Die fünf wichtigsten Gründe für den Einsatz von Software-Defined Networks und Network Functions Virtualization Erstellt von: Zeus Kerravala
Die fünf wichtigsten Gründe für den Einsatz von Software- Defined Networks und Network Functions Virtualization von Zeus Kerravala Einführung: Die Agilität des Unternehmens hängt von der Netzwerks-Transformation ab Für IT-Manager hat sich in den vergangenen fünf Jahren die Aufgabenstellung wohl stärker verändert als für alle anderen Positionen in den Unternehmen. Vor nur fünf Jahren hatten IT-Manager den Auftrag sicherzustellen, dass die technische Infrastruktur reibungslos funktionierte und die Unternehmensprozesse abgebildet waren. Heute stellen IT-Führungskräfte bei Service Providern und Großunternehmen eine Übereinstimmung ihrer Ziele mit den Unternehmenszielen fest (Abbildung 1). Auf der Prioritätenliste jedes CEO s steht die Agilität des Unternehmens ganz oben. Damit diese Ziele erreicht werden können, wird die Agilität der IT zu einem unerlässlichen Faktor. Ein Großteil der heutigen IT-Umgebung einschließlich Rechenleistung, Speicher und Anwendungs-Infrastruktur ist bereits agiler geworden. Damit die IT vollständig agil werden kann, muss jedoch auch das Netzwerk auf den gleichen Level gebracht werden. Das ist einer der Gründe, warum viele führende Unternehmen und Service Provider damit begonnen haben, das Netzwerk als Fabric einzurichten. Dank der Fabric kann aus dem Netzwerk eine flexible und skalierbare Ressource werden. ZK Research A Division of Kerravala Consulting zeus@zkresearch.com Mobil: 301-775-7447 Office: 978-252-5314 Abbildung 1: Ziele der Line-of-Business- und IT-Manager sind eng verzahnt Influence and insight through social media Quelle: ZK Research, 2014
Die fünf wichtigsten Gründe für den Einsatz von Software-Defined Networks und Network Functions Virtualization 3 IT-Führungskräfte sollten die Netzwerk-Fabric als eine der grundlegenden Komponenten der Netzwerk-Agilität begreifen und sich mit Technologien beschäftigen, die das Netzwerk auf die nächste Stufe bringen können z. B. Software-Defined Networking (SDN) und Network Functions Virtualization (NFV). Netzwerk-Fabrics bieten wesentliche Vorteile wie z. B. Vereinfachung der Netzwerk-Einrichtung, Senkung der Kosten für das Management und Erhöhung der Netzwerk-Auslastung. Allerdings sind Netzwerk-Fabrics nur ein Teil der Lösung bei der Umwandlung des Netzwerks, da sie primär den Datentransport verbessern. Als nächsten Schritt sollten IT-Manager flexible Netzwerkdienste wie z. B. Bandbreiten-Optimierung, Netzwerk-Overlays und Software-basiertes Routing einsetzen. Service Provider sollten sich darauf konzentrieren, schnell Services wie VPN, Firewall, NAT und Routing bereitzustellen, um die Kundendaten zu schützen und gewinnbringende Dienste hinzuzufügen. NFV kann für die Erstellung oder Migration von Netzwerkdiensten eingesetzt werden, während SDN als komplementäre Technologie die Netzwerk-Policies orchestriert, das Netzwerk noch besser absichert und die Integration zwischen dem Netzwerk und der IT- Infrastruktur verbessert. Der Umstieg auf SDN und NFV in Kombination mit einer Netzwerk-Fabric ermöglicht eine bisher unerreichbare Transformation des Netzwerks. Abschnitt II: SDN und NFV eine kurze Definition SDN und NFV sind komplementäre Technologien, die zusammen mit einer Netzwerk-Fabric eingesetzt werden können, um das Netzwerk auf den gleichen Agilitäts-Level wie andere IT-Bereiche zu bringen. Um die Technologien optimal einsetzen zu können, sollten IT-Manager die Unterschiede zwischen den beiden genau kennen. SDN trennt die Steuerungs- und die Datenweiterleitungsebene des Netzwerks voneinander das ermöglicht im Gegensatz zum heute verwendeten, herkömmlichen Box-by-Box Management ein zentralisiertes Netzwerk-Management. Außerdem können Management-Prozesse rationalisiert werden, um menschliches Versagen die häufigste Ursache für Netzwerk-Ausfallzeiten (Abbildung 2) zu reduzieren. Dieser Ansatz führt letztendlich zu einer höheren Anwender-Performance in den Unternehmen und hilft Service Providern dabei, Kundenfluktuation zu vermeiden. Abbildung 2: Menschliches Versagen ist die häufigste Ursache für Netzwerk-Ausfallzeiten Ursachen für Netzwerk-Ausfallzeiten 6% 3% Andere 37% Stromausfall 9% Hardware-Ausfall Menschliches Versagen 14% Software-Fehler 31% Ausfall in der Telekommunikation Quelle: ZK Research, 2014
