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Zielbasiertes Networking verändert die Bereitstellung von Netzwerkservices

Beim zielbasierten Networking konfigurieren sich Netzwerke automatisch selbst anhand von Richtlinien, die das Ziel der Netzwerkservices definieren.

Netzwerkexperten benötigen für die Bereitstellung bestimmter Netzwerkdienste häufig mehr Zeit und Aufwand, um den Endnutzern eine qualitativ hochwertige Erfahrung zu bieten. Für Services wie Unified Communications (UC) und verteilte Datenbank-Architekturen müssen sie die Infrastruktur so konfigurieren, dass der Datenverkehr des Dienstes ordnungsgemäß fließt. In der Regel müssen sie dazu Gerät für Gerät optimal einstellen.

Letztendlich existieren all diese Services für den Endbenutzer. Doch bis vor kurzem konzentrierten sich die Netzwerkexperten bei der Bereitstellung von Netzwerkdiensten auf Mikro-Konfigurationen, anstatt primär das Ziel oder den Zweck eines Services im Auge zu haben. Zielbasiertes Networking oder zielgerichtetes Networking (Englisch: Intent-driven Networking) definiert ein anderes Paradigma. Es geht darum, einzelne Konfigurationen zusammenzufassen und das Netzwerk mehr mit dem eigentlichen Ziel des Services in Einklang zu bringen. Das heißt: Man definiert das Ziel eines Netzwerkservices und sagt dem Dienst, was man von ihm will und nicht mehr, was er tun soll. Aus dieser zielbasierten Richtliniendefinition erstellt die Software dann automatisch die Konfigurationen, die das Netzwerk ausführt.

Die Mikro-Konfiguration hingegen bezieht sich auf die einzelnen Aufgaben, die normalerweise mit der Implementierung von Netzwerkgeräten verbunden sind. Dazu gehört das Konfigurieren von QoS-Richtlinien (Quality-of-Service) für Switches, Listen für die Zugriffskontrolle auf Firewalls, Jumbo Frames auf Geräten im Rechenzentrum, Einstellungen auf Routern sowie alle Einzelaufgaben, die für die Orchestrierung eines gesamten Netzwerks erforderlich sind.

Dieser Fokus auf einzelne Aufgaben steht im Gegensatz zur Makro-Konfiguration, die sich übergreifend mit der gesamten Technologie und nicht mit einzelnen Aufgaben beschäftigt. Beispielsweise gewährleistet eine Makro-Konfiguration QoS über das komplette Netzwerk hinweg, während sich die Mikro-Konfiguration etwa auf einzelne Klassen, Richtlinien, Zugriffssteuerungslisten oder Servicerichtlinien bezieht, um Netzwerkdienste bereitstellen zu können.

Netzwerkingenieure können sich in diesem Wust an Aufgaben verzetteln; Folgen sind langwierige Prozesse beim Design oder der Implementierung der Services oder eine aufwändige Fehlersuche nach dem Ausfall oder der Unterbrechung eines Netzwerkdienstes. Die Bereitstellung von Services artet dabei zur Konfiguration einzelner Komponenten aus. Auch das Ziel der Netzwerk-Konfiguration selbst kann beim Management der detaillierten Konfigurationsaufgaben verloren gehen.

Mit Orchestrierung hat dieser Ansatz des Netzwerk-Managements nur wenig zu tun.

Zweck des zielbasierten Networkings

Beim zielbasierten Networking geht es um das Ergebnis, das die Anwendung dem Nutzer bietet, nicht um das Wie, also die Art und Weise der Bereitstellung. Dies sei an einem Beispiel verdeutlicht: Ein neuer Service für Unified Communications will qualitativ hochwertige Audio- und Videodaten zwischen zwei beliebigen Endpunkten in einem Netzwerk übertragen. Im Mittelpunkt steht das Ziel, das Was: Hochwertiges Audio und Video. Das Wie, sprich die Umsetzung, gehört zum Tagesgeschäft der Netzwerktechniker: Maßnahmen wie die Konfiguration von QoS auf einer Vielzahl von Geräten, das Öffnen bestimmter Ports auf Firewalls oder das Konfigurieren neuer virtueller LANs, um den speziellen Datenverkehr zu übertragen.

Firmen, die sich zu sehr auf das Wie konzentrieren, bekommen Probleme mit den Veränderungen im Netzwerk. Netzwerkressourcen sind immer im Fluss. Dynamisches Routing verändert die Traffic-Muster, Netzwerk-Updates bringen neue Hardware- und Softwareplattformen. Auch der Wechsel des Personals wirkt sich auf die Skills des Netzwerk-Teams aus. So können Probleme entstehen, wenn Techniker ihre Konfigurationskenntnisse nicht weiterentwickeln und sie hoffen, dass sich das Netzwerk oder die Anwendung nicht wandelt.

Die Dynamik des Netzwerks verursacht häufig Probleme bei Anwendungen. Das Ziel oder die Absicht einer Anwendung bleiben aber gleich, selbst wenn sich das zugrunde liegende Netzwerk verändert.

