New IP : Die Basis für die Automatisierung des Rechenzentrums

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1 I D C M A R K E T S P O T L I G H T New IP : Die Basis für die Automatisierung des Rechenzentrums März 2015 Adaptierte Fassung aus Worldwide Enterprise Communications and Datacenter Network Infrastructure 2015 Top 10 Predictions von Rohit Mehra, Brad Casemore, Rich Costello, et al., IDC # Sponsored by Brocade Einführung: Die Notwendigkeit einer New IP Netzwerk-Infrastruktur zur Unterstützung der Dritten Plattform Die Dritte Plattform hat eine bisher nie dagewesene Dynamik und Innovationswelle im Rechenzentrum ausgelöst und stellt dabei neue Anforderungen an die Netzwerk-Infrastruktur. Die Säulen der Dritten Plattform Enterprise Mobility, Virtualisierung und Cloud Computing, Big Data und Social Business stellen neue Herausforderungen für die IT-Abteilungen der Unternehmen dar aus den Wächtern unterschiedlichster Technologien müssen agile, kosteneffiziente IT- Serviceorganisationen werden, die die in Echtzeit auftretenden Erwartungen und Anforderungen der Unternehmen bewältigen können. Zu diesem Zweck haben die IT-Abteilungen der Unternehmen begonnen, Server-Virtualisierung und Cloud Computing einzusetzen, um auf Basis der darin integrierten Features zur Automatisierung und Effizienzsteigerung die Agilität der IT zu steigern. Die darunterliegende Netzwerk-Infrastruktur des Rechenzentrums muss angepasst werden. So können z. B. Virtual Machines (VMs) und Cloud Services innerhalb von Minuten aufgesetzt werden, um neue Anwendungen zu unterstützen. Die Konfiguration des Netzwerks für die Unterstützung neuer Anwendungen jedoch erfordert einen beträchtlichen Zeit- und Arbeitsaufwand und verhindert somit die schnelle Bereitstellung der Services. Als Reaktion darauf sucht die IT-Branche nach neuen Wegen für das Netzwerk und dadurch haben sich neue Netzwerk-Architekturen und Technologien für das Rechenzentrum ergeben;; dazu gehören z. B,. Ethernet Fabrics, Software-Defined Networking (SDN) und Netzwerk-Virtualisierung. Ein Teil der Branche bezeichnet diesen neuen Ansatz als New IP und dieses Market Spotlight zeigt auf, wie im Zeitalter der Dritten Plattform eine Netzwerk-Fabric im Rechenzentrum eine Basis für die automatisierte und programmatische Bereitstellung, Konfiguration und das fortlaufende Management Netzwerk-basierter Services bieten kann (siehe Abbildung 1). IDC 1877

2 ABBILDUNG 1 Die Dritte Plattform als Basis für die Transformation des Unternehmens Quelle: IDC, 2015 Der Anstoß für die Automatisierung des Rechenzentrums Eine Automatisierung des Rechenzentrums bietet zahlreiche Vorteile, z. B. eine höhere Effizienz der Betriebsabläufe, eine bessere Agilität des Unternehmens, kürzere Vorlauf- und Amortisationszeiten sowie niedrigere Betriebsausgaben. Unterschiedliche Bereiche der IT Anwendungen, Compute, Virtualisierung, Storage und Cloud Verantwortliche haben, um diese Ergebnisse zu erzielen, in Automatisierungs- Tools und Technologien investiert. Die Netzwerk- Experten schließen sich nun vielleicht etwas verspätet Ihren Kollegen an und versuchen die Vorteile zu ernten, die die Automatisierung bietet. Untersuchungen von IDC bestätigen immer wieder, dass viele Unternehmen aufgrund des Übergangs in Private und Public Clouds die Automatisierung als Schlüsselfaktor für den Erfolg sehen sowohl als Auslöser als auch als ein Instrument zur Verbesserung der Geschäftsprozess und Reduzierung der Betriebsausgaben. IDC hat außerdem herausgefunden, dass Cloud- orientierte Unternehmen daran arbeiten, ihre Netzwerk- Infrastrukturen besser an den Anforderungen des Unternehmens, neuen Anwendungen und sich ändernden Verkehrsmustern innerhalb der Rechenzentren auszurichten. Unternehmen versuchen, die Agilität des Unternehmens zu erhöhen und neue Anwendungen in Echtzeit bereitzustellen; gleichzeitig wird der manuelle, arbeitsintensive Aufwand beim Betrieb von Legacy- Netzwerken immer mehr als ein Hindernis erkannt, das die Einführung neuer Services tage- oder gar wochenlang verzögert. Da sich außerdem die Verkehrsmuster innerhalb des Rechenzentrums verändern der für Client/Server- Anwendungen typische Nord- Süd- Verkehr wird immer mehr durch den Ost- West- Verkehr (Server- Server) verdrängt, der üblicherweise mit neuen Anwendungs- Architekturen und der Virtualisierung verbunden ist treten die Beschränkungen herkömmlicher Netzwerk- Architekturen immer offener zutage; sie werden im Kontext der Dritten Plattform als ineffizient und kaum skalierbar empfunden IDC 2

