Leistungsfähige Paketnetze für wachsende Anforderungen - Edge to Core
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WHITEPAPER
Leistungsfähige Paketnetze für
wachsende Anforderungen —
Edge to Core
Applikationen, Inhalte und Rechenzentren Datenverkehr im Netz übertragen werden.1 Daraus ergibt
Die schnelle Einführung von Cloud-Technologien und sich eine unstillbare und unvorhersehbare Nachfrage nach
-Applikationen hat erheblichen und messbaren Einfluss Bandbreite in Metro-Netzen, wodurch dieser spezielle
auf Metro-Netze, denn sie führt zu einem jährlichen Teil der globalen Netzinfrastruktur zu einer Chance für die
Zuwachs beim Datenverkehr von 40 bis 60 Prozent; in Netztransformation wird. Insgesamt stellen Netzbetreiber die
manchen Regionen sogar noch mehr. Video-Datenströme Art in Frage, wie Bandbreitenwachstum bisher implementiert
und das Outsourcing von IT-Services in die Cloud sind wird. Dabei wurden mehr, größere und zunehmend komplexe
die Hauptfaktoren bei diesem enormen und ständigen IP-Router mit hohem Betreuungsaufwand im Metro-Netz
Bandbreitenzuwachs. Auch wenn das Wachstum des eingesetzt, und dies oft in Lokationen, wo ihre umfassenden
Bandbreitenbedarfs nichts Neues für Netzbetreiber ist, Fähigkeiten zum Handling von Paketen kaum genutzt wurden,
so ist doch die fehlende Planbarkeit dieses Wachstums was zu erheblichen Kostenineffizienzen führte. Heute ist
neu; der globale mobile Datenverkehr wächst jährlich um es das Ziel, auf die rapide wachsende Nachfrage nach
46 % und wird in den kommenden fünf Jahren doppelt so Bandbreite auf kosteneffizientere Weise zu reagieren und
schnell zunehmen wie der feste IP-Datenverkehr. Der meiste damit dem fortwährenden Preisverfall entgegenzutreten.
Endkundendatenverkehr stammt von mobilen Zugriffen, und
es gibt keine Anzeichen für ein Nachlassen dieses Trends. Allgegenwärtiges Ethernet
Ethernet-Services haben die traditionellen Services
Der Datenverkehr im Netz wird hauptsächlich durch bereits 2012 überholt, und sie werden voraussichtlich
Applikationen generiert, die auf Tablets und Smartphones im Jahr 2018 einen Marktwert von 50 Milliarden USD
laufen. Dabei hat sich die Art der Bandbreitenerzeugung, überschreiten2; manche Netzbetreiber erwarten dies sogar
ihres Einsatzes, der zeitlichen Verteilung und des Ursprungs schon früher. Hieraus ergibt sich eine klare Chance: Die
so verändert, dass dies gewaltige Schwierigkeiten beim rasant zunehmende Bandbreitennachfrage in Metro-Netzen
Management nach sich zieht. Auch werden Inhalte sollte mit der allerneuesten Ethernet-Technologie befriedigt
zunehmend nicht mehr auf lokalen Speichermedien werden, wann immer möglich ohne die zusätzlichen Kosten
gespeichert, wie beispielsweise auf Festplatten in Laptops, und die Komplexität, die sich durch die Unterstützung von
sondern in Rechenzentren. Dadurch wird das Metro-Netz, traditionellen Services oder IP-Routing ergeben. Dies gilt
das Benutzer mit ihren Inhalten und zunehmend auch mit den insbesondere dann, wenn nur niedrigere Bandbreiten zu
Applikationen selbst verbindet, zum kritischen Faktor bei der höheren Bandbreiten aggregiert werden sollen, die von
gesamten Benutzererfahrung. und zu den Rechenzentren übertragen werden, in denen
die Inhalte und Applikationen gehostet werden. Wenn
Die zunehmende Bedeutung von Metro-Netzen Ethernet-Services soweit möglich in ihrem ursprünglichen
Inhalte werden immer mehr in Rechenzentren verlagert, Format belassen werden, wird das Metro-Netz intuitiver
die sich typischerweise mehrere bis hin zu hunderten von und einfacher zu entwerfen, implementieren und betreiben;
Kilometern vom Endbenutzer entfernt befinden. Dabei ist dies können viele Netzbetreiber mittlerweile aus eigener
das Caching von häufig abgerufenen Inhalten nahe bei den Erfahrung bestätigen. Ethernet findet sich überall, weil
Endbenutzern die bevorzugte Methode, um eine bessere es einfach und kosteneffizient ist, und es ist einfach und
Benutzererfahrung sicherzustellen; dies gilt insbesondere kosteneffizient, weil es sich überall findet; deshalb haben
für Video-Streaming-Applikationen. Es wird vorhergesagt, Metro-Netzbetreiber dieses einfache, aber elegante Protokoll
dass bis 2021 pro Sekunde eine Million Minuten an Video- so schnell eingeführt.
