Manuelle Netzwerk-Provisionierung bremst Virtualisierung aus Netzwerkautomatisierung in der Private Cloud

Vormals physische getrennte Komponenten bilden in Rechenzentren dank Virtualisierung heute dynamische Private Clouds. In diesen Clouds muss die Bereitstellung von Ressourcen zeit- und kosteneffektiv ablaufen. Die größte Herausforderung ist dabei oft das Provisioning des Netzes, um Anwendern voll automatisierte Self-Service-Portale zur Verfügung zu stellen.

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Die steigende Komplexität, höhere Betriebskosten, mehr Bedarf an Skalierbarkeit und Verlässlichkeit sowie die Notwendigkeit einer zentralen Verwaltung ergeben neue Herausforderungen, die alle IT-Operationen direkt betreffen.

Durch sich überlappende IPs, Multi-Tenant-Architekturen und gemischte Infrastrukturen aus Public-und Private-Cloud-Plattformen kann das Networking in Cloud-Umgebungen zu einer komplexen und schwierigen Verwaltung von DNS, DHCP und IP-Adressen (DDI-Verwaltung) führen. Die zugrundliegenden Netzwerke müssen es ermöglichen, Workloads über physische Grenzen hinweg zu bewegen und das Netzwerk selbst gegen Ausfälle zu schützen. Daher sollten die zentralen Verwaltungsdienste des Netzwerks eine klare Sichtbarkeit der IP-Adressen und der DNS-Einträge schaffen.

Handarbeit ist nicht rentabel

Meist müssen sich Server-Admins zudem um mehrere virtuelle Maschinen (VMs) kümmern – manchmal sind es sogar Hunderte gleichzeitig. Den Anforderungen des Geschäfts folgend ist dies eine extrem dynamische Umgebung. Projektbezogen müssen VMs täglich neu bereitgestellt und aufgelöst werden, was vom Netzwerk höchste Agilität erfordert. Eine händische Verwaltung führt häufig zu Fehlern, und kann nicht in Echtzeit erfolgen. Sie treibt außerdem die Personalkosten nach oben und reduziert die Effektivität der Rechenzentren.

Ausfallsicherheit ist lebenswichtig

Wächst ein Unternehmen, dann werden Ressourcen, seien sie nun physisch oder virtuell, zum Netzwerk hinzugefügt – entsprechend muss dieses zunehmend skalierbar und verlässlich sein. Insbesondere die Bereiche eines Rechenzentrums, die für geschäftskritische Anwendungen reserviert sind, erfordern Hochverfügbarkeit und eine automatische und zuverlässige Bereitstellung von Netzwerkkomponenten. Das Server und Komponenten zunehmend geographisch verstreut sind, erhöht den Komplexitätsgrad in modernen Netzwerkarchitekturen und in der DDI-Verwaltung und somit die Notwendigkeit einer zentralen Verwaltung, um alle Vorgänge konsistent und effizient zu verwalten.

In diesem Zusammenhang werden nun Private-Cloud-Umgebungen immer beliebter, da sie helfen, die Komplexität zu verwalten, und im Gegensatz zu Public-Cloud-Umgebungen den Unternehmen auch die Sicherheit, den Schutz und die Kontrolle sensibler Daten bieten können. Um aber die vollen Vorteile einer Private Cloud nutzen zu können, ist eine vollständige Automatisierung des Netzwerks unerlässlich.

In Bezug auf Server und Storage sind bereits viele Prozesse hochgradig automatisiert, Netzwerke werden aber meist noch händisch verwaltet, was den Betrieb einer Private-Cloud-Umgebung wiederum verkompliziert und verlangsamt. Unternehmen müssen nun handeln und diesen Teil ihrer Infrastruktur ebenfalls automatisieren.

Automatisierung von Netzwerkdiensten

Wird ein Workflow angelegt, kreiert der Orchestrator der jeweiligen Cloud-Plattform (siehe Abbildung 1) eine virtuelle Anwendung. Sobald dann in der Cloud eine passende neue VM angelegt ist, sucht der Orchestrator die notwendigen Ressourcen und Funktionen und stellt sie dem System zur Verfügung.

Der erste Schritt der Netzwerkautomatisierung in der Cloud erfolgt durch die Anfrage nach einer IP-Adresse. Hier sucht nun das Automatisierungs-Plug-In nach einer freien IP-Adresse für die neue VM, definiert diese und gibt sie zurück an den Orchestrator. Bei diesem Schritt wird bei einer händischen Verwaltung oftmals eine IP-Adresse doppelt vergeben und somit ein Fehler verursacht. Bei automatisiertem Tracking dagegen ist dies nicht mehr möglich.

Nach der Provisionierung der VM erfolgen dann ebenfalls automatisch die Konfiguration der IP-Adressen mit dem jeweiligen Namen im DNS und die Ergänzung der virtuellen Anwendung in der IP-Adressverwaltung (IPAM). Dazu werden Informationen über Art und Funktion der Anwendung sowie Lokation und Verantwortlichkeit im Netzwerk automatisch im IPAM dokumentiert.

Was bringt Automatisierung dem Unternehmen

Da sich der Bedarf an IT-Ressourcen ständig verändert, muss die DDI-Architektur eines Netzwerkes nahtlos skalierbar und ebenso wandelbar sein wie die Cloud-Umgebungen mit denen sie arbeiten. Nur so kann ein Unternehmen den Nutzen von Private Clouds voll ausschöpfen.

Insbesondere die schnelleren Bereitstellungszeiten sind ein elementar Vorteil: IP-Adressen und DNS-Records für virtuelle Maschinen können binnen Minuten bereitgestellt werden, während manuelle Prozesse Stunden oder gar Tage in Anspruch nehmen. Zudem lassen sich IP-Adressen automatisch wiederverwenden und DNS-Records automatisch bereinigen, wenn eine VM nicht mehr aktiv ist.

Durch die Automatisierung gewinnt der Netzwerk-Administrator mehr Überblick und Kontrolle über das physische, virtuelle und das Cloud-Netzwerk – auch über mehrere geographische Standorte und Grenzen hinweg. In der Folge können Netzwerk-Appliances, egal ob sie virtueller oder physischer Natur sind, dem Netzwerk schnell und jederzeit hinzugefügt werden. Dabei bedarf es selbst für mehrere Standorte nur eines einzigen Kontrollpunkts, mit dem Systemadministratoren dem steigenden Bedarf an Skalierbarkeit Rechnung tragen können.

Vor allem bei den geschäftskritischen Vorgängen im Rechenzentrum sind Skalierbarkeit und Zuverlässigkeit unabdingbar für Kontinuität und Wachstum des Geschäfts. Mithilfe eines automatisierten Trackings von IP-Adressen und DNS Records verschwinden zudem IP-Adresskonflikte und fehlerhafte DNS-Einträge und das Ausfallrisiko wird minimiert.

Die potenziellen Vorteile von automatisierten Netzwerkdiensten in Private-Cloud-Umgebungen können enorm sein. Sorgfältig geplant und ordentlich ausgeführt können sie Zeit und Kosten verringern, indem der Arbeitsaufwand für Routineaufgaben bei der Bereitstellung von Ressourcen minimiert wird. Letztendlich schließen sie die letzte Lücke auf dem Weg in vollautomatisierte Cloud-Umgebungen.

Über den Autor

Rainer Singer ist Systems Engineering Manager Central Europe bei Infoblox.

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