Was ist ein Datencenter-Netzwerk?

Was ist ein Datencenter-Netzwerk?

Ein Datencenter-Netzwerk besteht aus Switches, Routern und anderen Hardware-Komponenten, die zusammenarbeiten, um die Konnektivität und Sicherheit für die Ausführung von Anwendungen und die Verarbeitung von Daten bereitzustellen. Da sich die Anwendungsanforderungen ständig ändern, um den sich wandelnden Geschäftsanforderungen gerecht zu werden, müssen sich auch die Netzwerke der Datencenter weiterentwickeln. Herkömmliche Datencenter-Netzwerke hängen stark von der Hardware und den physischen Servern vor Ort ab, die angesichts der ständig wachsenden Datenmengen Probleme mit der Speicherung, der Zuverlässigkeit und der Latenz aufweisen. Darüber hinaus kann ein herkömmliches Netzwerk nur durch die Bereitstellung größerer Switches und Router erweitert werden, was sowohl teuer als auch durch die physische Größe des Datencenters begrenzt ist. Diese größeren, komplexeren Geräte stellen auch ein größeres Risiko dar: Sie sind störungsanfälliger, und diese Ausfälle haben einen größeren Einfluss (oder „Blast Radius“) als bei kleineren Geräten.

Moderne Datencenter-Netzwerke hingegen beinhalten Virtualisierung, um Anwendungen und Arbeitslasten sowohl in physischen als auch in Multicloud-Umgebungen zu unterstützen. Obwohl moderne Netzwerke immer noch auf physische Komponenten (Router, Switches Firewalls, Servers usw.) angewiesen sind, sind sie auch von Softwarekomponenten wie Verwaltungs- und Automatisierungssystemen und Analysen abhängig, um Daten und Services zuverlässig und effizient an die Endnutzer zu liefern.

 

Welche Probleme löst ein modernes Datencenter-Netzwerk?

Das Datencenter-Netzwerk spielt eine entscheidende Rolle für die Fähigkeit eines Unternehmens, seine Geschäftsziele zu erreichen. Moderne Datencenter-Netzwerke enthalten intelligente Automatisierungs- und Validierungsfunktionen, um kritische Anwendungen konsistent und genau zu unterstützen und eine Reihe von betrieblichen Problemen zu lösen, wie z. B.:

Anbieterbindung: Herkömmlicherweise wurde das Netzwerkdesign durch herstellerspezifische Anforderungen bestimmt. Das moderne Datencenter-Netzwerk hingegen ist anbieterunabhängig, sodass die Geschäftsanforderungen eines Unternehmens das Design bestimmen und die Auswahl des Anbieters flexibel ist.

Menschlicher Fehler: Manuelle Eingriffe sind eine der Hauptursachen für Netzwerkprobleme. Moderne Datencenter-Netzwerke ersetzen manuelle Vorgänge durch Automatisierung, um die Zuverlässigkeit zu gewährleisten.

Komplexität: Die Automatisierung trägt auch zur Vereinfachung des Netzwerkbetriebs bei, indem sie es weniger qualifizierten Netzwerkmitarbeitern ermöglicht, Aufgaben auszuführen, für die früher spezielle Fachkenntnisse erforderlich waren. Dadurch werden Ressourcenbeschränkungen und Qualifikationsdefizite verringert.

Sicherheitslücken: Sicherheit im Zero-Trust-Datencenter ist ein wichtiger Aspekt des modernen Datencenter-Netzwerks, das Richtlinien-Assurance, Netzwerksegmentierung und Compliance gewährleistet. So wird verhindert, dass vertrauliche Informationen in die falschen Hände geraten.

Rigidität: Das moderne Datencenter-Netzwerk verfügt über die Agilität und Flexibilität, um sich an die sich ändernden Geschäftsanforderungen anzupassen und zu skalieren.

Inkonsistenzen: Durch die Konsolidierung von Informationen in einem einzigen Datensatz stellt das moderne Datencenter-Netzwerk sicher, dass alle Netzwerkoperationen auf einer Single-Source-of-Truth basieren.

