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Netzwerkoptimierung

Maximale Effizienz für Netzwerke

15. Oktober 2013, 12:12 Uhr | Rainer Singer, Systems-Engineering-Manager Central-Europe bei Infoblox

Fortsetzung des Artikels von Teil 8

Expertenkommentar: Tipps zur Verkürzung der Latenz

Um Netzwerkoptimierung zu erreichen, gilt es vor allem, Latenzzeiten zu verkürzen. Hier gibt es noch viel Potenzial, und viele Unternehmen schöpfen dieses noch nicht optimal aus. Um schnellen Dateizugriff und gesteigerte Anwendungsleistung zu ermöglichen und zu optimieren, gilt es, eine Reihe von Faktoren zu beachten.

Ein wesentliches Kriterium, das sich auf die Signallaufzeit auf einer Verbindungsstrecke auswirken kann, sind die geografischen Rahmenbedingungen und somit die Entfernung zwischen den Zweigniederlassungen und dem Rechenzentrum. Synchrone Rechenzentrumsanwendungen können in der Regel bis zu einer maximalen Distanz von etwa 100 Kilometern betrieben werden. Damit stehen international operierende Unternehmen mit einem zentralen Rechenzentrum oft schon vor dem ersten Problem – spätestens wenn sich die Niederlassungen über langsame Datendownloads und mangelnde Anwendungsleistung beschweren. Abhilfe können natürlich weitere Rechenzentren in den einzelnen Regionen bringen, doch das ist leicht gesagt. Externe Rechenzentrumsdienstleister mit einem umfassenden internationalen Netzwerk an Datenzentren können hier eine gute Alternative sein.

Der zweite wichtige Punkt ist die Übertragungstechnologie selbst. Physikalisch bedingt beträgt die reine Signallaufzeit für optische Verbindungen pro Kilometer fünf Mikrosekunden. Bei einer IP-Verbindung können Netzwerkelemente wie Router oder Switches zusätzliche Verzögerungen bewirken. Werden die Daten außerdem verschlüsselt und komprimiert, erhöht dies die Latenz ebenfalls.

Wichtig ist aber auch die Art und Weise, wie die Signale durch das Netzwerk transportiert werden. Die drei Schlüsselbegriffe in diesem Zusammenhang sind Netzwerküberlastung, Fensterfunktionen und Datenpaketverlust. Die Netzwerküberlastung beeinflusst die Latenzzeit, weil die Anzahl an zu versendenden Daten zu groß ist und Netzwerkknoten diese so lange zurückhalten, bis die zuerst erhaltenen Daten versendet wurden. Fensterfunktionen verzögern die Datenübertragung, indem das System erst einmal überprüft, ob einzelne Datenpakete korrekt erhalten wurden. Bevor der Anwender das nächste Paket versenden kann, schickt ihm der Empfänger zuerst eine Nachricht, dass das vorherige Datenpaket angekommen ist. Je nach Größe des Datenvolumens, beziehungsweise der Vielzahl der einzelnen Pakete, kann sich dieses Berichtsfenster signifikant auf den Gesamtprozess auswirken. Ist die Rückmeldung zudem negativ und ein Paket ging verloren, verschlimmert es die gesamte Situation noch mehr, da die Daten erneut zugeschickt werden müssen.

Am Markt gibt es mittlerweile eine ganze Reihe von Methoden und Tools für die Lösung dieser Probleme mittels WAN-Beschleunigung. Dabei werden Anwendungen dahingehend priorisiert, dass zum Beispiel der gesamte E-Mail-Datenverkehr zweitrangig behandelt wird, während Echtzeitdaten für VoIP oder Videos bevorzugt werden, inklusive einer zugewiesenen Mindestbandbreite. WAN-Acceleration hat jedoch stets nur indirekt Einfluss auf die Laufzeit und priorisiert zudem nur Applikationen untereinander. Des Weiteren werden oft auch nur Protokollschwächen ausgeglichen (TCP-Handshake), die bei gewissen Netzwerkprotokollen auftreten können. Sind die Laufzeiten insgesamt zu lang und müssen Pakete wiederholt gesendet werden, addiert sich die Zeit des zweiten Sendevorgangs zur einfachen Laufzeit. Hinzu kommt der oftmals begrenzte Spielraum in Bezug auf die verfügbare Bandbreite.

Je nach Ausmaß des Netzwerkoptimierungsprojekts gilt es daher, zu analysieren, ob alle beschlossenen Maßnahmen im eigenen Haus bewerkstelligt werden und beispielsweise Steuerungs- und Überwachungstools in Eigenregie betrieben werden können oder ob eine Auslagerung effizienter wäre. Letzteres bietet den Vorteil einer Hochverfügbarkeit ohne großen Eigenaufwand, indem auf bestehende Hochleistungsnetzwerke und Rechenzentren dedizierter Anbieter zurückgegriffen und eine kontinuierliche Leistung über entsprechende SLAs (Service-Level-Agreements) zugesichert wird.