Die fünf wichtigsten Gründe für den Einsatz von Software-Defined Networks und Network Functions Virtualization 4 Außerdem ermöglicht SDN bei gleichzeitigem Einsatz von Northbound APIs eine direkte Kommunikation zwischen Anwendungen und Netzwerken. Durch die verbesserten Interaktionsmöglichkeiten können Anwendungen Netzwerkeinstellungen wie ACLs, QoS-Einstellungen oder Pfadoptimierung bei Bedarf verändern. SDN verwendet außerdem Southbound APIs und standardisierte Protokolle und agiert damit als Netzwerk-Middleware -Schicht, die eine zentrale, gemeinsame Steuerungs-Stelle für die Netzwerk- Infrastruktur wie Router, Switches und ADCs (Application Delivery Controller) bietet. NFV ermöglicht es, wichtige Netzwerkdienste als reine Software-Workloads laufen zu lassen. Das bedeutet, dass jeder Netzwerkdienst z. B. Routing, ein VPN oder eine Firewall von der physischen Plattform, auf der er normalerweise läuft, entkoppelt werden kann. Anstatt einen IT-Mitarbeiter zu einem physischen Ort wie z. B. einer Niederlassung zu schicken, um ein physisches Gerät zu installieren, kann mit NFV der Netzwerkdienst nach Bedarf eingerichtet werden ähnlich wie bei der Erstellung virtueller Server mittels Virtualisierungs- Technologien. Service Providern ermöglicht NFV die schnelle Erzeugung von Netzwerkdiensten zum Schutz oder für die Optimierung von Kundennetzwerken. Der Einsatz von NFV steigert die Agilität dieser Funktionen erheblich, da sie nun von einem Standort zu einem anderen zusammen mit virtuellen Rechenleistungs-Workloads oder Speichern migriert werden können. Damit ist sichergestellt, dass alle mit bestimmten Anwendungen verknüpften Netzwerkdienste intakt bleiben, wenn die IT-Abteilungen die Mobilität virtueller Server erhöhen. Die Verwaltung physischer Infrastrukturen an entfernten Standorten ist ein aufwändiger Prozess. Daher sollte jedes Unternehmen mit mehreren Standorten in den Niederlassungen NFV einsetzen und Software-Routing einsetzen anstatt klassische Router mit dedizierter Hardware. Die schwierige Verwaltung der Technologie in den einzelnen Standorten ist der Hauptgrund dafür, warum es auch für Unternehmen mit einer geringen Zahl von Niederlassungen fast unmöglich ist, an jedem Standort einheitliche Services zu unterhalten. Für Service Provider liegt der Wert von NFV sowohl in der Sicherheit als auch in den Kosteneinsparungen. Dank NFV können Service Provider schnell eine sichere, virtuelle Firewall einrichten, mit der ihre Kunden ihre Cloud Services vor äußeren Bedrohungen schützen können. Diese Firewall kann innerhalb eines Bruchteils der Zeit eingerichtet werden, die die Bereitstellung eines physischen Geräts erfordern würde das steigert sowohl die Agilität als auch die Kosteneffizienz. Unternehmen, die VPN zwischen einzelnen Standorten einsetzen (Site-to-Site VPN), profitieren ebenfalls von NFV, da dadurch mehr Utility-basierte Ressourcen hinzugefügt werden können und die Kapazität außerhalb des lokalen Rechenzentrums erhöht werden kann. Die Kombination von SDN und NFV in einer Netzwerk-Fabric kann den Betrieb im gesamten Unternehmensnetzwerk verbessern einschließlich den Niederlassungs-, Campus-, Rechenzentrums-Netzwerken und den kabellosen Netzwerken. Abschnitt III: Die 5 wichtigsten Gründe für den Einsatz von SDN and NFV Es gibt zahlreiche Gründe, warum Unternehmen SDN und NFV zusammen mit einer Fabric-Architektur einsetzen sollten. SDN und NFV verbessern die Dynamik des Netzwerks, erhöhen die Flexibilität der Netzwerkdienste und vereinfachen das Netzwerk- Management. Es gibt fünf ausschlaggebende Gründe dafür, warum Service Provider und Unternehmen sich bereits heute unbedingt mit SDN und NFV befassen sollten: 1. Optimierte User Experience: Die Evolution des Rechenzentrums in eine agilere Umgebung ist für moderne