10 Gigabit Ethernet über den Core-Bereich von KMU-Netzwerken hinaus White Paper
Einführung Angesichts der Einführung von Virtualisierung in großem Stil, der Fortschritte bei der Speichertechnologie, der gelichzeitigen Nutzung von Daten, Sprache, Video und des schnellen Wachstums dieser bandbreitenintensiven Anwendungen gibt es eine anhaltende Nachfrage nach schnelleren Netzwerkverbindungen. Während das bestehende Gigabit Ethernet immer noch seinen Platz hat, wird es dennoch immer mehr zum Engpass in Unternehmen, die diese bandbreitenhungrigen Technologien nutzen. 10 Gigabit Ethernet (10GbE) bietet Konnektivität, die zehnmal schneller ist als Gigabit Ethernet und für den Einsatz in Rechenzentren bis hin zu den Workstations geeignet ist. Wird 10GbE-Kupfer- bzw. 10GbE-Fiber-Uplinks für die Konnektivität der Switches verwendet, liefert das die erforderliche High-Speed-Konnektivität für das Clustering von Gruppen von Computern und ist sehr viel effizienter als reine Fibre-Channel-Switches. Dabei dient 10GbE als der Kanal für Speichersysteme, mehr Anwendungen, Top-of-Rack-Einsatz im Rechenzentrum, Uplink-Konnektivität mit hoher Bandbreite sowie Backbone- und Server-Cluster-Konnektivität. Dadurch, dass die Technologie vielseitig verwendbar ist, können Unternehmen ihre Kosten für Ressourcen und Administration deutlich reduzieren. Bis vor kurzem kamen 10-Gigabit-Ethernet-Switches in erster Linie in Rechenzentren und Großunternehmen im Core- Bereich des Netzwerks zum Einsatz, um langsamere Datenströme zu aggregieren. Der Bedarf für 10 GbE wächst nun aber auch in Mittelstandsumgebungen. Dieses White Paper erläutert, warum und wie 10GbE-Installationen beschleunigt und erweitert werden sollten auch über den Core-Bereich mittelgroßer Netzwerke hinaus. Weshalb 10 Gigabit Ethernet für Edge-Aggregation von mittelgrossen Netzwerken? Ein wichtiger Grund, weshalb sich 10GbE vom Core zum Aggregation Layer verlagert, ist, dass Gigabit Ethernet immer mehr zum De-facto-Standard auf Desktop-Ebene avanciert. Der weit verbreitete Einsatz von Gigabit bis zum Desktop wird in erster Linie angetrieben durch den fallenden Preis pro Gigabit-Port, gefolgt von der Installation von Anwendungen mit hoher Bandbreite für Server und Workstations. Die meisten modernen Desktops und Notebooks sind jetzt mit On-Board-Gigabit-Ethernet-Ports ausgestattet, bei anderen Geräten sind die Upgrade-Kosten minimal. Viele Software-Anwendungen, die bandbreitenintensive Funktionen ausführen wie etwa Videobearbeitung, Netzwerk-Backup, Voice- und Video-over-IP etc. profitieren erheblich von Gigabit-Level-Performance und einige wären anders kaum realisierbar. Unternehmen, die Gigabit-Netzwerke bereitstellen, profitieren von schnelleren Verbindungen und höherer Leistung bei der Nutzung bandbreitenintensiver Anwendungen. Während Gigabit Ethernet definitiv seine Vorteile hat, erhöht seine zunehmende Verbreitung das Verkehrsvolumen am Rand des Netzwerks. Der Nachteil? Gigabit-Uplink-Architekturen sorgen für Engpässe bei der Aggregation des Datenverkehrs zum Zentrum des Netzwerks. 10GbE als Uplink-Architektur würde dieses Problem lösen. Um eine effiziente Bereitstellung von Gigabit-to-the-Desktop zu unterstützen und den Anforderungen der Nutzer und Anwendungen gerecht zu werden, können am Netzwerkrand Access Switches mit 10-Gigabit-Uplinks eingesetzt werden und 10-Gigabit-Aggregation in den Kern des Netzwerks ermöglichen (siehe Abbildung 1). Aggregationsebene 10 Gigabit Aggregation Switches Gigabit Edge Switches mit Stacking und 10-Gigabit-Uplinks Access Layer 10GbE-Verbindung Abbildung 1: Beispiel für 10GbE-Einsatz bei Stacking und Uplinks Seite 2
