Definition: Was ist SD-WAN (Software-defined Wide Area Network)?

Die SD-WAN-Technologie kann als softwarebasierte WAN-Lösung definiert werden. Konkret bedeutet dies, dass die leitungsbasierte physikalische Infrastruktur durch ein Software-Overlay ergänzt und die einzelnen Bestandteile durch eine zentrale Plattform miteinander verknüpft werden.

Unternehmen sehen sich zunehmend mit der Herausforderung konfrontiert, nicht nur ihre Netzwerke an verschiedenen Standorten zu etablieren, sondern auch gleichzeitig sämtliche Außenstellen sowie Nutzer und Netzwerkteilnehmer in ihr Datennetzwerk einzubinden. Hierfür stellt SD-WAN eine zuverlässige, kostengünstige und dazu sichere Lösung dar. Im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen werden Netzwerkabdeckung und Virtualisierung verwendet, um bessere und flexiblere Verbindungen zu geringeren Kosten und geringerer Komplexität bereitzustellen. Das Routing des Netzwerkverkehrs sowie die Ermittlung der effizientesten Verbindungen (bzw. Verbindungsarten) zwischen Datenquelle und Datenziel wird dabei von der Software übernommen. Darüber hinaus können Verbindungsarten unter anderem abhängig von der Anwendung oder der Sensibilität der Daten gewählt werden. Auch Sicherheitsanforderungen lassen sich über das Netzwerkmanagement zentral umsetzen.

In der heutigen Cloud-orientierten Welt stößt die Funktionalität des herkömmlichen Enterprise WAN an ihre Grenzen. Die Hauptaufgabe des WANs besteht darin, Benutzer einer Zweigstelle oder Campus-Umgebung mit den Anwendungen zu verbinden, die im Rechenzentrum zentral betrieben werden. Auch der Zugriff auf Cloud-Umgebungen läuft häufig über die zentrale Instanz. In der Regel kommen hierfür dedizierte MPLS-Schaltungen (Multiprotocol Label Switching) zum Einsatz, welche die Sicherheit gewährleisten sowie zuverlässige Netzwerkverbindungen garantieren sollen. Doch MPLS ist nicht für die explosionsartige Zunahme des WAN-Datenverkehrs ausgelegt. Die Ausweitung des Datenverkehrs sorgt dafür, dass nicht nur die Verwaltung des Netzwerkes komplexer wird. Auch die Anwendungsleistung kann aufgrund der veralteten Technik nicht mehr zuverlässig gewährleistet werden. Die dedizierten Datenleitungen und die zentrale Instanz avancieren schnell zum Bottleneck, obwohl ja das Ziel über das Internet erreichbar wäre. SD-WAN bietet einen neuen Ansatz, der genau diese Probleme löst.

Wie funktioniert SD-WAN?

Technisch gesehen basiert ein SD-WAN-Netzwerk auf einem Enterprise WAN. Im Gegensatz zum herkömmlichen WAN kommen Software und zentrale Steuerfunktionen zum Einsatz, um den Datenverkehr im WAN intelligenter zu leiten. Genauer betrachtet übernimmt die Software das Routing des Traffics zu allen Netzwerkteilnehmern und ortet dafür gleichzeitig den effizientesten Weg mit dem höchsten Datendurchsatz. Auch das Monitoring der Datenströme erfolgt durch Software. Da diese Aufgaben durch ein virtuelles Overlay übernommen werden, gewinnt ein solches Netzwerk maximale Flexibilität. Die Verarbeitung des Datenverkehrs kann somit gemäß den Geschäftsanforderungen, der Priorität, der Dienstgüte (QoS) sowie den Sicherheitsanforderungen angepasst werden. Darüber hinaus können zur Datenübertragung sowohl öffentliche (z.B. 4G/5G) als auch private Internetverbindungen dienen. Ein Kriterium, nach dem die passende Verbindung gewählt wird, stellt beispielsweise die Sensibilität der zu verschickenden Daten dar. Hierdurch kann SD-WAN sehr hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen. 

