Netzwerkvirtualisierung: Vorteile und Praktiken

Die Netzwerkvirtualisierung basiert auf der Hardware, die in mehrere virtuelle Netzwerke unterteilt wird. Ein solcher Ansatz hilft dabei, alle Prozesse als Software-Entitäten zu verwalten und zu steuern.

In diesem Artikel werden wir uns eingehender mit der Erklärung der Netzwerkvirtualisierung, ihren wichtigsten Vorteilen und einigen anderen grundlegenden Aspekten befassen, die Sie kennen sollten.

So funktioniert die Netzwerkvirtualisierung

Die Netzwerkvirtualisierung ist notwendig, um separate, sichere und isolierte virtuelle Netzwerke zu schaffen, die auf derselben physischen Hardware laufen. Das bedeutet, dass jedes virtualisierte Netzwerk unabhängig voneinander entsprechend den Anforderungen des jeweiligen Projekts funktionieren kann.

Durch die Nutzung von nur einer Hardware ist es möglich, zahlreiche separate Umgebungen für jedes Netzwerk zu schaffen. Da kein großer Hardware-Bedarf besteht, lassen sich die Kosten erheblich senken und alle Prozesse einfacher verwalten.

Wenn Sie beispielsweise eine Anwendung mit verschiedenen Datenbanken und Diensten starten möchten, können Sie für Ihr Projekt ein virtuelles Netzwerk nutzen. Mit einem solchen Ansatz können Sie sich auf Sicherheit, priorisierten Datenverkehr und optimiertes Routing verlassen. Der gesamte Verwaltungsprozess wird wesentlich einfacher und erfolgt über die Software.

Das bedeutet, dass die verfügbare Hardware effizienter genutzt werden kann. Mit der Netzwerkvirtualisierung lässt sich das erforderliche Maß an Flexibilität, Isolation und Leistungsoptimierung erreichen.

Ein Überblick über die Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV)

Die Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV) ist erforderlich, um Router, Firewalls und Lastverteiler als Software auszuführen. Durch den Einsatz eines solchen Ansatzes lässt sich ein höheres Maß an Flexibilität erreichen, und er ist deutlich kostengünstiger.

Es ist nicht mehr notwendig, für jedes Projekt oder jede Funktion teure Hardware zu beschaffen; stattdessen können Sie virtuelle Maschinen auf einem Standardserver bereitstellen. Dies wirkt sich direkt auf die Kosten aus und vereinfacht den Skalierungsprozess erheblich.

Nehmen wir beispielsweise an, Sie besitzen ein Unternehmen mit verschiedenen Niederlassungen. Normalerweise ist für jeden Standort eine Firewall und ein physischer Router erforderlich. Mit NFV ist es möglich, Firewalls und virtuelle Router im zentralen Rechenzentrum bereitzustellen.

Die Rolle von Software-Defined Networking (SDN)

Software-Defined Networking (SDN) ist erforderlich, um die Steuerungsebene von der Datenebene zu trennen, wodurch es möglich wird, das Netzwerkverhalten über die Software zu steuern. Ein solches Maß an Flexibilität ist in der sich schnell verändernden Technologielandschaft äußerst wichtig.

Mit SDN erhalten Sie die vollständige Kontrolle über den gesamten Netzwerkverkehr und gewinnen an Flexibilität beim Netzwerkmanagement. Das bedeutet: Wenn Sie eine neue App einführen möchten, können Sie alles ganz einfach über Softwarebefehle neu konfigurieren, anstatt alles manuell auf der Hardware vornehmen zu müssen.

Darüber hinaus kann SDN dabei helfen, bestimmte Sicherheitsrichtlinien zentral festzulegen, und es ist möglich, im Falle von Risiken eine Bedrohung schnell zu isolieren und zu neutralisieren.

Nehmen wir zum Beispiel zahlreiche Rechenzentren, die mit SDN den Datenfluss optimieren und eine angemessene Ressourcennutzung sicherstellen können. Dies ist für Unternehmen, die im Bereich Gaming oder Finanzdienstleistungen tätig sind, äußerst wichtig.

Funktionsweise virtueller Switches

In einem herkömmlichen Netzwerk verbinden physische Switches die Geräte miteinander. Beim virtuellen Ansatz erfolgt dies auf dieselbe Weise, jedoch über Software. Virtuelle Switches sind ein unverzichtbarer Bestandteil der Netzwerkvirtualisierung. Über sie können verschiedene VMs auf demselben Host miteinander interagieren. Darüber hinaus können diese VMs Verbindungen zu anderen Hosts und Netzwerken herstellen.