10GbE nicht mehr nur für grosse Rechenzentren Der Schritt zur Bereitstellung von 10GbE näher am Netzwerkrand ist sinnvoll angesichts der aktuellen Anforderungen an moderne Netze. Solche Hochleistungsverbindungen sind erforderlich, um die folgenden unternehmenskritischen Anwendungen zu unterstützen: Desktop-Daten-Workload-Aggregation Die Bandbreitenanforderungen von Desktop-Anwendern in Unternehmen nehmen exponentiell zu, da Arbeitslasten und damit verbundene Anwendungen mehr Rechenleistung erfordern. Beispielsweise sorgen PC-Backup-Programme, die kontinuierlich und automatisch im Hintergrund laufen, für eine so starke Belastung des Netzwerks, dass ohne 10 Gigabit Ethernet die Gesamtleistung des Netzwerks ausgebremst werden kann. IP-Sprach- und Videoanwendungen Bandbreitenintensive IP-Sprach- und Video-Anwendungen sollen die Produktivität verbessern und Kosten reduzieren. Führungskräfte können Telekonferenzen nutzen, um stärkere Beziehungen mit geografisch verteilten Teams aufzubauen, die Entscheidungsfindung beschleunigen und Dienstreisen zu reduzieren. Doch derartige Rich-Media-Anwendungen generieren viele Megabyte an Daten in einer sehr kurzen Zeitdauer, woraus ein erheblicher Bedarf an Netzwerkbandbreite resultiert. Vertikale Branchenapplikationen Viele vertikale branchenspezifische Anwendungen sind äußerst bandbreitenintensiv und erfordern Konnektivität mit höherer Geschwindigkeit. Zum Beispiel verwendet die Healthcare-Industrie digitale Imaging-Anwendungen, um Verfahren wie CAT-Scans und MRIs zu ermöglichen. Die Fertigungsindustrie nutzt CAD- und CAM-Programme. Dies erfordert eine stärkere Echtzeit-Leistung, die nur über 10-Gigabit- Ethernet-Verbindungen realisierbar ist. Der Einsatz von 10 Gigabit Ethernet im Aggregation Layer erhöht die Netzwerkleistung und Zuverlässigkeit. Mittelständische Unternehmen sollten von vornherein eine Architektur aufbauen, die für höhere Kapazitäten ausgelegt und skalierbar ist. Dadurch kann das weitere Wachstum ohne Gefahr von Netzwerkengpässen erfolgen und die im Laufe der Zeit zwangsläufig zunehmenden Bandbreitenanforderungen voll unterstützen. Hauptanwendungsbereiche für 10 Gigabit Ethernet Low-Cost-Aggregation bei den Uplinks von Gigabit-Edge-Switches Edge-Switch-Stacking für einfacheres Management und Ausfallsicherheit Niedriglatenz-Verbindungs-Switches für Server und Netzwerkspeicher Basis für virtualisierte Anwendungen im Server-Raum Seite 3
Intelligente Switching-Lösungen sind ein Muss Erfolgreiche 10GbE-Implementierungen erfordern intelligente Switching-Lösungen mit erweiterten Funktionen wie beispielsweise integrierte Sicherheit, hohe Verfügbarkeit, Delivery-Optimierung, verbesserte Verwaltbarkeit und Unterstützung für neue Anwendungen. Solche Lösungen sind am vorteilhaftesten, wenn sie es Unternehmen ermöglichen, ihre bestehenden Investitionen in der Netzwerkinfrastruktur zu nutzen. Die zentralen Anforderungen sind: Hochleistungs-Backbone-Verbindungen: In Desktop-Switching-Umgebungen ist Wire-Speed-Leistung mit voller QoS-Steuerung für alle 10/100/1000-Schnittstellen von entscheidender Bedeutung. Switches, die durch den Einsatz von Gigabit-Ethernet-Combo-Ports die nötige Flexibilität bieten, vereinfachen die Integration mit der bestehenden Kupfer- oder Glasfaserverkabelung. Hohe Redundanz: Distributed Link Aggregation, redundante Verbindungen und Failover-Funktionen sind entscheidend, um Ausfallzeiten zu minimieren und die Netzwerksicherheit und Verfügbarkeit zu erhöhen. Stacking-Fähigkeit für Netzwerkwachstum und reduzierten Administrationsaufwand: Wenn die Switches als einzelner Stack fungieren, sind sie viel leichter zu überwachen und zu verwalten. Stacking trägt auch zur Netzwerkstabilität bei und ermöglicht eine einfachere Netzwerkskalierung. 10-Gigabit-Hardware-Stacking-Technologien und 10-Gigabit-Link-Aggregation bieten die Gelegenheit, um sowohl die Leistung als auch Redundanz des gesamten Netzwerks zu skalieren. Edge-Switches und Server profitieren von größerer Bandbreitenkapazität mit Aktiv-Aktiv-Teaming (LACP, Link Aggregation Control Protocol) und Lastausgleich (siehe Abbildung 2). Stackable Switches ermöglichen Redundanz, indem sie Mehrfachverbindungen über den Stack verteilen. Der Stack agiert als ein einziger logischer Switch und ist transparent für den Server oder den Aggregation Switch. Mittels Stacking können IT-Administratoren weitere Ports an ihr Switch-Fabric hinzuzufügen. Dabei wird die Verwaltung vereinfacht und die Ausfallsicherheit erhöht. Abbildung 2: Verteilte LACP-Bereitstellung mithilfe von Stacking Seite 4
