Blockchain, NB-IoT und virtuelle Netzwerke

Im nächsten Jahr wird die Blockchain-Technologie den gegenwärtigen Hype bestätigen können und das Narrowband-IoT (NB-IoT) sich als Brückentechnologie auf dem langen Weg zu einem flächendeckenden 5G-Netz etablieren – Netscout zufolge wird 2018 ein aufregendes Jahr für die IT-Branche.

Enorm kurze Latenzzeiten für Echtzeitanwendungen, extrem hoher Bedarf an Datenkapazitäten und Datenraten, uneingeschränkte Konnektivität: Physikalische Netze stoßen mit dem Internet of Things (IoT) an ihre Grenzen. Und auch die als Gamechanger bezeichnete Blockchain stellt das größte Netz der Welt, das Internet, vor Herausforderungen. Business-Assurance-Spezialist Netscout hat vor diesem Hintergrund die Netzwerk-Trends 2018 untersucht.

DNS-Verfügbarkeit: essenziell für die Datenkette

Die Blockchain wird als Gamechanger des Internets bezeichnet und soll die Datenübertragung im Netz nahezu fälschungssicher und transparenter gestalten. Die Datenkette lasse sich in jedem Bereich und jeder Branche einsetzen, bei dem es um die Erfassung, die Bestätigung und den Transfer von Verträgen oder Objekten geht. Netscout zufolge wird der Hype auch 2018 nicht abreißen.

Dennoch gebe es bei der Blockchain einen wesentlichen Aspekt zu beachten – und zwar wenn es um die Vernetzung von Endgeräten im IoT geht. Bis 2020 soll bereits eine von fünf IoT-Implementierungen grundlegende Blockchain-Dienste nutzen. Doch die zunehmende Anzahl an IoT-Geräten würde wiederum einen Anstieg an DNS-Anfragen und DNS-abhängigen Diensten bedeuten. Sei der DNS-Dienst jedoch nicht erreichbar, könne die Blockchain den nächsten Teil der Kette nicht abrufen. Die DNS-Funktionstüchtigkeit habe daher einen entscheidenden Einfluss auf die Performance der Blockchain. Gerade DNS-basierte Cyberattacken könnten der Blockchain gefährlich werden.

Außerdem steige gerade bei privaten Blockchain-Systemen die Komplexität der IT-Infrastruktur – beteiligte Server, Zwischenanwendungen für Kryptografie und Authentifizierung sowie virtuelle Maschinen für verteilte Datenbanken und Applikationen. Zudem sei die Blockchain als hochverteilte Datenbank bisher viel zu langsam und gehe mit einem sehr hohen Ressourcen- und Strombedarf einher. Aspekte wie Lastenverteilung und Latenz würden also die Servicebereitstellung erschweren. 2018 müsse daher eine durchgängige Sichtbarkeit der Blockchain-Performance erreicht werden, um Ausfälle vermeiden und mögliche Attacken frühzeitig entdecken zu können.


NB-IoT: Brückentechnologie auf dem Weg zu 5G

5G soll dem IoT zum Durchbruch im Massenmarkt verhelfen. Das Netz der fünften Generation soll schneller, besser und stromsparender sein. Anwendungsszenarien reichen von E-Health über Smart City bis hin zu Industrie 4.0. Die Analysten von Gartner erwarten bis 2020 weltweit 30 Mrd. vernetzte Geräte. Heute seien es etwa acht Milliarden. Erste Feldtests von Telko-Anbietern und Ausrüstern seien mit Ping-Zeiten von unter einer Millisekunde erfolgreich gewesen, entsprechende 5G-fähige Hardware gebe es bereits. Doch vor 2020 sei mit dem Netz der Zukunft erst mal nicht zu rechnen.

Bis es soweit sei, sei die auf dem Netzwerkprotokoll Low-Power Wide-Area (LPWA) basierende Technologie Narrowband-IoT (NB-IoT) die wohl vielversprechendste Alternative. Ohne wie im Falle von 5G eine komplett neue Infrastruktur aufbauen zu müssen, könne NB-IoT in bereits bestehenden LTE-Netzen über Software-Upgrades realisiert werden. Über die Skalierfähigkeit von NB-IoT sei es möglich, Millionen von Endgeräten in nur einem Netz zu verbinden.

