Die Notwendigkeit der Netzwerkkapazitätsplanung
Mein erster Computer verfügte über eine 30 MB Festplatte (kein Tippfehler!). Damals, mit so viel scheinbar unendlichem Speicherplatz, war ich überzeugt, dass ich niemals an die Grenzen stoßen würde. Doch der Platz ging mir aus. Und das sogar schneller als erwartet. Das gleiche Schicksal ereilt fast jeden von uns. Egal, wie viel Speicherkapazität man hat, sie wird irgendwann nicht mehr ausreichen. Das liegt an unserer stetig wachsenden Datennutzung. Und mit der Zunahme der Daten steigt nicht nur der Speicherbedarf, sondern auch die Nachfrage nach Netzwerkkapazität. Die Netzwerkkapazitätsplanung ist die Kunst – oder Wissenschaft –, die sicherstellt, dass die Netzwerkbandbreite nie zur Mangelware wird. Das ist das Thema, das wir heute näher beleuchten wollen.
Die Planung der Netzwerkkapazität ist zwar kein sonderlich komplizierter Prozess, jedoch sind einige Schritte notwendig. Wir starten mit einer grundlegenden Definition. Danach werden wir den Unterschied zwischen der Kapazitätsplanung für das gesamte Netzwerk und für einzelne Segmente untersuchen. Anschließend werden wir uns mit dem üblichen Vorgehen bei der Netzwerkkapazitätsplanung auseinandersetzen. Unser Ansatz beinhaltet einen dreiteiligen Prozess, der die aktuelle Kapazität, die aktuelle Auslastung und das geschätzte Wachstum berücksichtigt, um den zukünftigen Bedarf zu bewerten. Wir werden uns auch einige der besten Tools ansehen, die bei der Planung helfen können. Diese Werkzeuge sind besonders nützlich bei der Messung der aktuellen Auslastung und der Bewertung der Effizienz der Kapazitätsplanung.
Was ist Netzwerkkapazitätsplanung?
Netzwerkkapazitätsplanung ist der Prozess, ein Netzwerk hinsichtlich Bandbreitennutzung, Verfügbarkeit und anderen Einschränkungen zu planen. Ziel ist es, sicherzustellen, dass immer genügend Kapazität vorhanden ist, trotz stetig wachsender und sich ändernder Anforderungen.
Netzwerke sind keine unendlichen Ressourcen. Selbst moderne Netzwerke mit Bandbreiten von 1 Gbit/s, 10 Gbit/s oder mehr erreichen aufgrund von regelmäßigem Wachstum (z. B. steigende Benutzerzahlen oder zunehmende Datenmengen) irgendwann ihre volle Kapazität. Die Netzwerkkapazitätsplanung hilft Ihnen, diese Situation vorherzusehen und proaktiv zu handeln.
Nachdem Sie die Schritte der Netzwerkkapazitätsplanung abgeschlossen haben, liegt es an Ihnen, was Sie mit den Ergebnissen anfangen. Wie der Name schon sagt, ist es nur eine Planungsaktivität. Die Umsetzung des Plans kann unterschiedlich aussehen. Wenn beispielsweise festgestellt wird, dass eine bestimmte Leitung bald ihre maximale Kapazität erreicht, können Sie entweder deren Kapazität erhöhen oder die Auslastung reduzieren. Alternativ können Sie Bandbreitenmanagement-Techniken einsetzen, um die Notwendigkeit der Bandbreitenerhöhung zu minimieren.
Gesamtes Netzwerk vs. spezifische Segmente
Netzwerkkapazitätsplanung kann auf das gesamte Netzwerk angewendet werden. Sie kann beispielsweise bei der Entscheidung helfen, alte, ineffiziente Geräte durch neue zu ersetzen. Es kann auch die Wahl zwischen 1-Gbit/s- oder 10-Gbit/s-Switches beeinflussen.
Die Netzwerkkapazitätsplanung wird auch häufig auf bestimmte Segmente eines Netzwerks angewendet. Dies ist besonders häufig bei WAN-Leitungen, die aufgrund ihrer höheren Kosten oft eine begrenzte Bandbreite haben.