Daten-Fog: Das Sortieren von riesigen Datenmengen macht die Fehlersuche zu einer Herausforderung. Moderne Datencenter-Netzwerke mit integrierter fortschrittlicher Analytik beseitigen diese Herausforderung. Sie ermöglichen es dem Netzwerk, relevante Abweichungen und Bedingungen schnell zu erkennen und verwertbare Erkenntnisse für eine schnelle Identifizierung der Grundursache zu liefern.

 

Wie funktionieren moderne Datencenter-Netzwerke?

Moderne Datencenter-Netzwerke sind darauf ausgelegt, die Einschränkungen hinsichtlich Skalierbarkeit und Redundanz zu überwinden, die auftreten, wenn herkömmliche Datencenter-Netzwerke wachsen und sich weiterentwickeln müssen. Dies wird mit einer Architektur erreicht, die aus einem IP-basierten Underlay, das physische Geräte miteinander verbindet, und einem virtuellen Overlay besteht, das eine Control Plane und eine Data Plane umfasst, um die Konnektivität zwischen den Endgeräten zu gewährleisten.

Die Verwendung einer Clos- – oder Spine-Leaf- – Architektur für das Underlay verringert die Latenzzeit und erhöht die Interkonnektivität. Jedes Leaf-Gerät ist mit jedem Spine-Gerät verbunden und bietet somit Redundanz und Ausfallsicherheit. Da alle Links aktiv sind, bietet diese Architektur auch das ECMP-Routing (Equal-Cost Multi-Path). Abbildung 1 veranschaulicht das Design einer einfachen Clos-Fabric.

 Clos-Fabric-Architektur – Diagramm

Abbildung 1: Beispiel für eine Clos-Architektur.

Beachten Sie: Alle Spine-Knoten sind mit allen Leaf-Knoten verknüpft. Die Abflachung der Netzwerkarchitektur des Datencenters auf diese Weise bietet eine Reihe von Vorteilen:

  • Verbessert die Agilität
  • Reduziert die Latenz
  • Maximiert die Bandbreite
  • Minimiert den Bandbreitenverlust im Falle von Verbindungsausfällen

Erfahren Sie mehr über Datencenter-Fabrics.

Ein Ethernet VPN (EVPN)-Virtual Extensible LAN (VXLAN) Overlay wird auf die Underlay-Infrastruktur aufgesetzt. EVPN-VXLAN ist ein standardbasiertes Fabric-Protokoll für Datencenter, das als Control Plane für die Bereitstellung von Netzwerkzuordnungsinformationen dient. EVPN-VXLAN unter Verwendung von virtuellen und/oder Bare-Metal-Servern ermöglicht die Bereitstellung von wesentlich größeren Netzwerken.

Ein weiterer wichtiger Aspekt eines modernen Datencenters ist die Automatisierung. Obwohl Netzwerkteams den Wert der Automatisierung zur Bewältigung arbeitsintensiver Betriebsaufgaben und zur Reduzierung menschlicher Fehler schon lange erkannt haben, konzentrieren sich die meisten herkömmlichen Automatisierungstools nur auf bestimmte Aufgaben und generieren Konfigurationen, die nur für das aktuelle Netzwerk des Unternehmens gelten. Änderungen am Netzwerk bedeuten, dass auch die Skripte geändert werden müssen. Und wenn das Netzwerk Hardware von mehreren Anbietern enthält, muss das Unternehmen mehrere Skripte pflegen, die dieselbe Aufgabe erfüllen.

Um diese Probleme zu überwinden und den Betrieb zu simplifizieren, setzen Netzwerkteams bei der Entwicklung, der Bereitstellung und dem Betrieb ihrer modernen Datencenter auf Intent-based Networking (IBN)-Software. Diese Software übernimmt die Absichten des Netzwerkteams – die formulierten Geschäftsziele – und wandelt sie in umsetzbare Netzwerkrichtlinien um. Diese werden dann als gerätespezifische Konfigurationen ausgeführt, unabhängig vom Hardwarehersteller. Die Software validiert auch die Ergebnisse, überwacht das Netzwerk kontinuierlich, um sicherzustellen, dass es mit der Absicht übereinstimmt, und nimmt während des gesamten Netzwerklebenszyklus (Tag 0 bis Tag 2+) Anpassungen vor.

Erfahren Sie mehr über Intent-based Networking.