SD-WAN übernimmt das Traffic-Management

Im Rahmen des SD-WANs wird ein Enterprise-WAN installiert, welches dann Software-defined Networking (SDN) einsetzt. Die Software des SD-WANs wird vor Ort oder in der Cloud implementiert. Um häufige Netzwerkprobleme, die beim Routen des Datenverkehrs zu Cloud-Anwendungen auftreten können, zu vermeiden, leitet das SD-WAN den Cloud-Verkehr von einem dedizierten Standort aus weiter und verwaltet ihn. Dadurch kann die Anzahl von negativen Vorfällen wie zum Beispiel Dienstausfällen, Paketverlusten oder schlechten Verbindungen reduziert werden. Das SD-WAN bewertet die eingehenden Anfragen und leitet den Verkehr effizient an das erforderliche Rechenzentrum, die Anwendung oder die Niederlassung weiter. Unternehmen können dank des SD-WANs sicherstellen, dass ihre skalierenden, verteilten Belegschaften sicheren, einfachen und schnellen Zugriff von jedem geeigneten Standort aus haben.

Aktive Verwendung jeder Übertragungsart, einschließlich MPLS, Breitband und LTE

SD-WAN virtualisiert WAN-Dienste wie MPLS (Multiprotocol Label Switching), Breitband-Internetdienste wie 4G / LTE / 5G und verwendet sie als Ressourcenpool. Vorhandene Verbindungen werden effizienter genutzt und das Management wie auch der Betrieb des Weitverkehrsnetzes vereinfacht. Auf diese Weise lassen sich unter anderem die verfügbaren Bandbreiten der WAN-Verbindungen über verschiedene Technologien wie MPLS, Mobilfunk (3G, 4G, 5G, UMTS, LTE) oder Internetverbindungen teilen. Software übernimmt das Routing des Verkehrs und ermittelt die effizientesten Verbindungen zwischen Datenquelle und Datenziel. 

Verwendung und Funktionen des SD-WANs

Je nach Anbieter können die Funktionen und dementsprechend auch die Art der Nutzung eines SD-WANs variieren. Grundsätzlich sollte ein gut aufgestelltes SD-WAN folgende Anforderungen erfüllen: 

• Die Zentrale Administration des Netzwerks erfolgt über eine cloudbasierte Konsole, die einen vollständigen Überblick über Cloud-Umgebungen, Netzwerkverbindungen und die in den LANs sowie WLANs unterschiedlicher Standorte angemeldeten Endbenutzer liefert.
• Unternehmensweite Koordinierung des Datenverkehrs: Performancevorgaben und Zugriffsberechtigungen können für alle Anwendungen und Benutzer unabhängig vom Standort mithilfe von an die geschäftliche Nutzung angepassten Richtlinien durchgesetzt werden. Wenn das SD-WAN in eine Software eingebettet ist, die auf vCPE (virtual Customer Premises Equipment) basiert, überwacht es außerdem die Bedingungen aller öffentlichen und Standleitungsservices und bestimmt, wie das Routing der jeweiligen Art von Anwendungsdatenverkehr erfolgen soll.
• Remote-Bereitstellung mit Funktionen zur Erweiterung von Cloud-Netzwerken sowie zur automatisierten Aktivierung von lokalen Netzwerkkomponenten. Cloudbasierte Anwendungen bieten den Vorteil, dass sie standortunabhängig genutzt werden können. Eine effektive SD-WAN-Lösung deckt die gesamte Infrastruktur eines Unternehmens ab. Von einer zentralen Konsole aus lässt sich das Unternehmensnetzwerk so erweitern, dass jeder Benutzer, egal ob Mitarbeiter, Partner oder Kunde, an allen Standorten einen sicheren sowie leistungsstarken Zugriff auf die Anwendungen und Dateien haben.

Die Vorteile von SD-WAN

Die neue Technologie ermöglicht es Unternehmen, die Verwaltung von unterschiedlichen Anwendungen zu vereinfachen und gleichzeitig ihr Firmennetzwerk an zeitgemäße Cloud-Computing-Lösungen anzupassen. Genauer betrachtet ergeben sich noch mehr Vorteile des SD-WANs:

• Geringere Betriebs- und Investitionskosten: Kostspielige MPLS-Services werden durch sparsameres und flexibleres Breitband ersetzt (darunter auch sichere VPN-Verbindungen). Selbst bei hybriden Anwendungsstrukturen wird die Nutzung kostenintensiver Datenverbindungen deutlich reduziert.