1. Visual Networking Index, 2016, Cisco
2. Vertical Systems Group - ENS, Global Business Bandwidth Trends Ethernet vs. Legacy Services 20 Year Perspective
Die Ethernet-Verbindungsraten ändern sich
Die Verschiebung von traditionellen hin zu Cloud-Orchestrierungssystem
Ethernet-Services ist deutlich erkennbar, und Verbund von RZ und Clouds (Provider, Unternehmen, Dritte)
Optimale Platzierung und Migration von Arbeitslasten
auch beim Ethernet-Protokoll selbst finden Orchestrierung aller Ressourcen durch Domain-Hypervisors und V-WAN
schnelle Änderungen statt. Die signifikanteste Server- Storage- Netzwerk-
virtualisierung Virtualisierung virtualisierung
Änderung ist die schnell voranschreitende
Hypervisors MyAdapter V-WAN
Migration bei der Aggregation und beim
Netzwerk
Switching von 1GbE und 10GbE hin zu 10GbE Server Speicher zwischen RZs
und 100GbE. Dieses Wachstum um eine
Größenordnung bei den Verbindungsraten
wird dadurch vorangetrieben, dass immer
mehr Endbenutzer leistungsstarke Geräte mit
Performance-on-Demand
Applikationen einsetzen, die eine viel größere
Bandbreite benötigen. Die Investition in Rechenzentrum Rechenzentrum
10GbE-Ethernet-Ports lässt alle anderen Port- 8700 8700
Metro-Ethernet-Netzwerk
8700
Geschwindigkeiten verschwinden, wobei in den
vergangenen Jahren die größten Abnahmen
8700 8700 8700
bei den Umsätzen mit 1GbE-Ports auftraten;
dieser Trend setzt sich offensichtlich fort3. Unternehmen 3928 5170 Unternehmen
Das weitere Wachstum und die Dominanz
von Ports, Verbindungen und Services mit
10GbE hat ein erhebliches Wachstum auch
bei Ports, Verbindungen und Services mit Rechenzentrum
100GbE zur Folge; entweder für die Aggregation
langsamerer 10GbE-Verbindungen zu einer Abbildung 1. Die Beziehung zwischen V-WAN-Applikationen und
Cloud-Orchestrierungssystemen, der MyAdapter Rechenzentrums
einzigen 100G-Wellenlänge, oder für 100GbE- automatisierungsanwendung und der programmierbaren 8700 Packetwave Platform
UNI-Services, die direkt an die Kundenlokation
angebunden werden. Dies gilt für Campus-
Netzwerke ebenso wie für große Gebäude, wo in Finnland und Schweden eröffnet haben, um die relativ
viele Endbenutzer gleichzeitig bedient werden. Wenn Metro- günstigen Strompreise und die kühle Außenluft zu nutzen,
Ethernet-Netze umfassend optimiert werden, dann sollten die zur Kühlung der Geräte im Rechenzentrum eingesetzt
sie für 10GbE und 100GbE optimiert werden. werden kann. Island wird zu einem schwerpunktmäßigen
Standort für Rechenzentren, obwohl es sich isoliert im
Die zunehmende Wichtigkeit von effizienter atlantischen Ozean befindet und deshalb Langstrecken-
Energie- und Platznutzung Unterwasserkabel benötigt werden, um auf die Kapazitäten
zuzugreifen. Dies liegt an der großen verfügbaren Menge an
Um dem schnellen Bandbreitenwachstum zu begegnen,
preisgünstigen und erneuerbaren Energiequellen und einem
wurden bisher meist zusätzliche Geräte angeschafft und
sehr kühlen Klima. Offensichtlich hat sich die Reduzierung
in die Infrastruktur des Metro-Netzes eingebunden; dies
des Energieverbrauchs zu einer wichtigen Herausforderung
führte zu zusätzlichem Energie- und Platzbedarf. Während
entwickelt, der sich die Betreiber von Rechenzentren und
der Lebensdauer eines Rechenzentrums von 15 Jahren
Netzen stellen müssen.