Der Ablauf der Netzwerkkapazitätsplanung
Es gibt verschiedene Methoden zur Planung der Netzwerkkapazität. Wir betrachten es als einen mehrstufigen Prozess. Es ist wichtig zu beachten, dass dieser Prozess auf bestehende Netzwerke zugeschnitten ist. Die Kapazitätsplanung für ein neu errichtetes Netzwerk kann leicht abweichen.
Wir werden später auf die Details jedes Schrittes eingehen, aber im Wesentlichen müssen wir zuerst die aktuelle Kapazität bewerten. Danach müssen wir ermitteln, wie viel davon tatsächlich genutzt wird. Der nächste Schritt ist die Schätzung der zukünftigen Anforderungen. Durch die Kombination dieser drei Schritte erhalten wir einen aussagekräftigen Plan.
Bewertung der aktuellen potenziellen Kapazität
Der erste Schritt ist der einfachste. In den meisten Netzwerken sollte dies bereits dokumentiert sein. Wir müssen die potenzielle Kapazität kennen, also die insgesamt verfügbare Bandbreite. Ein 1-Gbit/s-Switch hat eine Kapazität von 1 Gbit/s an jedem Port. Eine 3-Mbit/s-WAN-Leitung zwischen zwei Standorten hat eine potenzielle Kapazität von 3 Mbit/s. Die Kapazität ist unabhängig von der tatsächlichen Auslastung festgelegt.
Wenn Ihr Netzwerk gut dokumentiert ist, sollten diese Informationen leicht zugänglich sein. Wenn dies nicht der Fall ist, wäre jetzt ein guter Zeitpunkt, dies nachzuholen. Es gibt hilfreiche Tools, die Sie bei der Kartierung und Dokumentation Ihres Netzwerks unterstützen.
Messung der aktuellen Auslastung
Der zweite Schritt ist der wichtigste und auch etwas komplexer. Es geht darum, die aktuelle Auslastung der Netzwerkverbindungen zu messen. Glücklicherweise gibt es eine Vielzahl von Tools, die Sie dabei unterstützen können. Tatsächlich sind alle Tools, die wir später vorstellen, dazu geeignet.
Es gibt zwei Arten von Auslastungsmessungen: quantitative und qualitative. Quantitative Messungen zeigen einfach, wie viel einer Verbindung genutzt wird, unabhängig davon, wer oder wie sie genutzt wird. Tools, die die Bandbreitennutzung messen, verwenden häufig das Simple Network Management Protocol (SNMP). Diese Art der Messung ist besonders hilfreich bei der Kapazitätsplanung von WAN-Verbindungen.
Qualitative Analysen zeigen die Auslastung mit mehr Details. Beispielsweise können sie anzeigen, welcher Benutzer, welche Anwendung oder welcher Datentyp die Bandbreite verbraucht. Diese Tools verwenden häufig das NetFlow-Protokoll, um detaillierte Nutzungsdaten zu sammeln.
Schätzung zukünftiger Anforderungen
Bei diesem Schritt sind Sie weitgehend auf sich allein gestellt. Oder etwa nicht? Wenn Sie die Netzwerkauslastung bereits eine Zeit lang überwacht haben, können Sie aus den historischen Daten Rückschlüsse ziehen. Vergangene Daten helfen, die zukünftige Entwicklung vorherzusagen.
Darüber hinaus benötigen Sie Informationen über bevorstehende Projekte, neue Bereitstellungen und sich abzeichnende Trends. Selbst die besten historischen Daten wissen nicht von einer anstehenden Einführung einer Big-Data-Anwendung.
Die Bedarfsschätzung ist keine exakte Wissenschaft, aber ein entscheidender Teil der Netzwerkkapazitätsplanung. Leider ist dieser Schritt nur schwer zu automatisieren.
Zusammenführung aller Informationen
Im nächsten Schritt werden alle zuvor gesammelten Informationen zusammengeführt und ein konkreter Plan erstellt. Auch dieser Schritt wird am besten von Menschen ausgeführt, da zu viele Faktoren zu berücksichtigen sind.