• Höhere Unternehmensflexibilität und Reaktionsfähigkeit: Das Netzwerk kann weitaus individueller genutzt werden, da sich SD-WAN-Lösungen schnell an die jeweiligen Anforderungen anpassen. Dadurch kann ein Unternehmen auch flexibler auf neue IT-Innovationen reagieren.

• Unterstützt diverse sichere, leistungsstarke Verbindungen und vermindert Backhaul-Sanktionen, mit denen MPLS-Netzwerke zu kämpfen haben.

• SD-WAN ermöglicht Lastausgleich innerhalb der Verbindungen, indem Datenströme auf Grundlage der Netzwerkkonditionen für eine höhere Leistung angepasst werden.

• Unterstützt die automatische Bereitstellung und Änderung von Premium-Netzwerkservices wie VPN, Firewall, Sicherheit, WAN-Optimierung und Anwendungsbereitstellungskontrolle.

• Erhöht Netzwerksicherheit durch Verschlüsselung: Der WAN-Datenstrom wird verschlüsselt weitergeleitet und der Schaden bei möglichen Sicherheitsverletzungen dank der softwarebasierten Segmentierung des Netzwerkes minimiert. Darüber hinaus können mithilfe der zentral gesteuerten Administration Sicherheitsrichtlinien effektiver durchgesetzt werden.

Probleme, die das SD-WAN löst

Den Überblick und die Kontrolle über das Firmennetzwerk behalten

Ein Hauptproblem des herkömmlichen WANs besteht darin, dass es vor dem Zeitalter der Cloud-Anwendungen entwickelt wurde. Entsprechend sind WANs darauf ausgelegt, dass der Anwendungsdatenverkehr über unternehmenseigene Rechenzentren übermittelt wird und nicht über von externen Anbietern betriebene IaaS- und SaaS-Services, so wie es heute vermehrt der Fall ist. Aus diesem Grund verfügen sie nur über eingeschränkte Funktionen für die Überwachung der Netzwerkperformance und der Daten sowie für die Visualisierung des Netzwerkzustandes. Hinzu kommt, dass MPLS-WANs nicht über eine Firewall verfügen. Diese muss als zusätzliche Einzellösung separat gemanagt werden, was den Überblick nochmals erschwert.

Ein SD-WAN löst dieses Problem mithilfe eines zentralisierten Netzwerk- und Sicherheitsmanagements, das in der Software integriert ist. Dies sorgt nicht nur für eine umfassende Visibilität des Netzwerkzustandes, sondern erhöht auch gleichzeitig die Anwendungsleistung sowie die Kontrolle, indem der Datenverkehr über WAN-Verbindungen gemäß programmierbarer und skalierbarer Richtlinien weitergeleitet wird. Dabei werden mehrere integrierte Sicherheitsimplementierungen (z. B. Firewall, IDS-/IPS-Plattformen) ohne Performanceeinbußen genutzt.

Anwendungsperformance steigern

Der allgemeine Mangel an Visibilität, den herkömmliche WANs mit sich bringen, führt zu Einbußen in der Anwendungsperformance. Bei einer Netzwerküberlastung, die beispielsweise durch die plötzlich verstärkte Nutzung von VoIP oder Videokonferenzen entsteht, bieten die begrenzten Möglichkeiten eines WANs nicht den angemessenen Spielraum, um auf diese Herausforderung passend zu reagieren, da dieses nicht über die erforderliche Anwendungserkennung und Echtzeitintelligenz verfügt. SD-WAN sorgt hingegen für eine Entlastung, da es programmierbare Netzwerkgeräte nutzt, die aus der Ferne und über dynamisches Routing modifiziert werden können.

Damit die gewünschten Richtlinien auf den Cloud- und Internettraffic angewendet werden können, müssen MPLS-basierte WANs üblicherweise einen Backhaul über ein Rechenzentrum durchführen. Dieser Prozess bringt erhebliche Verzögerungen mit sich und vermindert die Zuverlässigkeit von Cloud-Anwendungen. Als Notlösung werden dann Teile des Traffics vom MPLS in Netzwerktransportsysteme mit höherer Bandbreite verlagert, was wiederum die Kosten für die Verwaltung mehrerer unterschiedlicher Pläne und die Navigation durch den zeitaufwendigen MPLS Bereitstellungsprozess in die Höhe treibt.

