Die Digitalisierung schraubt die Anforderungen an die IT-Infrastruktur nach oben und liefert zugleich die Werkzeuge, um sie zu erfüllen. Eines dieser Werkzeuge ist die Software-definierte Architektur (SDA). Auf ihr bauen Software-definierte Netzwerke (SDN), Software-definierte Speichersysteme (SDS) und hyperkonvergente Infrastrukturen (HCI) auf.
Das Grundprinzip: Zwischen die Nutzer auf der einen und Hardware samt komplexer Software-Beziehungen auf der anderen Seite schiebt sich eine virtuelle Steuerungsebene, die Control-Plane. Die Intelligenz, die sonst verteilt in einzelnen Geräten wie Routern oder Festplatten- und Storage-Systemen steckt, wandert auf diese zentrale Ebene.
Die Virtualisierung der IT-Infrastruktur, vom Netzwerk über den Storage bis zu den Servern, macht Unternehmen deutlich beweglicher. Denn hinter dem Bedarf der Nutzer an Services steht ein Bedarf an IT-Leistung: an Bandbreite, Prozessorleistung, Speicherplatz. Eine software-definierte Architektur stellt diese Ressourcen in der nötigen Geschwindigkeit bereit und skaliert mit, wenn der Bedarf wächst.
Relevant ist der Ansatz in sehr unterschiedlichen Einsatzfeldern: bei Anwendungen, die über das Web skalieren müssen, bei Cloud-Providern und in unternehmenseigenen Rechenzentren.
SDN, SDS und HCI im Überblick
Software-defined Networking (SDN)
SDN antwortet auf die wachsende Komplexität moderner Netzwerke und den damit steigenden Verwaltungsaufwand: Die Steuerung von Netzwerkgeräten wie Switches und Routern wird von der eigentlichen Datenweiterleitung entkoppelt. Die zentrale Kontrollebene, die so entsteht, kann Datenpakete frei nach verfügbarer Bandbreite zuweisen. Änderungen im Netzwerk lassen sich damit automatisieren und greifen in Echtzeit. Im Weitverkehrsnetz setzt sich das Prinzip als SD-WAN fort; wer den Betrieb nicht selbst übernehmen möchte, findet Managed-SD-WAN-Services, die Standorte software-gesteuert und abgesichert vernetzen.
Software-defined Storage (SDS)
SDS ist die Alternative zu den separaten Speichersystemen herkömmlicher Rechenzentren, also zu Storage Area Network (SAN) und Network Attached Storage (NAS) mit jeweils eigener Storage-Software. An die Stelle dieser monolithischen Systeme tritt eine Architektur, die zwischen Datenanfrage und physischem Speicher eine virtuelle Kontrollebene einzieht. Zum Einsatz kommen direkt an die Server angeschlossene Festplatten und SSDs (Direct Attached Storage, DAS). Jede angebundene Speichereinheit steht damit für die Datenablage zur Verfügung, und das System passt sich dem Speicherbedarf automatisch an.
Hyperkonvergente Infrastruktur (HCI)
Bei HCI laufen Überwachung und Steuerung der gesamten Unternehmens-IT zentral zusammen. Das verbessert die Kontrolle über die IT, stärkt Sicherheit und Stabilität und verkürzt die Reaktionszeit auf Anforderungen aus dem Business. Inzwischen gibt es HCI-Systeme auch als reine Software-Appliance, die auf Infrastructure-as-a-Service aufsetzt.
Automatisierung statt Handarbeit
Eine SDA erlaubt deutlich mehr Automatisierung als klassische IT-Architekturen. Router und Switches müssen nicht mehr einzeln konfiguriert werden, und mit dieser Handarbeit verschwindet eine der typischen Fehlerquellen. Das Gesamtsystem arbeitet dadurch schneller und läuft stabiler.
Weil die gesamte IT-Landschaft überschaubar wird, lassen sich Ressourcen gezielt zuteilen und Arbeitslasten sinnvoll verteilen. Anwendungen werden mobiler und skalieren nach Bedarf. Prozessorleistung, Bandbreite und Speicherkapazität stehen dort bereit, wo Nutzer und Anwendungen sie gerade brauchen, und die vorhandenen Systeme sind entsprechend gut ausgelastet.
