Cloud Networking

Ein neuer Netzwerkansatz für Cloud-Computing-Modelle

Mit zunehmender Verbreitung von Cloud-Computing-Modellen verändern sich die Netzwerke in den Rechenzentren hinsichtlich Durchsatz und Flexibilität. Die Fähigkeit das Cloud-Netzwerk skalieren, kontrollieren, visualisieren und anpassen zu können, stellt einen wichtigen Schritt auf dem Weg zum "Rechenzentrum in der Box" dar. Ohne Cloud-Computing könnten viele kleine (private) und große (öffentliche) Unternehmen die Vorteile Web-basierender Applikationen nur sehr schwierig realisieren. Applikationen lassen sich in einer Umgebung mit gemeinsam genutzten Server- und Speicherressourcen erheblich schneller einrichten, als das mit konventionellen Unternehmenslösungen möglich wäre. Moderne Web-Applikationen auf Basis einer Cloud-Infrastruktur auszurollen erlaubt ein Maß an Beweglichkeit, das mit traditionellen Silo-Computing-Modellen kaum zu erreichen wäre. Neue Computing-Modelle für Virtualisierung und Cloud-Umgebungen erfordern eine skalierbare Netzwerkinfrastruktur mit einer sehr großen Zahl an 1/10-Gigabit Ethernet- (GbE), und künftig auch noch schnelleren 40/100-GbE-Verbindungen. Clouds erfordern außerdem ein hohes Maß an Netzwerkverfügbarkeit, denn ein Netzwerkfehler kann hier Tausende von Servern betreffen. Nicht zuletzt benötigen Clouds auch offene Integration auf einer völlig neuen Ebene. Anders wäre ein geordnetes Management nicht möglich. 



Der Übergang zu Green IT und 10 GbE

Cloud Networking unterscheidet sich sehr vom Design traditioneller Unternehmensnetze. Große Content-Provider bauen heute öffentliche Clouds mit mehr als 100.000 Servern in physikalischen Containern, während gleichzeitig kleinere private Clouds für einige 1000 Server entstehen. Beides zusammen koexistiert mit nach wie vor betriebenen klassischen Unternehmensnetzen. Der Unterschied zwischen dem Aufbau einer Cloud und traditionellen Silo-Netzwerken entspricht etwa dem vom Aufbau eines Fertighauses im Vergleich zu einem individuell geplanten Haus. Das individuell geplante Haus erlaubt flexiblere und noch so eigenwillige Konstruktionen, ist aber komplex und teuer. Vorgefertigte Häuser sind ohne Zweifel günstiger, schneller zu bauen und leichter zu verwalten. Ihr Bau fordert keinerlei Kompromisse in Bezug auf die Zuverlässigkeit. Und mit der richtigen Planung lassen sich sogar auch Sonderwünsche in gewissem Umfang umsetzen.

In einer Cloud ist die Netzwerkebene integrierter Bestandteil sowohl der Rechner-Cloud als auch der Gesamtlösung, während Silo-Architekturen das Netzwerk in der Regel als eigenständigen Teil betrachten. In einer Cloud sind sowohl Anschaffungs- und Betriebskosten als auch der Stromverbrauch von entscheidender Bedeutung. Und in der heutigen Marktsituation werden die Themen "Green Cloud" und Energieeffizienz immer wichtigere Bestandteile der Gleichung. Abhängig vom Ort variieren die Stromkosten zwischen 2 (Nordwesten der USA) und 20 Eurocent (Europa) pro Kilowattstunde. Energieeffizientes 10-GbE-Equipment wie die 7100-Switch-Serie von Arista kann den Gesamtstromverbrauch deutlich senken. Die damit verbundene Kostenreduktion in einer typischen Cloud liegt zwischen 10 und 20 Prozent. Bei monatlichen Stromkosten von zig Tausend Euro kommt hier schnell eine beträchtliche Summe zusammen.

Ein neuer Cloud-Stack

Anders als beim traditionellen OSI Sieben-Schichten-Modell mit strikter Trennung der Netzwerkebene (Ebenen 2-4) und der Applikationsebene (Layer 7) macht Cloud Networking die Ebenen durchsichtig und verwischt damit auch die alten Grenzen. Vielmehr koppelt die Cloud die Netzwerkinfrastruktur mit den Rechnern und den modernen Web-Applikationen. "Stateless Server" (bestehen nur aus CPU und Memory), die sich laufend ihre benötigte Umgebung aus einem Server-Pool abzweigen, erfordern ein blockierungsfreies Netzwerkgewebe, das sehr robust und zudem in der Lage ist, Anwendungsdomänen zu isolieren.

Stack Layer  Beispiele  Vorteile
 Applikation  SAAS, PAAS, Web-Apps, Interne Apps  On-demand-Planer maximiert Anwendungszugang
 OS  Beliebige Version von Linux, Windows, Solaris  Beliebige Version von Linux, Windows, Solaris
 Hypervisor  ESX, Hyper-V, KVM, XVM  Entkoppelt Apps + OS von Hardware
 Server  Bare-Metal Stateless Server  Minimiert Kosten für die Server Administration
 Storage  Network Attached File Storage  Kein separates SAN notwendig
 Netzwerk  Cloud Networking  Erlaubt dynamische Applikations- Bereitstellung und -Einrichtung