Fachartikel

Bessere Bandbreitenausnutzung dank WAN-Virtualisierung

Der Datenhunger in Unternehmen ist so groß wie nie zuvor. Zudem wird die Erhöhung der Bandbreiten in den WAN-Netzwerken immer weiter vorangetrieben. Wo die traditionelle Optimierung bereits an ihre Grenzen stößt, versprechen Virtualisierungs-Technologien bessere Ausnutzung zu geringeren Kosten. Der Administrator erhält dabei maximale Transparenz über das Netzwerk sowie bessere Skalierungsmöglichkeiten. Erfahren Sie in diesem Fachartikel, warum dies besonders in hybriden Szenarien eine immer größere Rolle spielt.
Gerade bei der Anbindung von Filialen und immer mehr Datenverkehr zeigen sich der Vorteile der WAN-Virtualisierung.
Im LAN-Bereich ist eine hohe Flexibilität verfügbar und die Umgebung lässt sich fast nach Belieben anpassen. Für viele Aufgaben im Unternehmensumfeld werden jedoch zunehmend WAN-Leitungen benötigt. Durch die schnell voranschreitende Globalisierung wird es immer wichtiger, Standorte miteinander zu verbinden, Daten auszutauschen und Cloud-Umgebungen an lokale Rechenzentren anzubinden. Auch Zugriffe von extern auf die eigenen Datenbestände zu ermöglichen oder selbst auf Datenbestände in anderen Netzen zugreifen zu können, ist unabdingbar.

Die Verfügbarkeit von WAN-Leitungen ist daher mittlerweile genauso entscheidend wie die Verfügbarkeit der gesamten restlichen IT-Umgebung. Das Datenaufkommen über WAN-Leitungen nimmt ständig zu, unabhängig von der Leitungsart. Das können Standleitungen (PPP), leitungs- (PPP, xDSL, ISDN) oder paketvermittelte (FR, x25, GPRS, EDGE, UMTS, LTE) sowie Zellweiterleitungs- (MPLS, ATM) oder auch internetbasierte Verbindungen sein. Unternehmen müssen sich auf unterbrechungsfreie und qualitativ hochwertige WAN-Verbindungen verlassen können.

Ausfallsichere WAN-Verbindungen aufbauen
Um WAN-Verbindungen so aufzubauen, dass eine möglichst hohe Ausfallsicherheit erreicht wird, bestehen verschiedene Optionen: Die klassische Lösung mittels Haupt- und Backupleitung ist einfach zu implementieren, aber ineffektiv und, abhängig von der Dimension der Backupleitung, auch teuer. Schließlich muss eine komplette Leitung bezahlt werden, die aber im regulären Betrieb gar nicht genutzt wird.

Dies wäre damit vergleichbar, sich ein komplettes zweites Auto in die Garage zu stellen, nur für den Fall, dass der normal genutzte Wagen mal nicht anspringt. Darüber hinaus müssen beim Umschalten in der Regel Verbindungsabbrüche in Kauf genommen werden. Auch wenn die Verbindungen über die Backupleitung sofort wieder aufgebaut werden, ist dies immer mit dem Risiko eines Datenverlusts verbunden. Hinzu kommt eine deutliche Verzögerung oder sogar Unterbrechung von Prozessen.

Dynamische Routingprotokolle
Implementierungen über dynamische Routingprotokolle wie BGP oder OSPF, bei denen mehrere Verbindungen genutzt werden, sind effektiver, aber sehr komplex in der Einrichtung und dem Betrieb, falls die Nutzung der Routingprotokolle überhaupt in Frage kommt. Bei MPLS-Verbindungen ist das noch ein gangbarer Weg, bei DSL- und LTE-Verbindungen wird es wesentlich komplizierter. Ein weiterer Nachteil: Die einzelnen Verbindungen werden trotzdem nicht optimal genutzt und es ist keine ausreichende Beurteilung der Leitungsqualität möglich, zumal die Leitungen nicht gemeinsam genutzt werden. Das Routingprotokoll hilft im Prinzip lediglich zu entscheiden, welcher Weg derzeit nutzbar ist.