Intent-driven Networking löst diese Herausforderung, indem Techniker über eine einzige Schnittstelle mit einer Art Controller dem gesamten Netzwerk vorgeben, welcher Service bereitgestellt wird. Das Netzwerk konfiguriert sich dann automatisch selbst entsprechend dieser Richtlinien. Die Prozesse der Mikro-Konfiguration entfallen, da dieser Controller beziehungsweise die Ziel-Engine komplett von der Netzwerkhardware abstrahiert ist und als Middleware zwischen dem Netzwerk und dem Techniker fungiert. Diese zielbasierte Methode ermöglicht die einfache Orchestrierung einer Vielzahl von Hardwareplattformen und Softwareversionen ‑ und das unabhängig vom Know-how eines Mitarbeiters. Zudem kann sich ein Netzwerk bei Veränderungen selbstständig neu konfigurieren.

Letztlich ist es das Ziel von Intent-driven Networking, das Netzwerk-Management zu skalieren und reale Intelligenz zur Infrastruktur hinzuzufügen.

Der zielbasierte Prozess unterscheidet sich von Netzwerk-Controllern im Software-defined Network (SDN), die Netzwerke ebenfalls über eine einzige Schnittstelle verwalten und den Anschein wecken, als würden sie die Provisionierung orchestrieren. Zielbasierte Controller bieten dem Techniker eine vorkonfigurierte Netzwerkanwendung, die deren Ziel interpretiert und in die verschiedenen Sprachen, Protokolle und Syntax übersetzt, die für die Konfiguration jeder Art von Netzwerkgerät notwendig sind. Der Mitarbeiter des Netzwerk-Teams klickt dann nicht mehr auf den Befehl Konfiguriere die Service-Richtlinie auf der Schnittstelle GigabitEthernet 2/3, sondern er klickt auf die relevante zielbasierte Richtlinie oder Zielbeschreibung. Die Software setzt dann die entsprechende Konfiguration intelligent in der Netzwerkinfrastruktur um, unabhängig von der Plattform oder Softwareversion.

Diese Methode vereinfacht die Provisionierung erheblich und ermöglicht ein dynamisches Netzwerk für die effiziente Bereitstellung von Netzwerkdiensten. Da sich damit auch die Interoperabilität erhöht, werden Unternehmen unabhängiger von Netzwerkanbietern.

Der Weg zum Intent-driven Networking

Diese Vorstellung von Write once, run everywhere ist ein wichtiger Teil der zielbasierten Vernetzung. In der Softwareentwicklung ist dieses Konzept bereits gang und gäbe. Softwareentwickler programmieren ihre Anwendungen bereits seit Jahren so, dass sie auf jedem Betriebssystem laufen. Ein Beispiel sind die Entwickler von Webbrowsern, die sicherstellen müssen, dass ihr Code auf fast jedem Betriebssystem funktioniert. Die Übertragung dieser offenen, plattformunabhängigen Schnittstelle auf Netzwerke scheint erstaunlich; sie stellt aber auch die größte Herausforderung dar, um zielbasiertes Networking tatsächlich zu realisieren.

Die Open-Source-Community baut diese Systeme derzeit in verschiedenen Projekten auf. Doch das Programmieren von Code, der jede Plattform konfigurieren und auch Daten des Netzwerks sammeln und interpretieren kann, stellt eine große Herausforderung dar. Gruppen wie OpenStack, die Open Networking Foundation, OpenDaylight und das Open Networking Lab entwickeln Methoden, um Systeme entsprechend intelligent zu machen. Aber bis marktreife Produkte entstehen, wird noch etwas Zeit ins Land ziehen.

Das Schreiben einer cleveren RESTful API, um die Bereitstellung von Geräten zu automatisieren, ist eine Sache. Viel schwieriger ist das Erstellen einer vollständig offenen, vom Anbieter unabhängigen Schnittstelle, über die sich die Bereitstellung von Netzwerkdiensten so konfigurieren lässt, dass sie das Netzwerk dynamisch neu konfiguriert, wenn sich eine Anwendung verändert.

Glücklicherweise ist es nicht notwendig, dafür den Netzwerk-Stack selbst neu zu programmieren. Vielmehr fügt man eine neue Schicht hinzu, die schrittweise und zunächst nur in einem Teil des Netzwerks eingesetzt werden kann. Wenn die Methoden und Produkte rund um zielbasiertes Networking marktreif sind, können Netzwerktechniker sie beispielsweise zunächst nur im Rechenzentrum nutzen.

Letztendlich geht es bei der zielbasierten Vernetzung darum, das Netzwerk-Management zu skalieren und die IT-Infrastruktur so intelligent zu machen, dass sie eng mit den Geschäftszielen des Unternehmens verzahnt ist. Es wird noch länger dauern, bis Netzwerke auf zielbasierten Richtliniendefinitionen basieren und sich selbst konfigurieren. Aber vielleicht werden Netzwerktechniker eines Tages ihre Netzwerke so ähnlich konfigurieren wie Geordi La Forge die U.S.S. Enterprise mit Computerbefehlen steuert.

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Artikel wurde zuletzt im Januar 2017 aktualisiert

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