ProSAFE Switches NETGEAR liefert innovative Switching-Lösungen für Privatkunden, Unternehmen und Serviceprovider ohne die Kosten und Komplexität von Big IT. NETGEAR Unmanaged, Web Managed (Plus) und Smart Managed Switch-Lösungen für KMU sind einfach zu bedienen und zu installieren. NETGEAR Fully-Managed-Infrastrukturen für größere Unternehmen und Campus-Netzwerke verbinden nahtlos Endnutzer, konvergente Dienste, Server und Speicher in hochflexiblen Core, Distribution und Access Layer. Fully Managed Switches M5300-Serie: Access Die M5300-Serie ist ideal für 10-Gigabit-Ethernet-Backbone-Architekturen und beseitigt den Engpass, der durch den weit verbreiteten Einsatz von Gigabit bis zum Desktop verursacht wird. Stacking-Technologie virtueller Chassis und Ditributed Link Aggregation skalieren sowohl die Leistung als auch die Redundanzen des gesamten Netzwerks. M6100-Serie: Multifunktional Umfangeiche L2/L3/L4- und IPv4/IPv6-Dienste für den 1-Gigabit-Edge-Einsatz in großen Unternehmen und 10-Gigabit-Core-Einsatz in Unternehmen mittlerer Größe. Erstklassige Verfügbarkeit einschließlich passivem Backplane, störungsfreiem Failover, redundantem Fabric und redundantem Management. M7100-Serie: Aggregation 10-Gigabit-Aggregation bietet das 10-Fache der Leistung, um die Anforderungen der Virtualisierung zu erfüllen und Gigabit-Ethernet-Access-Layer-Switches zu aggregieren. MLAG (Multi Chassis Link Aggregation) gewährleistet zuverlässige Top-of-Rack-Architekturen für Active-Active-Server-Teaming. M7300-Serie: Aggregation Speziell konzipiert für Virtualisierung und verteilte Aggregation (LACP), ist die M7300-Serie eine Top-of-Rack-stackable-Lösung für Active-Active-Server- Teaming. Die Serie bietet Aggregation und Core-Skalierbarkeit mit L3-Lizenzierung. Seite 5
Smart Managed Switches NETGEAR ProSAFE Smart Managed Switches sind speziell konzipiert für kleine und mittelständische Unternehmen. Sie bieten hohe Leistung, KMU-orientierte Funktionen und einfache Verwaltung zur Unterstützung von Voice-over-IP (VoIP), Media-Streaming, Multicasting, Sicherheit und vielen weiteren bandbreitenintensiven Anwendungen in KMU-Netzwerken. Durch das Vorhandensein von 10GbE-Kupfer-Ports kann 10GbE-Konnenktivität über die vorhandene Kupferverkabelung im Unternehmen gewährleistet werden. Das spart dem Unternehmen erhebliche Kosten für Neuverkabelung und Ressourcen. S3300-Serie Die S3300-Serie bildet die nächste Generation der Gigabit-Smart-Managed Switches mit Stacking-Fähigkeit und vier dedizierten 10G-Kupfer/SFP+ Ports und setzt damit den neuen Standard für KMU-Netzwerke. 10 Gigabit Smart-Managed Switches Die branchenweit ersten 12-Port- (XS712T) und 24-Port- (XS728T) 10- Gigabit-Smart-Managed-Switches, speziell konzipiert für KMU, die kosteneffiziente 10GBase-T-Konnektivität und erweiterte L2+/Layer-3-Features für ihr Netzwerk benötigen. Plus Switches 10 Gigabit-Plus Switches NETGEAR ProSAFE 10-Gigabit-Plus Switches brechen die Preisbarrieren in der gesamten Branche auf durch die Bereitstellung der derzeit kostengünstigsten 10-Gigabit-Lösung für KMU. Der XS708E bietet volle 8-Port-10G- BASE-T-Konnektivität und ermöglicht ergänzende Netzwerkintelligenz durch essentielle L2-Netzwerkfunktionen. Cat5e Cat6 Cat6a Cat7 Kabel-Kategorie Verbindungslänge für 10GbE 30-45 m 55 m 100 m 100 m Abbildung 3: Übersicht zu Kupferkabel-Kategorien und Verbindungslängen für 10 Gigabit Ethernet NETGEAR, das NETGEAR-Logo und ProSAFE sind Warenzeichen und/oder eingetragene Marken von NETGEAR, Inc. und/oder seinen Tochtergesellschaften in den Vereinigten Staaten und/oder anderen Ländern. Alle anderen hier erwähnten Marken dienen nur zu Identifikationszwecken und können Warenzeichen ihrer jeweiligen Inhaber sein. Informationen können ohne vorherige Ankündigung geändert werden. 2015 NETGEAR, Inc. Alle Rechte vorbehalten. Seite 6