Unternehmen wichtig. Allerdings wird die Umwandlung des Rechenzentrums hauptsächlich vorgenommen, um IT-Prozesse zu verbessern. Mit Hilfe von SDN und NFV wird die Netzwerk-Agilität auf das gesamte Netzwerk ausgedehnt und damit letztlich auf die gesamte Belegschaft. SDN und NFV können allen Anwendern eine konsistente, zuverlässige und qualitativ hochwertige User Experience bieten mit einem erheblichen Einfluss auf die Produktivität der Mitarbeiter. Für Netzwerk-Manager ist dies entscheidend: Eine 2014 durchgeführte Studie von ZK Research zeigte, dass die Verbesserung der User Experience oberste Priorität für Netzwerk-Manager hat (Abbildung 3). Service Provider können sich dadurch in einer schnell wachsenden Wettbewerbssituation von den Mitbewerbern abheben. 2. Harmonisierung der IT-Infrastruktur mit den Unternehmenszielen: Führungskräfte konzentrieren sich heute auf die Erhöhung der Produktivität und Verbesserung der Agilität des Unternehmens bei gleichzeitiger Senkung der Gesamtkosten für die IT. Das kann eine undankbare Aufgabe sein, weil die IT-Umgebung immer komplexer geworden ist. Jahrzehntelang mussten IT-Manager Kompromisse eingehen und sich für Produkte entscheiden, die entweder die
Die fünf wichtigsten Gründe für den Einsatz von Software-Defined Networks und Network Functions Virtualization 5 Kosten reduzieren oder die Produktivität erhöhen nur äußerst selten erfüllen Produkte beide Kriterien gleichzeitig. SDN und NFV können dabei helfen, eine Umgebung zu bauen, in der IT-Manager sich nicht mehr zwischen IT-Projekten entscheiden müssen, die entweder die Kosten kontrollieren oder die Produktivität der Mitarbeiter steigern. 3. Automatisierung der IT-Prozesse: Studien von ZK Research zeigen, dass die durchschnittliche Vorlaufzeit für die Implementierung neuer Anwendungen vier Monate beträgt ein agiles Unternehmen sieht wohl anders aus. Diese Verzögerungen können dazu führen, dass Service Provider hinter dem Wettbewerb zurückfallen oder Unternehmen neue Geschäftschancen verpassen. Die langen Bereitstellungszeiten werden auf menschliche Latenzzeiten zurückgeführt, verursacht durch die manuelle Koordination zwischen unterschiedlichen IT-Silos. Der Prozess bei Änderungen an der Infrastruktur kann genauso langwierig und geschäftsschädigend sein, da die Herausforderungen bezüglich der Prozess-Koordination auch im Change Management vorhanden sind. Im Gegensatz dazu können beim Einsatz von SDN und NFV IT-Prozesse orchestriert und rationalisiert oder sogar basierend auf den Unternehmens-Policies voll automatisiert werden. Wenn dann Anwendungen Änderungen auf den Server-, Speicher- oder Netzwerk-Ebenen erfordern, können diese Änderungen gleichzeitig von einer zentralisierten Management-Konsole aus durchgeführt werden. 4. Kosteneffektive, optimierte Anwendungs- Performance: Bei herkömmlichen IT-Modellen standen IT-Manager häufig vor einer schwierigen Entscheidung. Eine Option waren höhere Ausgaben für das Netzwerk, um für Spitzenzeiten gerüstet zu sein; allerdings bedeutete das, dass Teile des Netzwerks die meiste Zeit nahezu ungenutzt blieben. Die andere Option war, Kosten zu sparen und das Netzwerk auf die normale Nutzung hin auszulegen und damit in Spitzenzeiten niedrige Performance zu riskieren. Die Kombination aus SDN und NFV ermöglicht es IT-Managern jetzt, das Netzwerk auf einen normalen Level hin auszulegen und bei Bedarf dynamisch Ressourcen hinzuzufügen. Die Anwendungs- Performance wird dadurch optimiert, da den Anwendungen sowohl bei normaler Auslastung als auch in Spitzenzeiten entsprechend Ressourcen zur Verfügung stehen; gleichzeitig wird der Pool der Ersatz-Hardware dadurch verkleinert. 5. Niedrigere Kosten für Infrastruktur und reduzierte Service-Komplexität: Bei herkömmlichen Netzwerken benötigt normalerweise jeder Standort unabhängig von seiner Größe dedizierte Geräte für jeden Netzwerkdienst. Das heißt: Jede Niederlassung braucht eigene Router, eine eigene Firewall, VPN- Gerät und andere Geräte, um alle erforderlichen Services bereitstellen zu können. Diese Verkettung von Services ist äußerst ineffizient, da jedes Gerät einzeln konfiguriert werden muss; das erhöht den Management-Aufwand und die Komplexität bei der Fehlerbeseitigung. Mit NFV können im Gegensatz dazu mehrere Server auf einer einzigen Hardware- Plattform laufen; dies reduziert den Zeitaufwand für Bereitstellung und Fehlerbeseitigung. Service Provider können die Rentabilität ihrer Services steigern, indem sie durch den Einsatz von SDN und NFV ihre Betriebs- und Hardware-Kosten senken. Abbildung 3: Verbesserung der User Experience hat für Netzwerk-Manager oberste Priorität Quelle: ZK Research, 2014