Durch Virtualisierung ist es möglich, mehrere virtuelle Switches auf einem Host zu erstellen. Mit einem solchen Ansatz lassen sich verschiedene isolierte Umgebungen schaffen, die auf derselben Hardware funktionieren. Der größte Vorteil der virtuellen Switches liegt in fortgeschrittenen Funktionen wie Port-Mirroring, VLAN-Tagging und Traffic-Shaping.

Darüber hinaus verfügen virtuelle Switches über Tools, die Einblicke in Datenverkehrsmuster gewähren und die Identifizierung von Engpässen erheblich vereinfachen.

Einsatz virtueller Router

Um die Kosten zu minimieren, bevorzugen viele Unternehmen den Einsatz von Standardprodukten (COTS), die von jedem Unternehmen genutzt werden können. Dies ist nicht nur aus preislichen Gründen eine hervorragende Option, sondern auch, weil damit Standard-Netzwerkfunktionen bereitgestellt werden.

Ein virtueller Router kann entweder als VM oder als Bare-Metal-Image (BMI) bereitgestellt werden, das auf COTS-Hardware installiert wird. Die virtuellen Router funktionieren ähnlich wie Standard-Router. Die gängigsten Anwendungsfälle betreffen VPNs, Edge-Netzwerke und Cloud-Konnektivität.

Die virtuellen Router können nahezu überall an stark oder schwach ausgelasteten Netzwerkknotenpunkten installiert werden, sowohl innerhalb als auch zwischen den Clouds. Außerdem lassen sich diese Router problemlos zwischen verschiedenen Hardwarekomponenten verschieben.

Bedeutung von Netzwerkcontrollern

Netzwerkcontroller lassen sich mit dem Gehirn vergleichen, das dabei hilft, den Datenfluss im virtuellen Netzwerk zu steuern. Wenn mehrere virtuelle Maschinen (VMs) vorhanden sind und diese miteinander interagieren sollen, ist ein Netzwerk-Controller für die Verwaltung zahlreicher Prozesse erforderlich.

Um einen effektiven und reibungslosen Datenfluss zu gewährleisten, arbeitet der Controller nach einem zentralisierten Ansatz. In einer SDN-Umgebung legt der Controller beispielsweise fest, wie Daten durch das Netzwerk weitergeleitet werden.

Durch den Einsatz des richtigen Controllers verbessern Sie nicht nur bestimmte Verwaltungsprozesse, sondern beeinflussen auch das Sicherheitsniveau. Es ist möglich, zusätzliche Sicherheitsrichtlinien auf Controllerebene zu implementieren, ohne dass jedes Gerät manuell konfiguriert werden muss.

Die Implementierung des Netzwerk-Controllers mag zunächst herausfordernd klingen, bietet aber langfristig eine Reihe von Vorteilen, darunter minimierte Betriebskosten, verbesserte Kontrolle und die Fähigkeit, schnell auf sich ändernde Anforderungen zu reagieren.  

Die wichtigsten Vorteile der Netzwerkvirtualisierung

Geringere Hardware-Investitionen

Netzwerkvirtualisierung kann die Hardware-Investitionen erheblich senken. Sie müssen nicht mehr zahlreiche physische Geräte bestellen, sondern erstellen einfach eine isolierte VM auf einer einzigen Hardware. Dies minimiert zunächst die Ausgaben, und es fallen zudem weniger Energiekosten und Wartungsgebühren an. Wenn Sie 7 verschiedene Netzwerke auf einer einzigen physischen Maschine betreiben, sparen Sie mit Sicherheit eine Menge.

Darüber hinaus entfällt bei der Virtualisierung die Notwendigkeit, in separate Router und Switches für verschiedene Abteilungen zu investieren. Zudem wird die Ressourcenzuweisung vereinfacht, und es ist möglich, die Ressourcen an den aktuellen Bedarf des Projekts anzupassen.

Geringere Betriebs- und Wartungskosten

Da ein virtuelles Netzwerk softwarebasiert ist, können alle Änderungen über die zentrale Konsole vorgenommen werden. Das minimiert direkt die Wartungskosten.

Zudem lässt sich durch den Einsatz von Virtualisierung die Lebensdauer der verwendeten Hardware verlängern. Die Geräte müssen nicht so häufig ausgetauscht werden wie beim herkömmlichen Ansatz. Die Fehlerbehebung ist wesentlich einfacher, da die Überprüfung in der Regel bei der Software ansetzt und nicht bei den physischen Geräten.

Bei virtuellen Netzwerken gibt es zahlreiche automatisierte Prozesse, insbesondere im Zusammenhang mit Sicherheitsupdates. Dies schafft nicht nur eine sichere Umgebung, sondern minimiert auch den physischen Arbeitsaufwand erheblich.