Die SD-WAN-Technologie ermöglicht es, mehrere Arten von Links innerhalb eines Netzwerk-Overlays zu bündeln, sodass die Nutzung von Breitband-Internet mit hoher Bandbreite zusätzlich oder als Ersatz für schlechte MPLS-Konnektivität ausführbar ist. Um die Anwenderfreundlichkeit darüber hinaus noch weiter zu steigern, können sowohl Quality of Service (QoS) und WAN-Optimierungen sowie automatisierte Cloud-On-Ramps in den Bereichen SaaS, PaaS und IaaS genutzt werden. Die integrierten Sicherheitsfunktionen mancher SD-WANs bieten einen mehrschichtigen Bedrohungsschutz, der speziell für Umgebungen mit Cloud-Konnektivität entwickelt wurde. Außerdem wirken sich die Sicherheitsfunktionen des SD-WANs deutlich weniger negativ auf den Benutzerkomfort aus als der MPLS-Backhaul Ansatz.

SD-WAN: Mehr Flexibilität und Skalierbarkeit in Firmennetzwerken

Oft verfügen Unternehmen nur über begrenztes technisches Personal und ein überschaubares IT-Budget. Die Anforderungen eines herkömmlichen WANs stehen dem jedoch entgegen: Die Abhängigkeit von einer hardwaredefinierten Architektur sorgt dafür, dass ein lokales Team benötigt wird, welches die spezialisierte Hardware konfiguriert und managt. Verschieben, Hinzufügen und Ändern werden so in einem WAN zu schwierigen bis unmöglichen Prozessen. Darüber hinaus kann die Bereitstellung von Carrier-basiertem MPLS Monate dauern. Die Verbindung von nur einer einzelnen Zweigstelle mit dem Unternehmens-WAN kann so zu einem großen Unterfangen werden. Für ein zukunftsorientiertes Unternehmen, das flexibel und schnell auf Veränderungen reagieren muss, ist dies nicht zumutbar.

Mit einem SD-WAN können Richtlinien einfach angepasst werden, wenn sich die Gegebenheiten ändern. Unternehmen können dank Zero Touch Provisioning WAN-Verbindungen in Zweigstellen innerhalb weniger Minuten bereitstellen. Auf diese Weise entsteht eine zukunftsfähige WAN-Architektur, die zu vielen lokalen, virtuellen, Web-, Cloud- und SaaS-Anwendungen sowie Desktops passt.

Senkung der Netzwerkkosten durch SD-WAN

MPLS-Konnektivität, auf die herkömmliche WANs basieren, erfordert eine kostspielige und dazu noch maßgeschneiderte Router-Infrastruktur, was sie deutlich teurer als Breitbandinternet-, Mobilfunk- oder Satellitenlösungen macht. Echtzeitanwendungen und datenintensive Cloud-Dienste benötigen darüber hinaus mehr Bandbreite, als zur Verfügung gestellt wird – und dass trotz hoher Kosten. Hinzu kommen außerdem Verwaltung- und Managementkosten sowie ein erhöhtes Sicherheitsrisiko für Datenlecks, das durch veraltete Sicherheitsmodelle hervorgerufen wird.

Da andere kostengünstigere Bandbreitquellen verfügbar sind, ist das SD-WAN als Ganzes weniger eingeschränkt und kostengünstiger als MPLS. Außerdem verbindet es mehrere Arten des Netzwerktransports für die Übertragung von Echtzeit- und TCP-Anwendungen miteinander.

Unverbindlich beraten lassen

Potenziale des Breitbands im Firmennetzwerk nutzen

Breitbanddienste innerhalb des Unternehmens-SD-WANs bieten einiges an Potenzial. Allerdings haben sich bei manchen Entscheidern Bedenken hinsichtlich der Leistung, Zuverlässigkeit und Sicherheit des Breitbands festgesetzt:

• Auf welche Weise wird eine Breitband-Internetverbindung abgesichert, um ein sicheres SD-WAN zu erstellen?
• Wie wird sichergestellt, dass geschäftskritische Anwendungen stets obere Priorität erhalten?
• Können die Standorte konfiguriert, verwaltet und erweitert werden und das auf eine einfache Weise?