Weitere Vorzüge seien der niedrige Stromverbrauch der NB-IoT-fähigen Endgeräte, geringe Modulkosten und Wartung, kurze Latenzzeiten, hohe Gebäudedurchdringung sowie die Übertragungsfähigkeit von Datenmengen über größere Distanzen hinweg. Laut Prognosen von Beecham Research sollen im Jahr 2020 LPWA-Netzwerke mehr als ein Viertel der gesamten IoT-Vernetzung abdecken. Damit stelle NB-IoT die attraktivste Brückentechnologie bis zum Jahr 2020 dar. Netscout erwartet 2018 gerade in Deutschland weitere NB-IoT-Projekte von Carriern und Unternehmen.

Virtuelle Infrastrukturen

Physikalische Netze, die heute in Betrieb sind, werden laut Netscout 2018 an ihre Grenzen kommen. Sie seien durch die drastisch zunehmende Anzahl smarter Geräte – künftig müsse jede Funkzelle 50.000 Endgeräte versorgen – überfordert. Darüber hinaus seien die heute erreichten Latenzzeiten noch viel zu lang, um Echtzeitanwendungen zu unterstützen, die für das IoT benötigt werden. Schließlich seien auch hybride Umgebungen mit Services, die aus der Cloud wie auch on-premises gehostet werden, für Netze noch immer problematisch.

2018 werde daher Network Functions Virtualization (NFV) in den Fokus rücken. Dadurch werde die Netzwerkumgebung agiler: Netze seien schneller anpassbar, könnten besser auf unterschiedliche Lastprofile reagieren – und neue Services ließen sich nicht innerhalb von Tagen, sondern innerhalb weniger Minuten in Betrieb nehmen. Auch das für 5G unabdingbare Network Slicing setze auf NFV. Doch mehr Netzagilität würde auch eine höhere Komplexität beim Betrieb und der Instandhaltung von Netzwerken bedeuten, denn mit zusätzlichen Diensten werde auch ein Serviceausfall wahrscheinlicher. Umso erfolgskritischer sei es, Probleme und Fehler in virtuellen Netzwerken schnell zu erkennen und zu beheben, bevor die Servicequalität leide.

Service Assurance

NB-IoT, Blockchain, virtuelle Netze – sie alle, so Netscout, sind darauf angewiesen, dass die Bereitstellung nahezu in Echtzeit und reibungslos funktioniert. Daher werde 2018 das Thema Netzwerkmonitoring und die damit verbundene Service Assurance einen hohen Stellenwert einnehmen.

Doch das Thema Service Assurance sei in virtualisierten Umgebungen nicht so einfach umzusetzen wie bei physischen Netzwerken. Hier sei der höhere Grad an Komplexität maßgeblich, da einige der virtuellen Funktionen in einem NFV-fähigen Netzwerk für die Servicequalität kritisch seien – z.B. Authentifizierungsservices, Routing- und Switching-Funktionen oder eben DNS. Würden diese Aspekte vernachlässigt, könne das zu Beeinträchtigungen beim Endnutzer führen.

Darüber hinaus würden IoT-Systeme einen sehr unregelmäßigen Traffic erzeugen, der sich durch kurze, heftige Lastenspitzen auszeichne. Unternehmen und Service Provider sollten daher stets überwachen können, wie IoT-Geräte und -Verbindungen mit dem Netzwerk interagieren. Durch Service-Assurance-Systeme könnten Fehler in einem durch IoT unübersichtlicher werdenden Netzwerk schneller gefunden und behoben werden. Ebenso würden sich DNS-Performance und mögliche Cyberattacken durch ein Netzwerkmonitoring eher erkennen und beheben lassen.

Die Kosten für IT-Ausfälle betrugen 2016 durchschnittlich 20,4 Mio. Euro – Netscout beruft sich hier auf Zahlen des Backup-Herstellers Veeam. Bei 72 Prozent der deutschen Unternehmen hätten ungeplante IT-Ausfälle aufgrund von Hackerangriffen, Infrastruktur- und Netzwerkausfällen deren Digitalisierungsinitiativen und Innovationen behindert. Und wenn mehr und mehr Systeme und Anwendungen miteinander vernetzt würden, würde auch deren wechselseitige Abhängigkeit steigen und der Ausfall einer Komponente sich auf viele weitere auswirken. Das treffe übrigens nicht nur auf Blackouts zu, sondern auch auf so genannte Brownouts, in denen ein Service nur eingeschränkt oder verlangsamt zur Verfügung steht. Das Thema Service Assurance sollte daher bei Unternehmen 2018 ganz oben auf der Agenda stehen.

Autor: Bernhard Lück

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