 

Juniper Datencenter-Netzwerke in Aktion

Juniper verfügt über alles, was ein Netzwerkteam für die Entwicklung, den Aufbau, die Bereitstellung und den Betrieb eines modernen Datencenter-Netzwerks benötigt. Unabhängig davon, ob Ihr Unternehmen bei Null anfängt oder ein bestehendes Netzwerk aufrüstet – unser Hauptziel besteht darin, die Zuverlässigkeit Ihrer Netzwerkinfrastruktur und Ihres Betriebs zu verbessern, Ihre Betriebskosten zu senken und eine schnellere Markteinführung zu erreichen. Wir tun dies, indem wir Intent-based Networking-Software und speziell programmiertes Switching, Routing und Sicherheitslösungen anbieten. Unsere Hardware hat nicht nur Zugriff auf das klar strukturierte und dennoch vielseitige Junos OS, sondern unsere Systeme verfügen auch über IP-Fabric, Threat Prevention und EVPN-VXLAN-Funktionen.

 

Juniper Apstra

Die Intent-based Networking-Software von Juniper Apstra automatisiert und validiert das Design, die Bereitstellung und den Betrieb von Netzwerken verschiedener Anbieter, beliebiger Topologien und an beliebigen Standorten im Datencenter. Apstra beschleunigt den täglichen Betrieb mit einer Single-Source-of-Truth, leistungsstarken Analysen und der Ursachenermittlung, sodass Sie Probleme schnell erkennen und lösen können. Apstra reduziert die Bereitstellungszeiten mit validierten Vorlagen und Zero-Touch-Provisioning (ZTP) erheblich. Außerdem werden Ausfälle durch vorausschauende Insights verhindert, die Zeit bis zur Lösung verkürzt und menschliche Fehler mit Änderungssteuerung und schnellem, netzwerkweitem Rollback reduziert.

 

Switches

Juniper verfügt über eine Reihe von Switches für die Verwendung in Datencenter-Netzwerk-Fabrics. Unsere Switches ermöglichen Ihnen eine einfache Skalierung Ihres Datencenter-Netzwerks auf:

  • Hinzufügen von zusätzlichen Benutzern
  • Verbessern der Netzwerkgeschwindigkeit
  • Unterbringen von größeren Datentransfers
  • Hinzufügen von Sicherheitsebenen
  • Optimieren der Cloud
  • Implementieren von maschinellem Lernen und KI

In unseren Switches verwenden wir Mist AI, um anhand von Echtzeitdaten Prognosen zu erstellen, die Zeit, Ressourcen und Geld sparen. Außerdem lassen sich unsere stapelbaren Switches leicht in andere Systeme integrieren und bieten sowohl kabelgebundene als auch drahtlose Verbindungen, einschließlich EVPN-VXLAN. Zu den Switch-Familien gehören die EX- und die QFX-Serie. Bei der EX-Serie handelt es sich um Ethernet-Switches mit Cloud-Integration und Aggregations-Core-Layern, die sich gut für Unternehmensnetzwerke in Zweigstellen, auf dem Campus und in Datencentern eignen. Die QFX-Netzwerk-Switches bieten eine offene Programmierbarkeit mit Junos OS und ermöglichen eine End-to-End-Automatisierung mit Juniper Apstra-Software. Sie können mit der QFX-Serie Spine-Leaf-Fabrics entwerfen, da sie sowohl Core- als auch Datencenter-Gateway- und Fähigkeiten zur Datencenter-Vernetzung besitzen.

 

Router

Juniper verfügt über eine Reihe von Edge-fähigen Routern, die nach Bedarf robust oder flexibel sein können. Juniper-Router sorgen für betriebliche Konsistenz und können in Netzwerksysteme integriert werden oder diese verbessern. In Verbindung mit Junos OS und der Automatisierungssoftware sind diese Router zukunftssicher. Wir haben die MX Universal-Serie mit SDN-fähigen Routern, die auf Wachstum ausgelegt sind. Außerdem gibt es die PTX-Serie, die Core-Funktionen, extrem hohe Energieeffizienz und außergewöhnliche Leistung in 100G- und 400G-Netzwerken bietet. Die PTX-Serie ist auch für den Einsatz im WAN-Core und in Datencentern optimiert. Für diejenigen, die universelle Metro-Router benötigen, bieten wir auch diese an. Dank unserer ACX-Serie gehören Netzwerk-Overlays der Vergangenheit an. Für diejenigen, die die Automatisierung und maschinelles Lernen maximieren möchten, bieten wir Session Smart-Router an. Schließen Sie ein Gateway an Ihr Netzwerk an, um Ihre Router weiter abzusichern. Und schließlich verfügen wir über physische, virtuelle und containerisierte Firewalls.