machen alleine die Elektrizitätskosten einen Bestandteil
von 30 bis 40 Prozent der Betriebs- und Kapitalkosten des
Der verfügbare Platz ist immer stärker begrenzt, was
Standorts aus4. Es liegt an dieser ernüchternden Tatsache,
dazu führt, dass einige Betreiber von Rechenzentren und
dass Betreiber sich große Sorgen wegen der steigenden
Firmenzentralen zuerst vorhandene Geräte abbauen müssen,
Energiekosten machen, denn diese wirken sich direkt
um Platz für neu zu installierende Geräte zu schaffen. In dem
negativ auf die monatliche Rendite aus — dies führt dazu,
Maß, wie Unternehmen ihre lokale IT-Infrastruktur in die
dass größere Content-Provider riesige Rechenzentren
Cloud migrieren, macht sich die Marktdynamik von Angebot
und Nachfrage bemerkbar. Dies führt zu signifikant höheren
Kollokationskosten, da der verfügbare wertvolle Platz und
Packet Networking-Broschüre oft auch die Energie mit der Nachfrage des Marktes nicht
Jetzt herunterladen mithalten können.
3. Service Provider Routers and Switches Market Forecast, 2016, IHS
4. W
ill Energy Prices Power US Datacenter Growth or Short-Circuit Energy Efficiency, 2013, 451 Research
5. V
isual Networking Index, 2016, Cisco
2Das verbrauchsabhängige Anforderungsprofil 8700 Packetwave Platform
• Durch Kombination der
Obwohl der geschäftliche Datenverkehr nur etwa 20 Prozent der globalen Bandbreite
Vorteile von Rechenzentren
ausmacht5, repräsentiert er immer noch einen unverhältnismäßig hohen Anteil des
mit den Vorteilen von Metro-
Umsatzes von Netzbetreibern und ist deshalb von größter Wichtigkeit für deren Netzen haben Netzbetreiber
Gesamtumsatz. Ein wachsender Anteil dieses geschäftlichen Datenverkehrs jetzt eine echte Möglichkeit,
resultiert aus der zunehmenden Verlagerung von Unternehmens-IT-Infrastruktur in Metro-Netze signifikant zu
die Cloud, da immer mehr zuverlässige und kosteneffiziente Services wie Software- vereinfachen und damit
as-a-Service, Platform-as-a-Service und Infrastructure-as-a-Service zur Verfügung substantielle und spürbare
geschäftliche Vorteile zu
stehen. Die Virtualisierung von Rechen- und Speicherleistung ist mittlerweile eine
erzielen.
ausgereifte Technologie; die Virtualisierung des Netzes, das die Endbenutzer mit
geleasten Rechen- und Speicherkapazitäten verbindet, steckt aber immer noch Die größten Vorteile von
Rechenzentren
in den Kinderschuhen. Unternehmen haben sich an ein verbrauchsabhängiges
• Verdoppelte 10GbE- und
Geschäftsmodell für Cloud-basierte Unternehmensservices gewöhnt und sind jetzt 100GbE-Dichte, die erhebliche
auf der Suche nach ähnlichen Modellen, die auf Netzservices portiert wurden, um die Einsparungen von 50 Prozent
heutige statische und rigide Konnektivität abzulösen. Dabei ist die Frage nicht, ob und mehr bei Energie- und
die verbrauchsabhängige Nachfrage nach Network-as-a-Service zum Zuge kommt, Platzbedarf ermöglicht
sondern wann das passieren wird — und es geschieht jetzt. • Programmierbarkeit über
offene Schnittstellen,
die das Netz selbst zu
Komplexität ist tödlich
einem Schlüsselfaktor
Es ist allgemein bekannt, dass IP-Router komplex und teuer bei Anschaffung und für Applikationen macht
Betrieb sind und häufig hochqualifizierte Experten benötigen. Sie sollten deshalb nur
• Die allgemein bekannte
in den Teilen des Netzwerks eingesetzt werden, wo die spezifische Aufgabe, für die sie Einfachheit der Ethernet-
entwickelt wurden, unbedingt benötigt wird. Die viel einfacheren und kosteneffizienteren Technologie, die zu einer
Ethernet-Aggregations- und Switching-Geräte sollten wann und wo immer möglich geringeren Komplexität des
eingesetzt werden, um die Gesamtkosten und die Komplexität beim Betrieb von Metro- Gesamtbetriebs führt
Netzen signifikant zu reduzieren. Aus der Sicht von Netzwerk-Serviceprovidern wird ein Die größten Vorteile von
merklicher Anteil von harterkämpften Serviceverträgen für Konnektivität gekündigt, Metro-Netzen
weil die Inbetriebnahme schlicht zu lange dauert und die Kunden sich an einen • Kohärente optische 100G
Mitbewerber wenden. Diese Flexibilitätslücke liegt hauptsächlich in den übermäßig WaveLogic-Prozessoren, die
eine enorme und zuverlässige
komplexen, schwer zu betreibenden Netzen begründet, die oft manuelle, zeitintensive
Skalierung von Metro-Netzen
und fehleranfällige Betriebsmodelle haben. Ein wichtiger Grund für die zunehmende
ermöglichen
Allgegenwärtigkeit von Ethernet ist dessen Einfachheit, wodurch nicht nur die Flexibilitäts
• WaveLogic Photonik, die
lücke reduziert wird, sondern auch die Kapital- und Betriebskosten gesenkt werden.
