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WAN-Optimierung als zentrales Element von Cloud Computing

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Extreme Verkehrsspitzen möglich

Ähnlich wie ein Spaziergänger oder Bergwanderer muss auch ein Firmennetzwerk mit "schlechtem Wetter" rechnen. Im Netzwerkbereich sind das extreme Schwankungen des Datenverkehrs. Sie sind darauf zurückzuführen, dass bei Cloud Computing zentral gehostete IT-Dienste über ein "Shared" WAN bereitgestellt werden. Das heißt: Daten und Anwendungen lagern an einer zentralen Stelle (im Cloud-Rechenzentrum), während viele Nutzer von unterschiedlichen Orten (Firmenstandorten, Home Office, unterwegs via Mobilgerät) aus darauf zugreifen, und dies zu unterschiedlichen Zeiten.

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Eine solche IT-Umgebung erschwert es, verlässliche Aussagen über die Auslastung des Netzes zu treffen. Das wiederum macht eine Cloud-Umgebung empfindlich für Schwankungen der Bandbreite, der Latenzzeiten und der Netzwerkqualität in WANs. Und ebenso wie schlechtes Wetter oder gar Stürme lassen sich solche Lastspitzen in einer Cloud-Computing-Umgebung nicht einfach "abstellen". Vielmehr müssen sich IT-Fachleute darauf vorbereiten.

Drei zentrale Faktoren: Bandbreite, Latenz und Netzwerkqualität

Bei der Anbindung an Cloud-Services müssen insbesondere folgende Elemente berücksichtigt werden:

  • die Bandbreite, insbesondere die der WAN-Verbindungen,
  • die Latenzzeiten, die durch die Distanzen zwischen Cloud-Rechenzentrum und den Standorten der User hervorgerufen werden, sowie
  • die Qualität der Datenübertragung. Sie hängt maßgeblich von der Paketverlustrate ab.

Das Zusammenspiel dieser drei Faktoren ist kompliziert. Mehr Bandbreite hilft beispielsweise in vielen Fällen nicht weiter. Das gilt vor allem für Cloud-Computing-Umgebungen, in denen wegen großer Übertragungsentfernungen hohe Latenzzeiten auftreten. Das Gleiche ist dann der Fall, wenn Datenpakete wegen Überlastung der WAN-Links in der falschen Reihenfolge übermittelt werden oder von Übermittlungssystemen wie Routern und Switches "weggeworfen" werden. Diese Phänomene treten vor allem bei Internet- und MPLS-Verbindungen (Multi-Protocol Label Switching) auf.

Eine Paketverlustrate von 2 Prozent oder höher ist vor allem dann problematisch, wenn sie in Verbindung mit großen Latenzzeiten von 100 Millisekunden auftritt. Kostspielige WAN-Links mit größerer Bandbreite zu ordern, hilft in diesem Fall nicht weiter. Das lässt sich mathematisch nachweisen: Auch bei WAN-Links mit nominell höherer Bandbreite sind der tatsächliche Durchsatz, wenn Paketverlustrate und Latency zu hoch sind. Das heißt, die Ausgaben für Weitverkehrsverbindungen mit höherer Kapazität sind reine Geldverschwendung.

Der Ausweg: Das WAN für die Cloud fit machen

Ein probates Mittel, um das Netzwerk, speziell WAN-Verbindungen, für die neuen Anforderungen durch Cloud-Computing fit zu machen, besteht im Einsatz von WAN-Optimierung. Mithilfe dieser Technologie lässt sich der Datenverkehr im Netz um mehr als 90 Prozent reduzieren. Damit erhalten Anwender den nötigen Spielraum, um vorhandene und künftige Anwendungen zu unterstützen.

Virtual WAN Optimization

Bei der Auswahl eines WAN-Optimierungssystems sollten Anwender darauf achten, dass der Anbieter neben physischen Appliances auch virtualisierte Versionen zur Verfügung stellt. Dies ist wichtig, weil Virtualisierung einer der zentralen Trends im Rechenzentrum ist. Virtual WAN Optimization ist die Voraussetzung dafür, um große Datenvolumina zu transferieren, beispielsweise Virtual Machines oder große Datenbestände im Rahmen von Data Replication. Zudem stellen solche Lösungen sicher, dass Daten und Anwendungen in Cloud-Umgebungen jederzeit verfügbar sind.

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Virtual WAN Appliances versus Hardware-basierte Lösungen

WAN-Optimierungssysteme für den Einsatz in Cloud-Computing-Umgebungen stehen in zwei Varianten zur Verfügung: als Hardware-Appliances und als virtualisierte, softwarebasierte "Virtual Appliances,.

Im Vergleich zu Hardware-Systemen bieten virtualisierte WAN-Optimierungslösungen mehrere Vorteile. Sie lassen sich beispielsweise einfacher in IT-Infrastrukturen integrieren, die stark durch Virtualisierung geprägt sind. Zudem sind sie preisgünstiger, weil die Kosten für die Hardware entfallen. Weitere Vorzüge sind der geringere Platzbedarf (kein Einschub im Rack wird blockiert), der niedrigere Strombedarf und die einfachere und schnellere Implementierung (kein Hardware-Setup notwendig).

Speziell für Unternehmen mit Niederlassungen im Ausland kommt ein weiterer Faktor hinzu: Es muss keine Hardware zu den Außenstellen verschickt werden. In einigen Regionen ist dies ein zeitaufwändiger und kostspieliger Vorgang, Stichwort Zollformalitäten.

Nicht zu unterschätzen ist außerdem der Faktor Flexibilität: Bei hardwaregestützten WAN-Appliances ist der Anwender an die Upgrade-Zyklen des Herstellers gebunden. Kündigt dieser beispielsweise nach drei bis vier Jahren eine Modellreihe ab, steht ein Umstieg auf eine neue Version an. Dieser Wechsel ist bei hardwaregestützten Lösungen deutlich kostspieliger und komplizierter als bei Virtual Appliances.

Zudem steht den IT-Abteilungen von Unternehmen und Organisationen mit Virtual WAN Optimization ein Werkzeug zur Verfügung, mit dem sie die Netzwerke im Rechenzentrum und in Cloud-Umgebungen vor unerwünschten Effekten schützen können. Dazu zählen

  • plötzlich auftretende Überlastsituationen durch hohes Verkehrsaufkommen,
  • Bandbreiten-Engpässe, weil redundante Daten mehrfach übermittelt werden sowie
  • zu hohe Verzögerungszeiten, wenn Nutzer von weit entfernten Standorten aus auf Cloud-Ressourcen zugreifen.

Zudem sind die Virtual WAN Appliances von führenden Herstellern wie Silver Peak mit "Bursting"-Mechanismen ausgestattet. Sie federn geplante oder bekannte Nachfragespitzen bei Cloud-Computing-Anwendungen ab. In jedem Fall muss eine WAN-Optimierungs-Appliance eine Lösung für alle genannten Probleme bieten, und das in Echtzeit. Erreichen lässt sich das mithilfe von mehreren Optimierungstechnologien.

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