 

Junos OS

Das Betriebssystem Junos unterscheidet unsere Hardware. Im Gegensatz zu anderen Systemen, die mehrere Versionen unterschiedlicher Betriebssysteme haben können, ist Junos OS systemweit. Alle unsere Geräte sind mit dem Betriebssystem Junos ausgestattet, sodass sie problemlos miteinander verbunden werden können. Dieses Betriebssystem ist lernfähig und nutzt Echtzeit-Analysen zur Leistungsoptimierung. Junos OS bietet noch andere Dinge:

Automatisierungs-Frameworks: Integrate Junos OS with ease. Es ist mit zahlreichen Infrastrukturen kompatibel, darunter:

  • Ansible
  • Chef
  • Puppet
  • PyEZ
  • Salt

Programmability: Anpassung des Junos OS an Unternehmensspezifikationen mit dem Juniper Extension Toolkit (JET) API. Hier können die Betreiber das Betriebssystem so programmieren, dass es den Netzzugang und die Data Plane-Services verwaltet. JET API funktioniert in unserem gesamten Portfolio, also auch auf externen Servern.

Telemetry: Mit dem Junos Telemetry Interface (JTI) steht Programmierern eine verteilte Netzwerkanalyse-Engine zur Verfügung, die Netzwerkdaten und Ereignisinformationen in Echtzeit ansammeln, organisieren und bereitstellen kann. Dies hilft den Betreibern, sich auf die Zukunft vorzubereiten und ihre Netzwerke entsprechend zu optimieren.

Datencenter-Netzwerk – FAQs

Was macht ein Datencenter-Netzwerk? Wofür wird es verwendet?

Ein Datencenter-Netzwerk ermöglicht es den Betreibern, digitale Services für die Endnutzer bereitzustellen. All dies geschieht mithilfe von Netzwerkhardware wie Routern, Switches und Gateways. Diese Produkte können mit künstlicher Intelligenz, maschinellem Lernen, Firewalls sowie Verwaltungs- und Automatisierungssoftware ausgestattet sein, um den Netzwerkbetrieb zu optimieren und zu sichern. 

Warum benötigen wir Datencenter-Netzwerke?

Datencenter-Netzwerke stellen wichtige Services und Anwendungen für Endnutzer bereit. Jeder, der online geht, ist auf die Datencenter-Netzwerke angewiesen. In der heutigen informationshungrigen Welt steigt die Nachfrage nach mehr Rechenleistung, höherer Verarbeitungsgeschwindigkeit und größerem Speicherplatz ständig. Die Optimierung der Netzwerkleistung und -skalierbarkeit ist daher eine Herausforderung, der sich Netzwerkteams ständig stellen müssen.

Welche Art von Datencenter-Netzwerklösungen bietet Juniper an?

Juniper bietet eine Reihe von Produkten zur Modernisierung und Automatisierung Ihres Datencenter-Netzwerks.

Die Apstra-Software von Juniper automatisiert und validiert Ihr Datencenter-Netzwerk von Tag 0 bis Tag 2 und darüber hinaus, um die betriebliche Zuverlässigkeit, Geschwindigkeit und Flexibilität zu verbessern. Apstra ist die einzige Intent-based Networking-Software, die mehrere Anbieter unterstützt. Die Software unterstützt außerdem praktisch jede Topologie und jeden Standort des Datencenters.

Die Switching-, Routing- und Sicherheitsplattformen von Juniper bieten Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit und Schutz vor Bedrohungen für Datencenter-Fabrics, Gateways und Data Center Interconnect (DCI). Junos OS steuert die gesamte physische und virtuelle Hardware von Juniper und sorgt so für mehr betriebliche Effizienz und Service-Agilität.