3 All diese Faktoren haben zum Aufkommen einer neuen Netzwerk-Architektur der Ethernet Fabric geführt, die speziell auf die Anforderungen der Dritten Plattform bezüglich Automatisierung, Effizienz und Agilität ausgelegt ist. Wichtige Trends mit Auswirkungen auf die Automatisierung der Netzwerke in Rechenzentren Folgende Branchen- und Technologie-Trends sind die Auslöser einer dringenden Nachfrage nach einer Automatisierung der Netzwerke in Rechenzentren:: Anstieg der Auslastung durch neue und bereits vorhandene Anwendungen, physisch wie auch virtuell. IT-Teams in Unternehmen müssen nicht nur herkömmliche Client/Server- Auslastungen unterstützen, von denen viele auf physischen Servern bleiben werden, sondern auch einen steigenden Anteil an virtualisierten Anwendungen;; dieser Trend wird durch den Übergang in Private und Public Clouds noch verstärkt (siehe Abbildung 2). In einigen kürzlich durchgeführten Umfragen hat IDC herausgefunden, dass das Ansteigen der Zahlen bei virtualisierten, logischen Servern immer mehr das Wachstum bei physischen Servern übersteigt (pro Jahr gesehen);; diese Lücke wird sich bis 2018 noch vergrößern. Gleichzeitig hat sich die Dichte bei VMs seit 2008 verdoppelt und sie wird bis 2018 und darüber hinaus weiter ansteigen. Dieses schnelle und anhaltende Wachstum bei VMs, der VM-Dichte und VM-Mobilität erfordert eine umfassende Neubewertung der IT-Infrastruktur. Das Netzwerk muss flacher und reaktionsschneller werden, um den Anforderungen des wachsenden Ost-West-Verkehrs gerecht zu werden, der innerhalb, zwischen und über Server hinweg läuft und die herkömmliche dreistufige Switching-Architektur völlig überfordert. Fabric-basierte Ansätze zum Multipathing optimiert für Ost-West-Verkehr erhöhen die Skalierbarkeit, minimieren die Latenzzeiten, verbessern die Effizienz des Netzwerks und unterstützen die VM-Mobilität IDC 3

4 ABBILDUNG 2 Was sind heute die treibenden Kräfte hinter SDN-Implementierungen? F. Welcher der folgenden Faktoren ist Ihre primäre Motivation für Ihre Überlegungen bezüglich SDN oder den Einsatz von SDN? n = 228 Quelle: IDC's SDN Survey, April IDC 4