Betrachten wir ein Beispiel mit einer WAN-Leitung. Diese 10-Mbit/s-MPLS-Leitung hat eine durchschnittliche Auslastung von 4 Mbit/s, die jeden Monat um 0,5 Mbit/s steigt. Das bedeutet, dass die Auslastung in nur 6 Monaten 70 % erreichen wird. Da eine durchschnittliche Auslastung von 70 % nie überschritten werden sollte, müssen Sie die Kapazität erhöhen oder die Bandbreitennutzung durch WAN-Optimierungstechniken reduzieren.
Die besten Tools für die Netzwerkkapazitätsplanung
Wie bereits erwähnt, sind die besten Tools für die Netzwerkkapazitätsplanung die, die den Netzwerkverkehr überwachen. Die von uns ausgewählten Tools ermöglichen sowohl die Messung der Bandbreitennutzung als auch die Analyse des Netzwerkverkehrs. Die Kenntnis der Bandbreitennutzung zeigt, wo Engpässe auftreten, während die Analyse des Datenverkehrs hilft, die beste Vorgehensweise festzulegen.
Hier ist unsere Liste der Top-Tools:
1. SolarWinds Network Bandwidth Analyzer Pack (KOSTENLOSE TESTVERSION)
SolarWinds ist seit über 20 Jahren in der Netzwerkadministration bekannt für seine kostenlosen Tools, wie den Subnetzrechner. Darüber hinaus bietet SolarWinds erstklassige Tools zur Bandbreitenüberwachung und NetFlow-Analyse. Diese beiden Werkzeuge werden als SolarWinds Network Performance Monitor und SolarWinds NetFlow Traffic Analyzer bezeichnet. Zusammen bilden sie das SolarWinds Network Bandwidth Analyzer Paket, ein hervorragendes Werkzeug für quantitative und qualitative Messungen der Netzwerkauslastung.
Der Netzwerkleistungsmonitor (NPM) ist ein umfangreiches SNMP-Netzwerküberwachungssystem mit einem benutzerfreundlichen webbasierten Dashboard und anpassbaren Alarmfunktionen. Es kann das Netzwerk abbilden und den kritischen Pfad zwischen zwei beliebigen Punkten aufzeigen. Zusätzlich bietet es Überwachung und Verwaltung für drahtlose Netzwerke und unterstützt Cisco Nexus- und ASA-Geräte sowie F5-Load-Balancer.
Der NetFlow Traffic Analyzer (NTA) ist ein Zusatzmodul zum Netzwerkleistungsmonitor. Es bietet detaillierte Informationen über den Netzwerkverkehr, wie beispielsweise häufig genutzte Datentypen oder Bandbreitenverbraucher. Verschiedene Ansichten, wie Top-Anwendungen, -Protokolle oder -Verursacher sind verfügbar.
Der NTA verwendet das NetFlow-Protokoll und empfängt detaillierte Nutzungsinformationen von NetFlow-fähigen Geräten. Obwohl NetFlow ursprünglich von Cisco entwickelt wurde, ist es in Geräten vieler Anbieter enthalten und wird in Varianten wie J-Flow oder dem standardisierten IPFIX unterstützt. Der NTA unterstützt diese alle.
Die Preise für das SolarWinds Network Bandwidth Analyzer-Paket beginnen bei 4.910 $ für bis zu 100 Elemente. Die Preise steigen mit der Anzahl der überwachten Geräte. Eine kostenlose 30-Tage-Testversion ist verfügbar.
2. Paessler PRTG
Der Paessler Router Traffic Grapher (PRTG) ist ein vielseitiges Überwachungssystem, das auf der Bandbreitenüberwachung basiert und SNMP verwendet. PRTG verwendet Sensoren, wobei jede Netzwerkschnittstelle einen Sensor darstellt. Es gibt jedoch auch andere Sensoren, wie beispielsweise einen NetFlow-Sensor für detaillierte Nutzungsdaten.
PRTG läuft unter Windows, ist jedoch über ein webbasiertes Interface zugänglich, und es gibt mobile Apps für Android und iOS. PRTG zeichnet sich durch die schnelle Installation aus, die angeblich in wenigen Minuten abgeschlossen ist. Eine automatische Erkennungsfunktion macht die Installation einfach.
PRTG ist in zwei Versionen erhältlich: die kostenlose Version ist auf 100 Sensoren begrenzt. Kostenpflichtige Lizenzen für 500 bis unbegrenzte Knoten sind zwischen 1.600 $ und 15.000 $ erhältlich. Die kostenlose Version ermöglicht unbegrenzte Sensoren für die ersten 30 Tage, um die Software zu testen.
