Wenn die IT zum Service wird

Software Defined Data Center (SDDC)

Wer eine einfache Erklärung für das komplexe Gebilde Software Defined Data Center (SDDC) sucht, ist bei Pat Gelsinger gut aufgehoben: "Im Grunde geht es um dieselbe Idee wie bei der Servervirtualisierung", erläutert der CEO des Softwareanbieters VMware. "Ziel ist es, eine virtuelle Schicht für alle Rechenzentrumskomponenten, also Server, Storage, Networking, Security und Rechenleistung, im Data Center einzuziehen." Ebenso wie bei der schon etablierten Servervirtualisierung würden Unternehmen davon in vielerlei Hinsicht profitieren. Niedrigere Kosten, eine einfachere Bereitstellung von IT-Ressourcen und erheblich weniger Verwaltungsaufwand sprächen für das Konzept. Wie das prinzipiell funktionieren soll, beschreibt VMware in einem Marketingpapier: "Computing-, Storage-, Netzwerk-, Sicherheits- und Verfügbarkeitsservices werden in Pools zusammengefasst, aggregiert und als Software bereitgestellt, und von intelligenter, richtliniengesteuerter Software verwaltet."

Experten des Marktforschungs- und Beratungshauses IDC definieren das SDDC als "lose gekoppeltes Set aus Softwarekomponenten", das RZ-weite Hardwareressourcen wie Storage, Rechenleistung, Netzwerke und weitere Systeme virtualisiert und zusammenfasst. Ziel sei es, diese disparaten Ressourcen im Rechenzentrum zu verknüpfen und das komplette Data Center in Form eines integrierten Services zur Verfügung zu stellen.

Der Analyst Richard Fichera von Forrester Research geht davon aus, dass sich SDDC in Richtung einer Produktkategorie und eines zunächst unscharfen Trends entwickeln wird. Erste Produkte setzen nach seiner Einschätzung auf bestehenden Angeboten wie "Converged Infrastructure" sowie Cloud-Technologien und -Tools auf. Microsoft und VMware würden aber bald mit reinen Softwarelösungen auf den Markt kommen. Man dürfe deshalb getrost davon ausgehen, dass zunächst einige Konfusion über genaue Features, Skalierbarkeit und Schnittstellen im SDDC-Umfeld herrschen werde. Auf der Kundenkundenkonferenz VMworld in San Francisco präsentierte VMware dazu erst im August eine Plattform für Netzwerkvirtualisierung, neue Funktionen für das Management und die Automatisierung sowie erste eigene Lösungen für Software Defined Storage.

Für Forrester ist das SDDC auch eine angemessene Antwort auf die kaum noch beherrschbare Komplexität in den Rechenzentren, hervorgerufen durch Generationen von Silo-Implementationen, unvollständige Virtualisierungsansätzen und ein Wirrwarr von Management-Tools. Unter dem Strich, so die Analysten, vereine das Software Defined Data Center alle Anstrengungen, gewachsene Legacy-Strukturen, Cloud Computing und neue I/O-Ansätze in eine gemeinsame Managementebene zu überführen.

Software Defined Storage

Ganz ähnlich wie die Beschreibungen des Software Defined Data Centers klingen Erklärungsansätze für Software Defined Storage. Ashish Nadkarni, Speicherexperte bei IDC, spricht in diesem Zusammenhang auch von Software-based Storage. Er vergleicht das Konzept mit dem etablierten "Software-based Compute", das durch "Tools" wie VMware vSphere, Microsoft Hyper-V oder KVM ermöglicht werde. Software-defined Storage erweitere diesen Ansatz auf Storage-Ressourcen und biete dabei ähnliche Vorteile für die Unternehmen: Storage-Hardware werde zur "Commodity", die nichts weiter als Kapazität zur Verfügung stelle.

In der Studie "IDC's Worldwide Software-Based (Software-Defined) Storage Taxonomy, 2013" schreibt Nadkarni: "IDC geht davon aus, dass Software-based Storage sich langsam, aber stetig zu einem dominierenden Teil in jedem Data Center entwickeln wird, entweder als Komponente eines Software Defined Data Centers oder einfach als eine Methode, Daten im Vergleich zu traditioneller Software effizienter und kostengünstiger bereitzustellen."

Neben den zahlreichen bereits verfügbaren Tools der großen Storage-Hersteller bewegt sich mittlerweile auch VMware im Rahmen seiner Bemühungen rund um das SDDC in diese Richtung. Auf der VMworld zeigte der Hersteller eine Beta-Version der Storage-Virtualisierungsplattform vSAN (VMware Virtual SAN). Sie soll Speicherressourcen wie Festplatten oder SSDs in Pools zusammenzufassen und den Anwendungen bedarfsgerecht zur Verfügung zu stellen.