optische Netzflexibilität,
Einfachheit, Zuverlässigkeit
Die größten Vorteile von Rechenzentren und erweitertes OAM
Durch erhebliche Investitionen, die auf die signifikante Reduzierung der Strom- und ermöglicht
Platzanforderungen bei der Netzausrüstung von Rechenzentren ausgerichtet sind, • Intelligente Applikationen
ist es gelungen, mit Standard-Elektronikmodulen Geräte herzustellen, die eine hohe für Glasfaseranalysen, für
vereinfachtes Management
Dichte bei Switching und Aggregation erlauben und nur einen minimalen Strom- und
und Steuerung des
Platzbedarf haben. Die Programmierbarkeit und die Entwicklung hin zu Software-
photonischen Layers
Defined Networking(SDN)-Technologien werden auch für die Bewältigung von
Überzeugende
Herausforderungen außerhalb der eigentlichen Rechenzentren eingesetzt. Ethernet
Wirtschaftlichkeit
ersetzt immer mehr traditionelle Services im Metro-Bereich, und daher macht es Sinn • Einfacher Betrieb und
zu überlegen, welche Funktionen in Rechenzentren entstanden sind, und wie diese Ökonomie bei der Skalierung
auf Carrier-Grade-Ethernet-Plattformen portiert werden können. Dadurch wird die durch Ethernet-zentrische
Skalierung ökonomisch vertretbar, und gleichzeitig wird eine nahtlose native Ethernet- Netztechnologien
Verbindung zwischen Rechenzentren geschaffen. • Im Netz integrierte Intelligenz
für die schnelle, autonome
Inbetriebnahme und
Bereitstellung neuer Services
Erfahren Sie mehr über unsere
• Integration von kohärentem
Packet Networking-Lösung
DWDM und Paket-Switching
für eine Reduzierung der
Anzahl von Netzgeräten
3Die größten Vorteile von Metro-Netzen ist es ein zunehmend wichtiges Ziel, die Flexibilitätslücke zu
Kohärenz-basierte optische DWDM-Netze sind die dominante schließen, der sich viele Netzbetreiber gegenübersehen.
Technologie, die in der globalen Netzinfrastruktur eingesetzt Offene Standardschnittstellen zu programmierbaren
wird, im Metro-Bereich ebenso wie bei regionalen sowie Netzwerkgeräten sind die Basis für Applikationen und führen
terrestrischen Langstreckennetzen und sogar im submarinen zu einer umfassenden Änderung der geschäftlichen Dynamik
Bereich. Damit steht die gleiche generelle Verfügbarkeit auf bei Netzwerken.
Layer 0 zur Verfügung, wie sie Ethernet auf Layer 2 bietet.
Die Vorteile der spektralen Effizienz und des einfachen Offenes SDN
Betriebs, welche die kohärente Technologie mit sich bringt, Die SDN-Architektur bildet die Basis für eine dynamisch
sind die Gründe, warum heute kohärente Systeme mit reagierende Netzplattform für das Zeitalter der Selbstbedienung
100G die Grundlage von Backbone-Netzen bilden. Andere und der Applikationen. Netzgeräte bieten den Netzbetreibern
bemerkenswerte Innovationen in Metro-Netzen unterstützen dabei umfassende Fähigkeiten, die deren Geschäfte
eine flexible optische Netztechnologie, bei der Grid-, farb-, beeinflussen und zur Differenzierung beitragen können.
richtungs- und konfliktlose Fähigkeiten zusammen mit der Obwohl Applikationen natürlicherweise bei der heutigen
integrierten Intelligenz es Netzbetreibern ermöglichen, SDN-Diskussion im Vordergrund stehen, da sie spürbare
proaktiv und reaktiv die Verfügbarkeit von Metro-Netzen geschäftliche Vorteile bieten, sollte betont werden, dass SDN
sicherzustellen. Dies betrifft alle heutigen Endbenutzer, egal ohne den zugrundeliegenden Netzinfrastruktur-Layer seine
ob es sich dabei um Menschen oder Maschinen handelt. Das Vorteile nicht ausspielen kann.