Die fünf wichtigsten Gründe für den Einsatz von Software-Defined Networks und Network Functions Virtualization 6 Service Provider und Unternehmen sollten nicht nur an die unmittelbaren Vorteile für das Netzwerk denken, sondern auch die langfristige Rolle berücksichtigen, die das Netzwerk im Zeitalter von Cloud Computing spielen wird. Die Kombination von SDN und NFV mit einer darunter liegenden Fabric-Architektur bietet eine ausgezeichnete Basis, auf der IT die Cloud für den Übergang zu einem As-a-Service -Modell nutzen kann. Abschnitt IV: Zusammenfassung und Empfehlungen Die Agilität des Unternehmens ist das Gebot der Stunde für Service Provider und Unternehmen, da die Fähigkeit, neue Services schnell umzusetzen, ein wesentliches Unterscheidungsmerkmal im Wettbewerb ist. Die Virtualisierung hatte einen erheblichen Einfluss auf die Computerindustrie, aber das Netzwerk hinkt hinterher. Unternehmen sind nur so agil wie ihre am wenigsten agile IT-Komponente. Daher sollten IT-Manger jetzt mit NFV und SDN die Agilität des Netzwerks steigern und das Netzwerk mit der restlichen IT in Deckung bringen. Entscheiden Sie sich für offene und auf Standards basierende Lösungen. Die Implementierung von SDN and NFV erfordert ein großes Netzwerk an Lösungsanbietern. Ein auf geschlossenen, proprietären Lösungen aufgebautes Netzwerk kann wahrscheinlich nicht mit allen notwendigen Anbietern zusammenarbeiten. Eine auf Standards basierende, offene Lösung gewährleistet eine größtmögliche Auswahl für die Kunden. Verwandeln Sie das Netzwerk in eine Fabric- Architektur. Der erste Schritt zu einer Verbesserung der Netzwerk-Agilität ist die Implementierung einer darunter liegenden Netzwerk-Fabric. IT-Manager sollten SDN und NFV in Verbindung mit einer Netzwerk-Fabric einsetzen. Dies ermöglicht eine größere Flexibilität beim Datentransport im Netzwerk und bei den im Netzwerk laufenden Services. Das Netzwerk ist die einzige überall vorhandene Ressource, und es verbindet alle IT-Ressourcen mit den Anwendern und Geräten unabhängig davon, wo diese sich befinden. Um auch weiterhin effektive Unterstützung leisten zu können, muss sich das Netzwerk jedoch weiterentwickeln. Unternehmen, die aus einem flexibleren und kosten-effektiveren Netzwerk Kapital schlagen möchten, können mit SDN und NFV das Netzwerk als wesentliches Unterscheidungsmerkmal im Wettbewerb positionieren. Damit entstehen neue Kriterien bezüglich der Auswahl von Netzwerk-Architekturen und Lösungsanbietern. IT-Entscheidungsträger müssen sich von herkömmlichen Ideen verabschieden und die Entscheidungskriterien von Aspekten wie Marktanteilen und etablierten Marktpositionen hin zu Fragen wie Wie stabil ist das Netzwerk?, In wie weit vereinfacht das Netzwerk die Infrastruktur? oder Wie wurde die User Experience verbessert? verlagern. Vor dem Hintergrund dieser Aspekte empfiehlt ZK Research Unternehmen, die SDN und NFV implementieren möchten, Folgendes: Vereinfachen Sie die Netzwerk-Architektur. Unternehmen und Service Provider sollten sich von einer überwiegend inflexiblen, Hardware-basierten Architektur hin zu einer Architektur bewegen, welche die Flexibilität von Software nutzt. Dies wiederum reduziert die Komplexität und erzeugt ein Netzwerk, das mit Hilfe von Automatisierungs- und Orchestrierungs-Tools einfacher zu verwalten ist. : Ein Geschäftsbereich von Kerravala Consulting Alle Rechte vorbehalten. Reproduktion oder Weitergabe in jedweder Form ohne ausdrückliche vorherige Genehmigung von ZK Research ist ausdrücklich untersagt.