Moderne Speichersysteme bringen heute eine ganze Reihe von zusätzlichen Features mit, die Unternehmen brauchen.

Die HP EVA war eine der ersten Storage-Plattformen, bei der die interne Virtualisierung zum Lieferumfang gehörte

Ein wichtiges Einsatzfeld für hardwareunabhängige Virtualisierungslösungen sind Migrationen zwischen unterschiedlichen Storage-Systemen.

„Budgets auch für die notwendigen Softwaretools vorhalten“, rät Valdis Filks, Research Director, Information Technology Infrastructures bei Gartner.

„Organisationen mit Siloarchitektur eignen sich schlecht für Speicher-Virtualisierungsprojekte“, warnt Donna Taylor, Research Director European Storage beim Marktforschungsunternehmen IDC.

„Virtualisierungsprojekte werden mit den Endkunden in Workshops erarbeitet.“ Alfred Beblik, bei TIM für die Projektentwicklung zuständig

Software Defined Networking (SDN)

Das Software Defined Networking basiert auf der Grundidee, Netzwerkinfrastruktur und Netzwerkanwendungen zu trennen. In den aktiven Netzkomponenten werden dazu Control Plane und Data Plane voneinander entkoppelt. Die "Netzintelligenz", also etwa die Information, welche Route ein Datenpaket zu nehmen hat, wird in einem zentralen System (Controller) konzentriert. So zentralisiert SDN den Entscheidungsprozess, wie Daten in einem Netzwerk bewegt werden, in einem Controller-Cluster, der Einblick in die gesamte Netzwerkinfrastruktur hat. Da zentralisierte Controller den gesamten Datenpfad überblicken und definieren können, lassen sich wichtige Mehrwertdienste für die Nutzer ergänzen. Zudem stellt der SDN-Controller Informationen über die Anwendungen und die gesamte Netzinfrastruktur bereit und gibt Empfehlungen, welcher vorgeschlagene Weg der beste ist, um Informationen von A nach B zu senden, basierend auf konfigurierbaren Parametern für die jeweilige Anwendung am jeweiligen Tag und zum jeweiligen Zeitpunkt. Das ist etwas, was traditionelle Netzwerkprotokolle so nicht leisten können. Unter dem Strich können Unternehmen so Netze effizienter betreiben und auslasten. Für Latency-sensitive Anwendungen lässt sich die erforderliche Dienstgüte (QoS = Quality of Service) im Netz sichern.

Für Joe Skorupa, Analyst beim Marktforschungs- und Beratungshaus Gartner, ist SDN ein neuer Ansatz, Netzwerke zu designen, zu implementieren und zu betreiben. Gartner zufolge wird SDN derzeit fälschlicherweise vor allem als Technologie betrachtet, die in Rechenzentren und Service-Provider-Netzen zum Zuge kommt. Sie könne jedoch auch in Enterprise-WANs (Wide Area Networks) und Campus-Netzen eingesetzt werden.

Zur Implementierung eines SDN gibt es drei Ansätze:

• ein Switch-basiertes Modell,

• ein Overlay-Modell und

• einen Hybridansatz.

Die SDN-Strategien führender Hersteller
Software Defined Networking (SDN) ist als heißes Thema für 2013 gesetzt. Nachdem wir in der vorigen COMPUTERWOCHE die Grundlagen beleuchtet haben, nehmen wir nun die Strategien führender Hersteller unter die Lupe.

Arista Networks
Die amerikanische Firma, die Ex-Sun-Chef Andreas von Bechtolsheim mitbegründet hat, setzt auf eine eigene SDN-Lösung auf Basis der Systemsoftware "EOS" und der Hochleistungs-Switches der Reihen "7050" und "7150". Die Switches arbeiten mit SDN-Controllern der Arista-Partnerfirmen VMware, Nebula und Big Switch zusammen. Die SDN-Strategie von Arista zielt derzeit vornehmlich auf Cloud-Computing-Umgebungen ab.

Big Switch Networks
Die amerikanische Firma hat eine eigene Version eines OpenFlow-Controllers entwickelt, der auf FloodLight basiert. Das Unternehmen arbeitet mittlerweile mit Netzwerkfirmen wie A10 Networks, Arista, Extreme Networks, Broadcom und Citrix zusammen. Im November stellte Big Switch drei SDN-Produkte vor: den "Big Network Controller" (BNC), "Big Tap", eine Network-Monitoring-Lösung, und den "Big Virtual Switch" (BVS). Big Tap und der BVS sind Beispiele für Anwendungen, die in einer SDN-Infrastruktur eingesetzt werden können.