Loadbalancing
In der Einrichtung und in der Handhabung ist die Alternative über Loadbalancing wesentlich einfacher. Dabei werden in der Regel zwei gleiche oder zumindest ähnliche Verbindungen benötigt. Meist sind das zwei MPLS- oder zwei SDSL-Leitungen, eventuell sogar mit einer unterschiedlichen Bandbreite. Das Problem dabei ist jedoch, dass für jede Verbindung über diese Leitung immer nur die maximale Bandbreite der jeweils genutzten Leitung zur Verfügung steht. Die Kriterien zur Auswahl der jeweiligen Strecke begrenzen sich dabei normalerweise auf die Verfügbarkeit und Auslastung des jeweiligen Links.

WAN-Aggregation
Um Verbindungen zusammenzufassen, bietet sich die Kopplung von WAN-Links zu einer logischen Verbindung an, die sogenannte WAN-Aggregation. Hier ist es bereits durchaus möglich eine größere Anzahl sowie verschiedenartige Verbindungen, wie MPLS, xDSL, LTE zusammenzufassen, zu bündeln und parallel zu nutzen. Die Bandbreite der genutzten Verbindungen addiert sich dabei bereits auf. Es steht also unter Umständen für eine einzelne Verbindung mehr Bandbreite zur Verfügung als jeder einzelne Link selbst bereitstellen könnte. Leider fehlt es hier aber noch an der Flexibilität zwischen den Links und die Bildung der Pfade. Die Beurteilung der Leitungsqualität ist zwar beim Entscheidungsprozess der Auswahl des jeweiligen Links eingebunden, aber nicht in dem Maß und Umfang wie bei der WAN-Virtualisierung.

WAN-Virtualisierung
Bei der WAN-Virtualisierung oder dem sogenannten Software Defined WAN sorgen Lösungen wie Citrix CloudBridge Virtual WAN dafür, dass verschiedenste Leitungstypen in größerer Anzahl kombiniert werden können. Bei jeder einzelnen Verbindung steht dabei die Summe der Bandbreite aller Leitungen zur Verfügung. Für jedes einzelne Datenpaket einer Verbindung wird jeweils der optimale Pfad festgelegt. So kann beispielsweise ein Paket über eine MPLS-Verbindung gehen, das nächste über eine LTE-Verbindung und das dritte Paket über eine vorhandene DSL-Leitung geführt werden. Die Koordination der Pakete und das richtige Zusammensetzen übernimmt dabei die WAN-Virtualisierungsappliance auf der Gegenstelle. Sogar die Antwortpakete können wieder einen anderen Pfad nehmen als die ursprünglichen Pakete.


Mit Hilfe von WAN-Virtualisierung kann der Nutzer für jedes einzelne Datenpaket einer Verbindung den optimalen Pfad festlegen.

Übertragungen flexibel unter Kontrolle bekommen
Bei Citrix CloudBridge Virtual WAN beispielsweise werden die Parameter der separaten Links mit jedem einzelnen Paket geprüft und durch entsprechende Tags mit dem zu übertragenden Paket zur Gegenstelle transportiert. Dadurch wird zusätzlicher Mehraufwand vermieden und die Gegenstelle bekommt mit jedem eingehenden Paket auch den aktuellen Zustand des jeweiligen Pfads. Für die Beurteilung der einzelnen Pfade werden Parameter wie Netzwerkverzögerung (Delay), Laufzeitschwankungen (Jitter), Paketverluste (Loss), Überlast (Congestion), Laufzeit (transit time) sowie die verfügbare Bandbreite und weitere Parameter genutzt.

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    Seite 2: Vor- und Nachteile der WAN-Virtualisierung


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7.10.2015/ln/Dirk Bautz, Consultant Citrix Networking bei Fritz & Macziol

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