Metro-Netz hat sich zur Schlüsselkomponente entwickelt,
welche die Endbenutzererfahrung bestimmt und stets
verfügbar sein muss.
Die Kombination der größten Vorteile von
Rechenzentren und Metro-Netzen
Metro-Netze stellen die Verbindung zwischen Benutzern
und Rechenzentren her, also macht es Sinn, die größten
Vorteile der Metro-Netz-Technologien mit denjenigen
der Rechenzentrumstechnologien zu integrieren. Durch
diese Kombination entsteht eine neue Produktklasse für
den einfachen und kosteneffizienten Zugriff auf Inhalte in Das neue Metro-Netz: einfach, skalierbar
Rechenzentren mit den populärsten Übertragungsraten, und programmierbar
nämlich 10GbE und 100GbE. Daraus resultiert der erste In der absehbaren Zukunft wird der Metro-Bereich innerhalb
programmierbare Switch für die Übertragung von Ethernet der globalen Netzinfrastruktur das Gebiet sein, wo
über kohärentes DWDM, der die wichtigen Vorteile der Netzbetreiber die größten Vorteile durch Transformations
Skalierbarkeit, Einfachheit, Dichte und Programmierbarkeit in initiativen erzielen können. Ciena als Netzwerkspezialist
sich vereint. All dies in einer umweltfreundlichen Plattform, die versteht die Notwendigkeit, die heutigen und zukünftigen
eine nie dagewesene Senkung des Energie- und Platzbedarfs Herausforderungen und Trends zu adressieren. Die
ermöglicht. Es macht Sinn, diese Rechenzentrums- und innovative 8700 Packetwave Platform ermöglicht es
Metro-Netztechnologien zu verbinden. Aufgrund der Netzbetreibern, von den Transformationsmöglichkeiten zu
zunehmenden Integration von Optoelektronik wurde diese profitieren, da die größten Vorteile von Rechenzentren und
Kombination zur Realität, und zwar gerade rechtzeitig. Metro-Netzen zu einer neuen Produktklasse kombiniert
werden, nämlich einem programmierbaren Multi-Terabit-
Performance-on-Demand Switch mit Übertragung von Ethernet über kohärente
Durch die Entwicklung der Ethernet-over-coherent- DWDM-Pakete. Dieser wurde einzig dafür entwickelt, die
DWDM-Plattform, die aufgrund ihres Designs volle Metro-Ethernet-Netze mit Hilfe von einfacher, skalierbarer
Programmierbarkeit bietet, wird das Netz zum Motor für und programmierbarer Technologie zu revolutionieren.
Applikationen, wobei die Service-Innovationen nur durch Es macht einfach Sinn.
die Vorstellungskraft der Software-Entwickler beschränkt
sind. Wenn Endbenutzer, und zwar Menschen ebenso wie
Maschinen, Zugriff auf On-Demand-Netzkonnektivität Besuchen Sie die Ciena Community
erhalten, wann und wo immer diese benötigt wird, Erhalten Sie Antworten auf Ihre Fragen
werden große Fortschritte gegenüber der heutigen
festgelegten und rigiden Netzkonnektivität erzielt. Dabei
Ciena behält sich das Recht vor, die hier beschriebenen Produkte oder Angaben jederzeit ohne Vorankündigung zu ändern. Ciena und das Ciena Logo sind
Warenzeichen oder eingetragene Warenzeichen der Ciena Corporation in den USA und anderen Ländern. Eine vollständige Liste der Warenzeichen von
Ciena finden Sie unter www.ciena.com. Warenzeichen Dritter sind das Eigentum der jeweiligen Inhaber und implizieren keine Partnerschaft zwischen Ciena
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Übersetzung eines englischen Dokuments. Bei Abweichungen ist die englische Fassung maßgebend. WP160_de_DE 11.2017Sie können auch lesen