Brocade
Das Unternehmen unterstützt bereits seit 2010 Software Defined Networking. Einen Schwerpunkt bilden die "NetIron"-Switches für den WAN- und Service-Provider-Markt. Im November 2012 übernahm Brocade zudem die Firma Vyatta. Sie hat einen Virtual Router entwickelt, der vorzugsweise zur Kopplung von virtualisierten oder physischen Netzdomänen eingesetzt wird, speziell in Cloud-Computing-Umgebungen.

Citrix
In diesem Jahr soll die nächste Generation des Application Delivery Controller (ADC) der Reihe "Netscaler SDX" verfügbar sein. Sie wird nach Angaben des Herstellers für SDN optimiert sein. Im Unterschied zu vielen anderen SDN-Spezialisten, die sich auf Layer 2 und 3 konzentrieren, favorisiert Citrix eine SDN-Lösung, mit der sich Layer 4 bis 7 steuern lassen. Als Partner hat Citrix Unternehmen wie Palo Alto, RSA, Trend Micro und Aruba Networks gewonnen.

Dell / Force10
Durch den Kauf von Force10 hat sich Dell einen Hersteller von Hochleistungs-Switches ins Haus geholt. Für Arpit Joshipura, ehemals bei Force10 und nun Chef von Dells Netzsparte, wird SDN allerdings erst in etwa drei bis fünf Jahren eine Rolle im Netzbereich spielen. Aber natürlich hat auch Dell eine SDN-Strategie: die "Virtual Network Architecture" (VNA) ist ein Framework, mit dem sich Netzdienste in Rechenzentren, dem Firmengelände und in Außenstellen virtualisieren, automatisieren und verwalten lassen.

Enterasys
Die Company setzt auf das hauseigene "OneFabric Control Center", das nicht auf neuen Protokollen wie OpenFlow basiert, sondern auf bereits etablierten Ansätzen wie VLANs und VRF/MPLS. Allerdings hält sich der Hersteller die Türe zu OpenFlow und vergleichbaren Spezifikationen offen.

Extreme Networks
Das Kernstück der SDN-Strategie des Switch-Herstellers ist das System "Diamond X8" mit der Systemsoftware XOS. Ähnlich wie Arista kooperiert Extreme mit Big Switch. Der Diamond X8 unterstützt Big Switch Network Tap und den Big Virtual Network Switch. Zudem arbeiten die Switches von Extreme Networks mit den SDN-Controllern von NEC zusammen.

IBM
Das Unternehmen will ebenso wie HP eine umfassende SDN-Produktlinie auf den Markt bringen. Ein erster Schritt ist der "Programmable Network Controller" auf Basis von OpenFlow, der für bis zu 300.000 Flows ausgelegt ist. Hinzu kommen Rack-Switches wie der "G8264". Was allerdings noch fehlt, ist ein Core-Switch mit OpenFlow-Unterstützung. Offen ist, ob IBM selbst ein solches System entwickelt oder als OEM-Produkt von einem andere Hersteller bezieht.

Juniper Networks
Im Juni 2012 veröffentlichte das Unternehmen seine SDN-Strategie. Die Schwerpunkte des Anbieters liegen auf Systemen für das Rechenzentrum und "Northbound"-APIs (Anwendungsschnittstellen). Das Software Development Kit (SDK) für Junipers Systemsoftware JunOS enthält zudem einen OpenFlow-Client. Im Lauf des Jahres will Juniper mit den Switches der "EX"-Reihe und den Routern der "MX"-Serie OpenFlow 1.3 unterstützen.

NEC
Das Unternehmen hat unter der Bezeichnung "NEC ProgrammableFlow" ebenso wie HP mehrere SDN-Produkte im Programm, etwa einen SDN-Controller sowie die Switches "PF 5240" und "5820", die für OpenFlow ausgelegt sind. Dazu kommt eine Management-Konsole. Geplant sind Applikatio-nen, mit denen sich Netzwerke auf Basis von SDN verwalten lassen.

VMware
Der Spezialist für Virtualisierung hat sich durch den Kauf von Nicira im Juli 2012 verstärkt. VMware selbst sieht sich als Protagonist des "Software Defined Data Center". Daher ist zu erwarten, dass der Hersteller Niciras SDN-Technologie nutzt, um in vCenter ein Management-Framework für virtualisierte und physische Netzsysteme zu integrieren.

Network Function Virtualization (NFV)

Der Begriff fällt meist im Zusammenhang mit SDN und will vor allem ein Problem adressieren, das Carrier und Service-Provider betrifft: die vielen hoch spezialisierten Appliances für Aufgaben wie Firewall, Deep Packet Inspection (DPI) oder Message Router. Diese Funktionen sollen nun virtualisiert werden, sodass sie auf Standardhardware laufen können. (wh/hi)