5 Der Aufstieg von SDN und Netzwerk-Virtualisierung ist eine Reaktion auf die Forderung nach einer agilen Netzwerk-Infrastruktur. SDN wurde ursprünglich in sehr großen Rechenzentren eingesetzt, wird aber inzwischen im Bereich der Netzwerk-Infrastruktur als verspätete Antwort auf immer dringendere Anforderungen durch virtualisierte Anwendungen, sich verändernde Verkehrsmuster und agilere Betriebsabläufe angesehen. Network Virtualization Overlays oder OpenFlow-basiertes SDN bei diesen Entwicklungen geht es insbesondere darum, das Netzwerk agiler, flexibler, reaktionsschneller und sichtbarer zu machen, um die Anforderungen der Cloud-Rechenzentren der nächsten Generation zu unterstützen. Während sich diese Technologien gerade erst herauskristallisieren, bietet die richtige Netzwerk-Fabric ein äußerst stabiles Fundament für eine SDN-fähige Infrastruktur. Der Fokus auf Agilität und Automatisierung in anderen Bereichen des Rechenzentrums (Compute/Virtualisierung, Storage, usw.). Die Virtualisierung der Bereiche Compute und Storage erforderte einen höheren Automatisierungsgrad, um einfachere, effektivere Management-Modelle zu verwirklichen. Etwas Ähnliches passiert im Bereich Netzwerk-Infrastruktur nach einem langen Zeitraum mit vergleichsweise bescheidenen Innovationen: Die Netzwerk-Infrastruktur stellt sich der Herausforderung durch die Virtualisierung des Rechenzentrums und die Private Cloud und bietet nicht nur neue Fabrics und Architektur-Modelle, sondern auch einen stärker automatisierten und Software-basierten Ansatz für die Bereitstellung, das Management und die Orchestrierung. Herausforderungen und wichtige Überlegungen zur Automatisierung der Netzwerke in Rechenzentren IT-Experten haben den Bedarf an Automatisierung im gesamten Rechenzentrum erkannt und müssen dabei mehrere Faktoren berücksichtigen. Eine wichtige Frage lautet z. B.: Wie können wir Design und Architektur der Netzwerk-Infrastruktur verändern, damit sie agiler und flexibler wird und so den Anforderungen von Virtualisierung und Cloud genügt? Der Weg zu agilen Betriebsabläufen führt über die Automatisierung. Manuelle Prozesse sind nicht skalierbar und können die neuen betrieblichen Anforderungen sowohl bezüglich der Agilität als auch der Flexibilität nicht erfüllen, die durch immer mehr virtualisierte Anwendungen und Geschäftsanforderungen entstehen. IT-Abteilungen insbesondere jene, die sich auf die Pfeiler der Dritten Plattform freuen spüren bereits jetzt die durch neue Anwendungen ausgelösten Anforderungen nach einer schnelleren Bereitstellung und Implementierung. Eine Verkürzung der Bereitstellungszeiten von Wochen auf Minuten können IT-Abteilungen nur über Automatisierung erreichen. Das Ergebnis sind natürlich eine schnellere Amortisation der IT-Investitionen und eine bessere Auslastung der Mitarbeiter und Technologie-Ressourcen. Unternehmen, die sich für die Dritte Plattform interessieren und darüber nachdenken, wie sie das Netzwerk ihres Rechenzentrums weiterentwickeln können, um so einen höheren Automatisierungsgrad und eine Harmonisierung mit den anderen IT-Ressourcen im Rechenzentrum zu erzielen, sollten folgendes berücksichtigen: Zeitrahmen für die Bereitstellung neuer Netzwerk-Komponenten. IT-Abteilung sollten Lösungen verwenden, die die Bereitstellungszeiten durch Verfahren wie Zero-Touch Provisioning minimieren. Die manuelle Konfiguration von Switches verschwendet wertvolle Zeit und Personal-Ressourcen und ist mit Spanning Tree Protocol (STP), Link Aggregation Groups (LAGs) und Quality of Service (QoS) nicht mehr tolerierbar. Management und Betrieb. Unternehmen sollten Lösungen einsetzen, mit denen sie mehrere Switches in einer Enterprise Fabric als einen logischen Switch verwalten können. Dadurch steht eine zentrale Anlaufstelle für die Konfiguration der gesamten Fabric, Software Maintenance und Troubleshooting zur Verfügung das reduziert die für das Management aufzuwendenden Zeiten und Kosten beträchtlich. Außerdem bieten solche Lösungen eine vereinfachte Architektur mit einer einzigen IP-Schnittelle für die Verbindung zu übergeordneten Orchestration Tools und damit eine bessere Skalierbarkeit und höhere Agilität. Harmonisierung mit anderen IT-Ressourcen: 2015 IDC 5

