Networking
Netzwerke beschreiben Konzepte, Protokolle und Infrastrukturen zur Vernetzung von Systemen. Sie betreffen Adressierung, Routing, Switching und Sicherheitsmechanismen.
Klassifikation
- KomplexitätHoch
- AuswirkungTechnisch
- EntscheidungstypArchitektur
- OrganisationsreifeReif
Technischer Kontext
Prinzipien & Ziele
Use Cases & Szenarien
Kompromisse
- Fehlkonfigurationen können weitreichende Ausfälle verursachen
- Ungesicherte Netzwerke erhöhen Angriffsflächen und Datenrisiken
- Skalierungsfehler führen zu Latenzspitzen und Performanceproblemen
- Automatisierte Konfigurations- und Änderungsverwaltung
- Kontinuierliches Monitoring und Kapazitätsplanung
- Segmentierung und minimale Angriffsfläche
I/O & Ressourcen
- Netzwerk-Topologiediagramme und Inventarlisten
- Anforderungsprofile für Latenz, Bandbreite und Verfügbarkeit
- Sicherheits- und Compliance-Vorgaben
- Netzwerkdesign-Dokumentation und Konfigurationsvorlagen
- Monitoring- und Alarmierungsregeln
- Betriebsrunbooks und Troubleshooting-Playbooks
Beschreibung
Netzwerkarchitektur und -kommunikation: Networking beschreibt die Konzepte, Protokolle und Infrastrukturen, die Vernetzung von Systemen ermöglichen. Es umfasst Adressierung, Routing, Switching, Vermittlungsschichten und Sicherheitsmechanismen. Es reicht von physischer Verkabelung bis zu Anwendungsprotokollen und umfasst Design-Entscheidungen, Monitoring und Fehlertoleranz.
✔Vorteile
- Ermöglicht skalierbare, standardisierte Kommunikation zwischen Systemen
- Unterstützt Segmentierung und Sicherheitskontrollen
- Verbessert Ausfallsicherheit und Performance bei korrektem Design
✖Limitationen
- Physische Infrastruktur begrenzt Latenz und Bandbreite
- Komplexität bei großskaliger Segmentierung und Richtlinienverwaltung
- Änderungen können umfangreiche Tests und Koordination erfordern
Trade-offs
Metriken
- Round-Trip Time (RTT)
Messung der Zeit für ein Paket hin und zurück; Indikator für Latenz.
- Paketverlustrate
Anteil verlorener Pakete; wichtig für Zuverlässigkeit und QoS.
- Durchsatz (Throughput)
Datenmenge pro Zeiteinheit; misst Kapazitätsnutzung.
Beispiele & Implementierungen
Konzernweite VLAN-Segmentierung
Segmentierung kritischer Workloads in getrennte VLANs mit ACLs und Routing-Richtlinien.
Cloud-Hybrid-Netzwerk mit Transit-Gateway
Verknüpfung von On-Premises-Standorten mit mehreren Cloud-Regions über Transit-Gateway.
Zero-Trust-Implementierung für Entwicklerzugriff
Fein granulare Zugriffsregeln basierend auf Identität, Gerät und Sitzungskontext.
Implementierungsschritte
Bestandsaufnahme und Metrikbaseline erstellen
Ziele und SLAs definieren, Architekturentwurf erstellen
Inkrementelle Implementierung mit Tests und Monitoring
Betriebshandbuch und Notfallpläne bereitstellen
⚠️ Technische Schulden & Engpässe
Tech Debt
- Veraltete Firmware und ungetrackt konfigurierte Geräte
- Historische Spaghettikonfigurationen ohne Refactoring
- Mangel an automatisierten Tests für Netzwerkänderungen
Bekannte Engpässe
Beispiele für Missbrauch
- Alle Workloads in einem VLAN ohne ACLs platzieren
- Exzessive Vertrauensstellungen zwischen Umgebungen
- Ungetestete Änderungen direkt in Produktionsrouter übernehmen
Typische Fallen
- Überschätzen der Praxiseffekte von QoS ohne Messung
- Unzureichende Dokumentation von IP-Adressvergabe
- Fehlende Koordination zwischen Netzwerk- und Anwendungs-Teams
Erforderliche Fähigkeiten
Drivers (Architectural Drivers)
Constraints
- • Physische Bandbreite und Verkabelungsstandards
- • Budget- und Betriebsrestriktionen
- • Kompatibilität mit bestehenden Protokollen und Geräten