Die Lösung besteht in der Migration auf eine geschäftsorientierte SD-WAN-Plattform, die SD-WAN-, Firewall-, Segmentierungs-, Routing-, WAN-Optimierungs- sowie Sichtbarkeits- und Steuerungsfunktionen auf einer einzigen Plattform kombiniert. Anstatt es nur als Notlösung in der Hinterhand zu behalten, können Unternehmen dank fortschrittlicher softwaregestützter Security- und Performancefunktionalitäten zuverlässig und aktiv Breitband für den Transport des Datenverkehrs einsetzen. Indem MPLS durch Breitband ersetzt wird, können Unternehmen nicht nur die WAN-Bandbreite wesentlich erhöhen, sondern auch die WAN-Gesamtkosten senken.

SD-WAN vs. SDN: eine Überstellung

Beide Technologien beruhen auf demselben zentralen Konzept: der Steuerung eines Netzwerkes mittels Software. Daher haben sie mehrere Dinge gemeinsam:

• Die Datenebene und die Steuerungsebene sind getrennt: In einem traditionellen Netzwerk übernimmt die Datenebene das Routen der Daten. Die Steuerebene, welche bestimmt, wohin der Traffic geleitet werden soll, befindet sich in einem Router oder Switch, was es für Administratoren unbequem macht, den Datenfluss zu kontrollieren. Sowohl SD-WAN als auch SDN lösen dieses Problem, indem sie die Steuerebene in einer Softwareumgebung integrieren. Nachdem ein Administrator ein Gerät angeschlossen hat, kann er den Datenfluss im Netzwerk von einer zentralen Stelle aus steuern.

• Virtualisierung: Virtualisierung ist der Dreh- und Angelpunkt beider Technologien und schafft eine Abstraktion des physischen Netzwerkes. Mit beiden Lösungen kann der Benutzer das Netzwerk in dieser virtuellen Umgebung verwalten. 

• Möglichkeit für virtuelle Netzwerkfunktionen (VNF): Virtuelle Netzwerkfunktionen verwalten bestimmte Netzwerkfunktionen wie Load Balancing und Firewalls. Sie können aneinandergereiht oder kombiniert werden, um eine vollständig virtuelle Umgebung zu erzeugen. Beide Lösungen ermöglichen die Integration von VNF, was für einen Administrator eine weitere komfortable Steuerungsebene darstellen kann.

Unterschiede zwischen SD-WAN und SDN gibt es vor allem in folgenden Punkten:

• SD-WAN stellt ein Wide-Area-Network (WAN) zur Verfügung, das mehrere Standorte miteinander verbindet, was es in gewisser Weise zu einem SDN im WAN SDN hingegen konzentriert sich mehr nach innen auf das Local-Area-Network (LAN) oder das Service-Provider-Netzwerk.
• Ein weiterer entscheidender Unterschied ist, dass SD-WAN von dem Anbieter als Managed Service betrieben wird, der es bereitstellt, und nicht von internen Ressourcen. Das bedeutet, dass SD-WAN einem Netzwerkadministrator weniger Arbeit abverlangt, weil der Anbieter den Service bereitstellt. SDN wird im Gegensatz dazu vom Anwender selbst gestaltet und konfiguriert, was einen höheren Ressourcenaufwand mit sich bringt.
• SD-WAN kann auch mit einem virtuellen privaten Netzwerk (VPN) integriert werden. Ein Unternehmen mit einem VPN, das mehrere Standorte verbindet, kann also SD-WAN nutzen, um sein bestehendes VPN auszubauen.

SD-WAN vs. MPLS Gegenüberstellung

SD-WAN und MPLS sind beides Lösungen, mit denen Unternehmen eine leistungsstarke und zuverlässige Netzwerkkonnektivität erreichen können. Allerdings verfolgen sie dabei unterschiedliche Ansätze. Einige wichtige Unterschiede zwischen MPLS und SD-WAN sind:

• Vertraulichkeit: MPLS ist zwar vom Rest des Internets abgeschottet, bietet aber keine Datenverschlüsselung. Der über eine SD-WAN-Verbindung fließende Verkehr kann hingegen in einem VPN-Tunnel verschlüsselt werden.

