Cloud Netzwerk

Wolken-Netzwerk

Auf Dienste aus der Cloud kann über Standardmechanismen über das Netzwerk zugegriffen werden. ACHTUNG: Bevor ein Netzwerk gelöscht werden kann, muss es von allen virtuellen Servern getrennt werden. In Zeiten von hybriden Diensten und der Cloud müssen Unternehmen das Netzwerk überdenken und eine hybride Cloud Netzwerkarchitektur aufbauen. GigaSECURE Cloud bietet intelligente Transparenz im Netzwerkverkehr und sichert geschäftskritische Workloads in der Public Cloud.

Der Verbund ist die Cloud

Der Netzwerkausrüster Cisco Systems geht davon aus, dass bis 2014 rund 50 Prozentpunkte der Arbeitslast in Datacentern über Cloud-Infrastrukturen erbracht werden. Bis 2015 werden 1,6 Zettabyte pro Jahr über Cloud Computing Services zur Verfügung gestellt. Allerdings wurde die Fragestellung, wie Cloud Computing-Dienste den Verbraucher erreichen sollen, bisher vernachlässigt. Nach einer Umfrage des Netzwerkausrüsters Alcatel-Lucent unter potentiellen Anwendern von Cloud Computing-Diensten in den USA, Westeuropa und Asien sind Performance-Probleme die grösste Schwäche von Cloud-basierten IT-Diensten für rund 30 Pro-zent der IT-Profis.

Für Chief Information Officer (CIOs) ist dieses Themenfeld daher vor Security (rund 20 Prozent), Benutzerfreundlichkeit und den damit verbundenen Ausgaben (je rund 17 Prozent) von Cloud Services von größerer Bedeutung. Die Konnektivität im Verbund mit Cloud-Diensten in Unternehmensnetzen bezieht sich auf zwei Ebenen: - die Verbindung von Niederlassungen und Zweigstellen zu einer privaten Cloud und von Nutzern zu Public Cloud-Diensten, die von einem externen Service Provider bereitgestellt werden.

Auf der dritten Stufe befinden sich die Netzwerke von Telcos und Service Providern, über die Cloud-Dienste angeboten werden, wobei die Schlüsselwörter "Carrier Clouds" und "Inter-Clouds" lauten. Wer die ersten Schritte in Richtung Cloud Computing macht, entscheidet sich in den meisten FÃ?llen fÃ?r eine PK. Dabei werden IT-Services, wie z.B. der Zugang zu Applikationen, Rechenleistung oder Speicherkapazität, über das Firmennetzwerk zur Verfügung gestellt.

Damit gliedert sich das Unternehmensnetzwerk in zwei getrennte Bereiche: ein Zugangsnetzwerk, das die Benutzer untereinander und mit gemeinsamen Mitteln im Unternehmensnetzwerk vernetzt, und ein Rechenzentrumsnetzwerk, das vor allem virtuelle Serversysteme, Storagesysteme und Netzkomponenten vernetzt und über die Privat-Cloud-Services bereitsteht. Für das Netzwerk im Datacenter ist eine Privat-Cloud ein erhöhter "Stress": Durch die fortschreitende Ressourcenvirtualisierung ist es nicht mehr vorhersehbar, welche Arbeitslasten oder Applikationen wann und von welchem physikalischen Standort, wie beispielsweise einer Serverfarm, mit Benutzern oder anderen Arbeitslasten kommuniziert werden.

Darüber hinaus stellt die Anwendung an das Netzwerk andere Ansprüche in Form von Delayzeiten (Latenzzeiten) und Bandbreite: Zur Vermeidung von Problemen ist es notwendig, die Netzwerkinfrastruktur im Datenzentrum zu festigen, insbesondere die Netzwerkports und die Kabel. Die Verwendung separater 1-GBit-Adapter für jeden Anschluss führt zu höheren Ausgaben und erschwert das Netzwerk.

So kann z.B. die parallele Installation von Ethernet-Netzwerken und FC-basierten Speicherbereichsnetzwerken (SANs) durch Fibre Channel über das Internet (FCoE) entfallen. Danach ist die Übertragungskapazität der Speicherdaten bei DCoE etwa 15 Prozentpunkte größer als in einer reinem DC-Umgebung. Jedoch erfordert ECOE mehr Prozessorleistung als Fibre Channel.

I/O-Ports sind in privaten Cloud-Umgebungen mit einer großen Anzahl von virtualisierten Applikationen oft ein Flaschenhals. Nach Schätzungen von Nuemertes Research steigt der Verkehr innerhalb eines Rechenzentrums aufgrund der Virtualität und der damit verbundenen höheren Geschwindigkeit um mehr als 20 vH. Anstelle von mehr Bandbreiten ist es effektiver und kostengünstiger, Ports und Bandbreiten jeder virtuellen Maschine entsprechend ihren derzeitigen Anforderungen zuzuordnen.

Verschiedene Anbieter, wie HP mit Virtueller Verbindung oder Intel mit Virtualisierung für Konnektivität, haben solche Methoden auf den Markt gebracht. Durch I/O-Virtualisierung kann ein einzelner physischer Netzwerkkartenadapter in mehrere physische aufgeteilt und verschiedenen virtuellen Maschinen (VMs) zur VerfÃ?gung gestellt werden. Eine Tatsache, die viele Firmen, die Cloud-Services verwenden oder als Teil von Private Clouds anbieten wollen, nicht berücksichtigen, sind die Anschlüsse, die Benutzer für den Zugriff auf solche Services verwenden.

