-Backup-Leitung zu buchen, in der Summe also 150 Mbit, reicht es aus, zwei 50 Mbit MPLS-Leitungen einzukaufen. Werden dazu noch LTE- oder DSL-Leitungen eingebunden, profitieren Anwender gleichzeitig von der Sicherheit ihres MPLS-Netzwerkes, der höheren Performance des virtualisierten WAN und vom Einsatz der kostengünstigeren Leitungen, was das IT-Budget deutlich entlasten kann.

IT-Administratoren können die einzelnen Datenpakete auf unterschiedliche Leitungen transferieren. So erhalten sie eine maximale Transparenz über ihr Netzwerk, einen verbesserten Einblick in die WAN-Verbindungen und sie können schnell auf Veränderungen reagieren. Zusätzlich ermöglicht WAN-Virtualisierung eine erhöhte Ausfallsicherheit durch die Duplizierung von Paketen über mehrere Leitungen sowie eine bessere Service-Qualität – das erhöht letztlich die Akzeptanz der Nutzer.

WAN-Virtualisierung heißt, in die Zukunft investieren

WAN-Virtualisierung ist die logische Fortführung der Entwicklung von Virtualisierungsumgebungen und wird dringend benötigt, um die wachsenden Netzwerkanforderungen zu erfüllen. Schon heute beschleunigen hybride WAN-Netzwerke den Zugriff auf virtuelle Desktops und Anwendungen, die in unterschiedlichen Rechenzentren gehostet sind.

Besonders in Bezug auf die Optimierung der Bandbreitenauslastung von externen Public-Cloud- und privaten Netzwerken, wird WAN-Virtualisierung künftig eine zentrale Rolle spielen. Die Technologie ist daher nicht nur ein neuer Hype, sondern ermöglicht vielmehr, mit den virtuelleren Server- und Storage-Systemen Schritt zu halten.

Weil die Nutzung von WAN-Verbindungen weiter zunimmt und sich weiter zum geschäftskritischen Bereich entwickelt, wird der Einsatz von WAN-Virtualisierungslösungen zunehmend erforderlich.

Über den Autor

Dirk Bautz ist Consultant Citrix Networking bei Fritz & Macziol.

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