Selbstbedienung statt Ticket an die IT
Die Software senkt die Einstiegshürde: Auch komplexe Funktionen lassen sich ohne tiefes Vorwissen steuern, manuelle Konfigurationsänderungen entfallen. Aufgaben, die früher der IT-Administration vorbehalten waren, können in die Fachbereiche wandern. Das entlastet die IT-Abteilung und kanalisiert eine Eigeninitiative, die es ohnehin längst gibt. Stichwort Schatten-IT: Sie bereitet Administratoren seit Jahren Kopfzerbrechen.
Nutzer erledigen alle nötigen Arbeiten über ein eigenes Dashboard mit individuell zugeschnittenen Funktionen und Zugriffsrechten. Die komplexen IT-Prozesse dahinter bekommen die Anwender gar nicht zu Gesicht: welche Maßnahmen im Hintergrund anlaufen, welche Dienste aktiviert oder welche Hardware-Konfigurationen im Netzwerk verändert werden.
Desktop-Rechner und mobile Geräte greifen dezentral über die SDA auf Geräte, Anwendungen und Daten zu. Alle Arbeitsplätze sind miteinander vernetzt, gemeinsames Arbeiten an Daten wird einfacher. Neue Arbeitsplätze und Benutzerkonten sind schnell eingerichtet, geschäftliche Anforderungen zügig umgesetzt. Auch das lokale Netz folgt zunehmend diesem Muster: Ein gemanagtes LAN deckt Planung, Betrieb und Überwachung der Campus-Infrastruktur im 24/7-Modell ab.
Zentrale Verwaltung, stabiler Betrieb
Die Verwaltung übernimmt eine zentrale Management-Software. Nutzer, Geräte und Daten lassen sich unkompliziert einbinden, Software-Dienste virtualisiert anbieten und steuern. Das Monitoring von Hard- wie Software wird übersichtlicher, Veränderungen sind in Echtzeit nachvollziehbar, die Infrastruktur bleibt insgesamt beherrschbar.
Ist ein Speicherziel nicht erreichbar oder ein Switch defekt, leitet das System Datenpakete automatisch um: Das vernetzte Zusammenspiel aus Rechenleistung, Netzwerkverbindungen und Massenspeicher fängt vereinzelte Ausfälle schnell auf, betroffene Services bleiben verfügbar. Folgekosten eines Ausfalls werden so begrenzt oder ganz vermieden. Backup, Recovery und Disaster Recovery lassen sich ohne größere Sonderinvestitionen einrichten, Sicherheitsbestimmungen in allen Bereichen der SDA durchsetzen.
Was das Business davon hat
Kunden erwarten digitale Lösungen, die Ansprüche wachsen, der Wettbewerbsdruck ebenso. Gefragt sind eine Unternehmenskultur und eine IT-Architektur, die sich an veränderte Kunden- und Nutzerbedürfnisse anpassen: bei Bedarf schnell hochskalieren, beim Abflauen wieder herunterfahren, statt Ressourcen zu verschwenden. Wer Mitarbeitern zügig verschafft, was sie brauchen, und Service-Nutzer zufriedenstellt, verbessert am Ende auch das Geschäftsergebnis.
Die SDA liefert dafür die nötige Flexibilität und Skalierbarkeit: Ressourcen werden dort zugeschaltet, wo sie gebraucht werden, und dort abgezogen, wo sie brachliegen. Auch große Nutzerzahlen bekommen gleichzeitig ein gutes Nutzererlebnis, und weil nichts ungenutzt mitläuft, unterstützt der sparsame Ressourceneinsatz nachhaltiges Wirtschaften.
Neue Projekte bildet die IT schnell ab, Anwendungen für Mitarbeiter sind rasch freigeschaltet, Collaboration-Tools vereinfachen die Zusammenarbeit. Abläufe beschleunigen sich, Reibungsverluste sinken. Diese Fähigkeit, unmittelbar auf Anforderungen des Business zu reagieren, ist die eigentliche Agilität software-definierter Architekturen.
Dieser Beitrag stützt sich auf einen Grundlagenartikel von gridscale zur Software-defined Architecture.
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- Managed LAN – Planung, Betrieb und Überwachung des lokalen Netzwerks im 24/7-Modell.