Verbesserte Flexibilität und Skalierbarkeit

Bei der Führung eines schnell wachsenden Unternehmens besteht stets die Notwendigkeit, weitere Ressourcen hinzuzufügen und zu expandieren. Bei Anwendung des herkömmlichen Ansatzes kann die Abwicklung dieses Prozesses äußerst aufwendig sein. Die Netzwerkvirtualisierung bietet jedoch Zugang zu schnelleren Verwaltungs- und Konfigurationsprozessen.

Die Skalierung der Ressourcen erfolgt im Vergleich zur herkömmlichen Methode nahezu nahtlos und wesentlich einfacher.

Darüber hinaus bietet die Netzwerkvirtualisierung ein hohes Maß an Isolation, sodass Entwicklungs- und Testumgebungen mit dem erforderlichen Isolationsgrad eingerichtet werden können. Dies trägt dazu bei, die Entwicklung und Fehlerbehebung zu vereinfachen.

Beschleunigte Bereitstellung von Netzwerkdiensten

Die Planung, Verkabelung und Einrichtung eines neuen Servers kann einige Tage, wenn nicht sogar eine Woche dauern. Mit Netzwerkvirtualisierung dauert es jedoch deutlich weniger lang, manchmal sogar nur ein paar Minuten. Wenn eine Abteilung einen Server für den Start einer neuen Kampagne benötigt, ist die Bestellung eines physischen Servers im Vergleich zur Nutzung einer VM wesentlich teurer.

Mit einem virtuellen Server ist der Vorgang schnell, einfach und deutlich kostengünstiger. Dies ist ein entscheidender Faktor, wenn Sie unter Zeitdruck stehen und jede Minute zählt. Mit Netzwerkvirtualisierung lassen sich die erforderliche Agilität, Skalierbarkeit und Standortausweitung auf effizientere Weise erreichen.

Effiziente Segmentierung des Netzwerkverkehrs

Der Einsatz von Netzwerkvirtualisierung ist auch hilfreich für die Erstellung softwaredefinierter Ressourcen. Mit einem solchen Ansatz können Sie das Sicherheitsniveau verbessern.

Wenn Sie eine Remote-Umgebung für Ihr Team benötigen, können Sie ebenfalls ein virtualisiertes Netzwerk nutzen. Mit einem solchen Ansatz ist es möglich, den Zugriff über spezielle Sicherheitskontrollen zu ermöglichen. Deshalb kann sich ein Remote-Teammitglied bei Bedarf jederzeit verbinden, ohne das Sicherheitsniveau zu beeinträchtigen.

Administratoren nutzen VLANs, um die allgemeinen Leistungsmerkmale zu verbessern. Der Einsatz von Virtual Local Area Networks garantiert jedoch nicht das erforderliche Sicherheitsniveau. Um dieses Problem zu lösen, können Firewalls hinzugefügt werden.  

Verbesserte Erkennung und Abwehr von Bedrohungen

In einer virtualisierten Umgebung lassen sich alle verdächtigen Aktivitäten erkennen und sofort auf risikobehaftete Situationen reagieren. Es können detaillierte Netzwerkkarten erstellt und der Datenverkehr in Echtzeit überwacht werden.

Zudem lassen sich Warnmeldungen für bestimmte Risikosituationen einrichten, sodass Sie Probleme proaktiv beheben können, bevor sie zu schwerwiegenden Folgen führen. Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, Sicherheitsmaßnahmen dynamisch zu implementieren. Ohne dass es zu Ausfallzeiten kommt, können Sie Erkennungssysteme nutzen, Firewalls aktualisieren und beliebige andere Sicherheitsprotokolle installieren.

Einheitliches, zentralisiertes Netzwerkmanagement

Mit Netzwerkvirtualisierung ist es möglich, die gesamte Umgebung über eine einzige Steuerungsstelle zu verwalten. Die Überwachung, Konfiguration und Kontrolle lassen sich über eine einzige Schnittstelle wesentlich schneller und einfacher durchführen.

Die Fehlerbehebung erfolgt wesentlich schneller und reibungsloser. Das bedeutet, dass jeder Teil des Netzwerks denselben Leistungs- und Sicherheitsstandard aufweist. Die Implementierung des Sicherheitsprotokolls kann global erfolgen, was viel Zeit und Aufwand spart.

Schnellere Wiederherstellung nach Netzwerkausfällen

Im Falle tatsächlicher Ausfälle steht eine robuste Lösung zur Verfügung. Es besteht die Möglichkeit, ein Backup-Netzwerk einzurichten. Eine schnellere Wiederherstellung nach Ausfällen kann sich direkt auf die Kundenzufriedenheit und das allgemeine Umsatzniveau auswirken.