3. ManageEngine OpManager Plus
Vielleicht kennen Sie ManageEngine OpManager, ein bekanntes Tool zur Bandbreitenüberwachung. Das ManageEngine OpManager Plus ist ein weiteres Produkt von ManageEngine. Es vereint die Funktionen von OpManager mit Bandbreitenmanagement per NetFlow und anderen Protokollen, was es ideal für die Netzwerkkapazitätsplanung macht.
Darüber hinaus bietet ManageEngine OpManager Plus Serverüberwachung, Netzwerkkonfigurationsverwaltung, Firewall-Protokollanalyse, IP-Adress- und Switch-Port-Verwaltung sowie Anwendungsmanagement. Es ist eine umfassende Suite von Netzwerkmanagement-Tools mit einem intuitiven Dashboard und Drilldown-Funktionalität. Mobile Apps sind für iOS und Android verfügbar.
Die Netzwerküberwachung und das Bandbreitenanalysemodul von ManageEngine OpManager Plus liefern alle notwendigen Daten für die Netzwerkkapazitätsplanung. Zusätzlich erhalten Sie viele nützliche Tools.
Die Preise für ManageEngine OpManager Plus beginnen bei 995 $ für bis zu 25 Geräte, wobei die Kosten mit zunehmender Anzahl an Geräten steigen. Für detaillierte Preisinformationen wenden Sie sich an ManageEngine. Eine kostenlose 30-Tage-Testversion ist verfügbar.
4. NagiosXI
Nagios XI ist ein Überwachungstool für Netzwerke und Server, das auf der Open-Source-Engine Nagios Core basiert. Es läuft auf CentOS oder RedHat Enterprise Linux und kann als virtuelle Maschine auf einem Windows-Host betrieben werden. Nagios XI verwendet keine SNMP-Überwachung, sondern eine proprietäre Methode, die in die Nagios Core-Engine integriert ist, um Statusberichte zu sammeln. Die gesammelten Metriken werden im Dashboard angezeigt und können zur späteren Analyse gespeichert werden.
Nagios XI bietet alle benötigten Daten für die Netzwerkkapazitätsplanung, obwohl es andere Datenerfassungsmethoden verwendet. Es verfügt über ein komfortables Dashboard und ein ausgeklügeltes Alarmsystem.
Nagios XI ist in einer Standard-Edition ab 1.995 $ und einer Enterprise-Edition ab 3.495 $ erhältlich. Die Enterprise-Edition bietet zusätzliche Funktionen für umfangreiche Konfigurationen, Netzwerkkapazitätsplanung und zeitgesteuerte Berichterstellung. Die Preise variieren je nach Anzahl der zu überwachenden Geräte. Eine kostenlose 60-Tage-Testversion ist verfügbar.
5. WhatsUp Gold mit dem Add-on Network Traffic Analysis
WhatsUp Gold von Ipswitch hat sich von einem reinen Überwachungstool zu einer umfassenden System- und Netzwerküberwachungsplattform entwickelt. Die Funktionalität lässt sich durch verschiedene Add-ons erweitern, wie das Add-on Network Traffic Analysis.
Mit diesem Add-on ist WhatsUp Gold ideal für die Netzwerkkapazitätsplanung geeignet. Es liefert Informationen über die aktuelle Kapazität und Auslastung des Netzwerks. Die CBQoS- und NBAR-Funktionen können verwendet werden, um Verkehrsmuster zu verfolgen. Daten können sortiert, gefiltert und aggregiert werden und zeigen die Kapazität jeder Verbindung und jedes Netzwerkgeräts, sowohl in Echtzeit als auch aus historischen Daten.
Das WhatsUp Gold Add-on für die Netzwerkverkehrsanalyse ist als Zusatz zur Premium-Edition von WhatsUp Gold erhältlich und in der WhatsUp Gold Total Plus-Edition enthalten. Eine kostenlose 30-Tage-Testversion ist verfügbar.
Haben Sie eines dieser Tools verwendet? Teilen Sie Ihre Erfahrungen im Kommentarbereich unten.