• Sicherheit: MPLS bietet keine integrierte Sicherheitsfunktionalität. Sicherheitsfunktionen müssen über eine zusätzliche Lösung etabliert werden. SD-WAN-Lösungen enthalten in der Regel integrierte Sicherheitsfunktionen. Darüber hinaus ermöglicht es die zentrale Administration, dass Performancevorgaben und Zugriffsberechtigungen für alle Anwendungen und Benutzer unabhängig vom Standort durchgesetzt werden können. 

• Transportmedien: MPLS bietet zuverlässig Konnektivität über festgelegte Netzwerkleitungen. SD-WAN aggregiert mehrere Transportmedien, um das gleiche Ziel effizienter zu erreichen. Das Routing des Verkehrs sowie die Ermittlung der effizientesten Verbindungen zwischen Datenquelle und Datenziel wird bei einem SD-WAN von Software übernommen. Außerdem können Wege abhängig von der Anwendung oder der Sensibilität der Daten gewählt werden.

Markt für SD-WAN-Lösungen wächst rasant

Noch zeigen sich manche Unternehmen der SD-WAN-Technologie gegenüber eher zögerlich. Aufgrund des hohen Potenzials erwarten Experten allerdings, dass der Markt für industrielle SD-WAN-Lösungen in den kommenden Jahren um 30 % zulegen und bis 2023 ein Marktvolumen bzw. einen Umsatz von umgerechnet 4 Milliarden Euro generieren wird. Viele Unternehmen setzen auf SD-WAN-Lösungen, weil sie sich davon wichtige Vorteile vor allem in Sachen Sicherheit und Flexibilität erhoffen. Insbesondere Unternehmen, die über verzweigte Strukturen bzw. Zweigstellen verfügen, profitieren von einer Umstellung des jeweils unternehmensspezifischen Netzwerkes auf SD-WAN.

SD-WAN-Lösungen von Peplink

Peplink bietet Multi-WAN VPN-Bonding (SD-WAN) Routers und Access Points mit branchenführender Robustheit, einem klaren, intuitiven Web-Interface sowie einer großen Auswahl an Funktionen und Produkteigenschaften an. Das Unternehmen hat bereits zahlreiche Kunden dabei unterstützt, von herkömmlichen WAN zu SD-WAN-Lösungen zu wechseln und damit höhere WAN-Zuverlässigkeit, größere Bandbreiten sowie eine erhebliche Kostenreduzierung zu erzielen. Im Laufe der Jahre hat Peplink eine leistungsstarke Kombination von Produkten und Technologien entwickelt, die den Aufbau stabiler SD-WAN-Netzwerke ermöglichen und darüber hinaus die Benutzerfreundlichkeit nicht außer Acht lassen. Die Administration erfolgt über eine einzige Cloud-basierte Konsole, die Visualisierung, Verwaltung und Nachverfolgung komplexer WAN-Installationen miteinander vereint.

Inter Data Systems sind Peplink Goldpartner

 

Als Peplink Goldpartner ist die Inter Data Systems Ihr Ansprechpartner für effiziente und flexible SD-WAN Lösungen. Unsere 30-jährige Erfahrung in der Umsetzung europaweiter WAN-Lösungen in den verschiedensten Branchen, gepaart mit unseren von Peplink zertifizierten Technikern machen uns zu Ihrem Partner für die SD-WAN Umsetzung. Lassen Sie sich jetzt unverbindlich beraten.

Fazit zu SD-WAN

In einer zunehmend Cloud-orientierten Welt müssen Netzwerke neue Anforderungen erfüllen. Jeder Endbenutzer soll verlässlich dazu in der Lage sein, standortunabhängig auf digitale Services zuzugreifen. Mit herkömmlichen und vor allem nur schwer anpassbaren hardwarebasierten WAN-Netzwerken ist dieses Ziel nicht zu erreichen. SD-WAN ermöglicht automatisierte Administrations- und Bereitstellungsprozesse und die zentrale Koordinierung des Datenverkehrs in einem einheitlichen Unternehmensnetzwerk. Die zentrale Administration, unternehmensweite Koordinierung und die Remote-Bereitstellung machen ein SD-WAN flexibel und damit zukunftsfähig.