Wer für sein Datacenter die Anschaffung neuer Switches plant, sollte die Kriterien im Hinterkopf haben, die deren Zukunftsfähigkeit bestimmen. Neben Energieeffizienz sind dies vor allem 10-Gigabit-Ethernet, eine hohe Portdichte sowie die Unterstützung virtualisierter Umgebungen.

Datenvolumen und Netzwerkbandbreite in Rechenzentren verdoppeln sich alle 18 Monate. Server nutzen dort in der Regel Gigabit-Ethernet zum Anschluss an das Netzwerk. Während diese Bandbreite für Single-Core-Maschinen mehr als ausreicht, um deren Daten über das Netzwerk zu transportieren, entwickelt sich 1-GBit/s-Ethernet für moderne Server mit Mehrkernprozessoren hingegen zum Flaschenhals. Bei virtualisierten Servern auf Mehrprozessorsystemen verschärft sich das Problem sogar noch weiter. Denn während heute in Unternehmen zwischen fünf und zehn virtuelle Maschinen auf eine physische Netzwerkkarte eines Servers zugreifen, gehen Schätzungen von Analysten davon aus, dass mittelfristig bis zu 30 VMs in einem Server betrieben werden.

10-Gigabit-Ethernet

Hier hilft – wie bei den Mehrkernsystemen – nur mehr Geschwindigkeit auf der Strecke zwischen physischem Server und Switch, damit die Netzanbindung nicht das Gesamtsystem ausbremst. Daher empfiehlt sich in leistungsstarken Servern bereits heute der Einsatz von 10-Gigabit-Ethernet-Adaptern, um deren IO-Leistung gerecht zu werden.

Für Betreiber von Datacentern bedeutet dies, dass 10-Gigabit-Ethernet nicht nur im Core, sondern auch an der Aggregationsebene und am Edge Einzug halten wird – und das Netzwerk entsprechend darauf vorbereitet sein muss. Bei der Auswahl von zukunftsfähigen Switches sollten IT-Verantwortliche daher auf eine entsprechend hohe Switching-Kapazität der Switching-Fabric achten. Mit aktuellen Management-Switch-Modulen sind hier pro Slot bei einem modularen Datacenter-Switch 100 GBit/s kein Problem.

Hohe Port-Dichte

Jeder RZ-Betreiber strebt danach, möglichst viel Leistung auf möglichst wenig Platz unterzubringen. Jede zusätzliche Höheneinheit, die beispielsweise ein Top-of-Rack-Switch einnimmt, fehlt den darunter liegenden Servern und mindert so die maximale Rechenleistung eines Racks. Ein guter ToR-Switch sollte daher in der Lage sein, 24 10-Gigabit-Ethernet-Ports auf einer Rack-Unit unterzubringen.

Auch im Core spielt eine hohe Portdichte eine große Rolle. Wer beispielsweise eine 3-Tier-Architektur im Unternehmensnetz auf eine 2-Tier-Architektur reduzieren möchte, benötigt automatisch auf seinen Core-Switches mindestens einen, aus Redundanzgründen aber meist zwei Ports pro Edge-Switch. Erfolgt der Uplink mit 10 GBit/s, müssen die in der Regel modular aufgebauten Core-Switches über entsprechend viele 10-Gigabit-Module mit hoher Portdichte verfügen. 582 10-Gigabit-Ports in einem Netzwerkschrank sind heute durchaus möglich.

Kommen am Edge oder auf der Aggregationsebene nicht-modulare Switches zum Einsatz, sollten diese im Gegenzug über eine performante Stacking-Technologie verfügen. Während einige Hersteller hier nur Verbindungen von Edge-Switches untereinander über einen Gigabit-Port auf der Vorderseite des Geräts zur Verfügung stellen, können andere Switches über ein entsprechendes Stacking-Modul auf der Rückseite bis zu acht Switches mit 256 GBit/s ringförmig miteinander verbinden.

Virtualisierung

Um virtuelle Maschinen miteinander kommunizieren zu lassen, stellen Hypervisoren einen virtuellen Switch in ihrer Software bereit. Auf diesen virtuellen Switches müssen dabei dieselben Funktionen wie VLANs, ACLs oder QoS zur Verfügung stehen, die auch ihre realen Switch-Kollegen bereitstellen. Da die Administration von Hypervisoren normalerweise der Server-Abteilung obliegt, der Rest des Netzwerks aber von der Netzwerkabteilung verwaltet wird, sind hier zwischenmenschliche Abstimmungsprobleme vorprogrammiert. Weitere Komplexität entsteht durch unterschiedliche Tools für die Administration von physischen und virtuellen Switches.

Ein zukunftsträchtiger Ansatz ist, die Aufgaben der virtuellen Switches auf die physikalischen Switches zu übertragen. Statt einem virtuellen Switch erhält ein Hypervisor dazu einen Virtual-Ethernet-Port-Aggregator (VEPA), der den Datenverkehr aller virtuellen Maschinen entgegennimmt und an einen externen Switch zur Verarbeitung weiterleitet. VEPA befindet sich aktuell im Standardisierungsprozess beim IEEE. Doch wer in der nahen Zukunft den Kauf eines Datacenter-Switches zum Anschluss von Servern plant, sollte darauf achten, dass dessen Hardware VEPA bereits unterstützt und sich die entsprechenden Funktionen nach Ratifizierung des Standards einfach per Firmware-Update nachrüsten lassen.

Jürgen Kirchmann, Regional Director DACH, Extreme Networks