6 VM-Intelligenz. Das Netzwerk sollte VM-orientiert sein, um eine angemessene Abstimmung zwischen den Anwendungen und den entsprechenden Netzwerk-Services sicherzustellen. Sobald eine neue VM angelegt wird, sollte die Netzwerk-Fabric diese automatisch finden und die entsprechenden Netzwerk-Policies anwenden. Außerdem sollten bei einer Verschiebung einer VM von einem Server auf einen anderen die mit der Anwendung verknüpften Netzwerk-Policies dynamisch und transparent mitverschoben werden. IP Storage-orientiert. IT-Abteilungen sollten in der Lage sein, QoS für den IP Storage- Verkehr automatisch zur Verfügung zu stellen und dadurch die üblicherweise mit der Konfiguration von QoS verbundene Komplexität und den entsprechenden Mehraufwand zu vermeiden. Dieses Problem wurde üblicherweise durch eine Überdimensionierung des Netzwerks gelöst allerdings umgeht diese Vorgehensweise das Prinzip von QoS. Verfügbarkeit der Anwendungs-Services. Wenn Netzwerk-Knoten hinzugefügt oder außer Betrieb genommen werden, sollte sich die Fabric ohne Unterbrechung der Anwendungen automatisch neu bilden. Cloud Orchestration. Zusätzlich zu einer optimierten physischen Infrastruktur, die darauf ausgelegt ist, Anwendungen der Dritten Plattform und eine höhere Geschwindigkeit bei der Bereitstellung von Services zu unterstützen, sollten Kunden, die auf Cloud-Modelle umsteigen, neue Orchestration Frameworks wie z B. OpenStack in Betracht ziehen. Diese können die Bereitstellung der Compute-, Storage- und Netzwerk-Ressourcen automatisieren und OpenDaylight-basierte SDN-Controller verbessern das laufende Monitoring und Management und eliminieren gleichzeitig den IT-Engpass. Wenn Kunden Netzwerk-Lösungen der nächsten Generation für ihre Rechenzentren evaluieren, sollten sie gleichfalls sicherstellen, dass die Lösungen über offene APIs verfügen und SDN-fähig sind, damit die Integration mit aktuellen und künftigen Orchestration-Tools funktionieren kann. Schlussfolgerung Steigende Forderungen nach Agilität und zusätzliche Belastungen, einschließlich der Anwendungen der Dritten Plattform und der dazugehörigen Verkehrsmuster, bedeuten zusätzlichen Druck auf die Rechenzentrums-Infrastruktur. Die Server- und Storage-Teams haben sich relativ schnell auf die Anforderungen der Dritten Plattform eingestellt aber beim Netzwerk des Rechenzentrums dauert der Anpassungsprozess länger. Als Reaktion darauf kombiniert ein neuer Ansatz namens New IP neue Technologien z. B. SDN und Netzwerk-Virtualisierung (einschließlich Network Functions Virtualization [NFV] für Unternehmen der Telekommunikationsbranche) mit bewährten Architekturen wie z. B. Ethernet Fabrics, um damit eine bessere Harmonisierung mit den Anwendungs- und Service-Anforderungen der Rechenzentren der nächsten Generation zu erzielen. Die Vorteile einer geeigneten Architektur für die Automatisierung des Netzwerks im Rechenzentrum liegen auf der Hand: Höhere Effizienz der Betriebsabläufe Verbesserte Agilität des Unternehmens Kürzere Amortisationszeiten Bessere Ressourcen-Auslastung (Infrastruktur und Personal) All diese Vorteile können zu niedrigeren Betriebsausgaben führen. Trotz aller Branchen-Trends, die die Forderung nach einem höheren Automatisierungsgrad des Netzwerks im Rechenzentrum unterstützen, sollten zuvor aufgeführten Überlegungen sorgfältig abgewogen werden. Letzten Endes wird eine anpassungsfähige und stabile Netzwerk-Fabric in Kombination mit einer Automatisierungs- Strategie, die die Bereitstellung und Konfiguration der Netzwerk-Komponenten beschleunigt und vereinfacht, ein stabiles New IP -Fundament für ein agiles Rechenzentrum für die Dritte Plattform ergeben IDC 6

7 Ü B E R D I E S E S D O K U M E N T Dieses Dokument wurde erstellt von IDC Custom Solutions. Die hier dargestellten Meinungen, Analysen und Forschungsergebnisse stammen aus detaillierteren Forschungen und Analysen, die ICD unabhängig durchgeführt und veröffentlich hat, sofern keinerlei Sponsoring angegeben ist. IDC Custom Solutions stellt die IDC Inhalte in einer Vielzahl an Formaten für die Weiterverbreitung durch zahlreiche Unternehmen zur Verfügung. Eine Lizenz zur Verbreitung der IDC-Inhalte beinhaltet keine Empfehlung oder Bewertung durch den Lizenznehmer. C O P Y R I G H T U N D E I N S C H R Ä N K U N G E N Jede Information von IDC oder jeder Verweis auf IDC, die im Marketing, Pressemitteilungen oder Webematerialien verwendet werden, bedarf in jedem Fall einer vorherigen schriftlichen Genehmigung durch IDC. Für Ihre Anfrage auf Genehmigung wenden Sie sich bitte an die IDC Custom Solutions Information unter oder Die Übersetzung und/oder Lokalisierung dieses Dokuments erfordert eine zusätzliche Lizenz von IDC. Weitere Informationen zu IDC finden Sie unter Weitere Informationen zu IDC Custom Solutions finden Sie unter Global Headquarters: 5 Speen Street Framingham, MA USA P F IDC 7

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