In den meisten Fällen werden MPLS (Multi-Protocol Label Switching) und IP-VPNs (Virtual Private Networks) Wide Area Networks eingesetzt, um Cloud Computing-Angebote anzubieten oder zu nützen. Laut Aussage von Silberspitze Systems, einem nordamerikanischen Hersteller von WLAN-Optimierungssystemen, beträgt die durchschnittliche Paketverlust-Rate in solchen Netzwerken 0,5 aufwärts. In extremen Fällen kann sie jedoch bis zu fünf aufsteigen.

Neben Sprache und Bild über IP umfassen diese Applikationen auch die Replikation von Datensätzen zwischen Datenzentren. Laut Untersuchungen von Silberspitze Systems beträgt der Datendurchsatz höchstens 10 MBit/s, wenn die Paketverlust-Rate 0,1 Prozentpunkte beträgt und die Wartezeit 50ms beträgt. Geht jedoch ein Prozentsatz der gesendeten Pakete unter und muss erneut gesendet werden, sind max. 1 MBit/s bei einer Verzögerung von 100ms möglich.

Dies bedeutet, dass es bei Cloud Services keinen Grund gibt, einen gewissen Wärmedurchsatz durch eine größere WAN-Bandbreite zu kaufen. "Leistungseinbußen durch Latenz- und Bandbreitenengpässe wirken sich auch bei der Verwendung von Big Pipes nachteilig auf Private Clouds und IT-Konsolidierungsprojekte aus und sind auch in Public Cloud-Umgebungen ein Problem", sagt Christian Lorentz, Product Marketing Manager EMEA bei Riverbed Technology, einem Hersteller von WAN-Optimierungsgeräten.

"Eine der Herausforderungen im Bereich der Cloud Services ist, dass Applikationen ganz andere Ansprüche an die QualitÃ?t der Netzinfrastruktur haben. Ein Cloud Computing Environment ist per se ein verteiltes IT-Umfeld: Applikationen und Datensätze werden in Datenzentren gespeichert und den Anwendern (Client-Systeme) über Local Area Networks (LANs) und Mobile and Wide Area Networks (WANs) zur Verfuegung gestellt. Eine Cloud Computing Umgebung ist eine dezentrale IT-Umgebung.

Eine Cloud-Infrastruktur auf mehreren Stufen stellt laut Joe Weinman, Head of Communications, Media and Entertainment bei HP Business Solutions, besondere Ansprüche an die Netzwerkinfrastruktur, darunter: End-to-End Quality of Service (QoS): Sie ist die Basis für die Anbindung interaktiver, bandbreitenintensiver "Endpunkte" wie PC, mobiler Computer und Smartphones an Cloud Services.

QoS ist auch für die Bereitstellung verschiedener Echtzeitanwendungen wie Video- und Sprach-über-IP -over-Cloud-Infrastrukturen unverzichtbar; Multiprotokollunterstützung: Neben IP müssen auch andere Zusatzprotokolle wie Fibre Channel (FC) oder Fibre Channel über DWDM (Dense Wavelenght Division Multiplexing) zur Verbindung von Speichersystemen aufbereitet werden; Bandbreiten auf Anfrage: Applikationen wie Software-as-a-Service- oder Disaster Recovery Services haben gänzlich andere Netzwerkbandbreitenanforderungen.

Eine besondere Anforderung an die optischen Verkehrsnetze der Carrier; effiziente "Routenkontrolle": Das Routingsystem ist deshalb von Bedeutung, weil es die schnellste oder billigste Anbindung zwischen dem Terminalgerät und dem Cloud Service Provider ermöglicht. Darüber hinaus kann es bei Cloud-Diensten wünschenswert sein, den Kundendatenverkehr nur über die Netzwerke ausgesuchter Service Provider zu leiten, z.B. aus Gründen der Sicherheit.

Zahlreiche Anbieter von IT- und Netzprodukten wollen den Eintritt in das Cloud Computing für Anwender attraktiv machen, indem sie ihnen Cloud-Lösungen von der Stange einführen. Es umfasst Schalter, Router und optische Netzkomponenten von Alcatel-Lucent sowie Rechenzentrumsdienste von HP. Der eigentliche Cloud-Service wird über HP-Rechenzentren erbracht. Möglich ist dies durch die Kombination von Blade- und Rackmount-Servern, Nexus Series Switches, Fabric Interconnect Komponenten und Netzwerkmanagement-Anwendungen.

Mit dem Joint Venture Virtual Computing Environment (VCE), das die Firma zusammen mit Intel und EMC gründete, erhalten Cloud Service Provider eine Basis, über die sie Cloud Services bereitstellen können. Hewlett-Packard - CloudSystem: Unter dem Namen Hewlett-Packard offeriert HP Lösungen, mit denen Unternehmen private und hybride Clouds erstellen können. Bei Service-Providern sind geeignete Bestandteile für Public Clouds verfügbar.

Wacholder-Netzwerke - Cloud-taugliches Rechenzentrumsnetzwerk: Basis des Konzepts sind Ethernet-Switches und Edge-Router mit Netzwerk- Virtualisierungsfunktionen und einer konvergierenden Netzwerk-Infrastruktur. Orakel / Sonne: Exalogische elastische Cloud: Der Kernbestandteil der Oracle-Lösung ist das I/O-Subsystem EExabus, das eine zusammenhängende Netzwerkstruktur für Datenserver, Storagesysteme und Switches/Router bietet. Durch diese elastische Cloud kann ein Datenzentrum alle möglichen Cloud-Services bereitstellen.

Java Virtual Machinen profitiert am meisten von dem Gesamtkonzept.

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