Was ist Netzwerkinfrastruktur?

Um die Verfügbarkeit des Netzwerks sicherzustellen, beziehen die meisten Unternehmen eine Art Netzwerkinfrastrukturmanagement in ihre Planung mit ein. Dazu gehören Tools für die Überwachung, Wartung und Verwaltung von Netzwerken sowie Sicherheitslösungen, die zur Optimierung der Netzwerkleistung beitragen.

Aufgrund ihrer Rolle im Kerngeschäft ist die Netzwerkinfrastruktur zu einem kritischen Bestandteil der digitalen Transformation geworden, und der globale Markt für Unternehmensnetzwerkinfrastruktur ist groß und wächst. Viele Unternehmen sehen darin eine Chance, aufkommende Technologien wie künstliche Intelligenz (KI) und Cloud Computing zu nutzen.

Mit einem Wert von fast 60 Mrd. USD vor zwei Jahren wird erwartet, dass der globale Markt für Netzwerkinfrastruktur in den nächsten 5 Jahren mit einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von 4,9 % wachsen wird1.

Moderne Netzwerke sind auf eine Kombination von Hardware- und Software-Komponenten, Verfahren, Prozessen und Systemen angewiesen, um zu funktionieren. Hier finden Sie einen kurzen Überblick über einige der am häufigsten verwendeten Komponenten und Dienste und wie sie einen effektiven Betrieb der Netzwerkinfrastruktur ermöglichen.

Ein Knoten ist ein Punkt in einem Netz, der mit einem Gerät wie einem Computer, Drucker oder Modem verbunden ist und Daten empfangen, senden, erstellen oder speichern kann. Netzwerkgeräte wie Computer, Router und Switches müssen in der Lage sein, Informationen zu erkennen, zu verarbeiten und zu übertragen, damit die Netzwerkinfrastruktur funktioniert. Dementsprechend wird jeder Knoten durch seine Adresse (bekannt als IP-Adresse) identifiziert und hat den Zugang zum Netz.

Eine Internet Protocol (IP)-Adresse ist eine Nummer, die einem Knoten zugewiesen wurde, der mit einem Computernetz verbunden ist. Jede IP-Adresse identifiziert das Gerät und das Netzwerk, mit dem es verbunden ist, sowie seine spezifische Position im Netzwerk. Wenn ein Gerät Daten an ein anderes sendet, enthalten die Daten die IP-Adressen beider Geräte. Daten werden mithilfe von Routern und Switches über ein Netz zwischen Knoten gesendet.

Ein Router ist ein Gerät, das Datenpakete (kleine Informationseinheiten, die für die Übertragung über ein Netzwerk formatiert wurden) zwischen Netzwerken sendet. Router analysieren Daten, um den besten Pfad zu bestimmen, auf dem sie gesendet werden sollen, und verlassen sich auf ausgefeilte Routing-Algorithmen, um sie effizient an ihren Zielknoten weiterzuleiten.

Ein Switch ist ein Gerät, das Netzgeräte verbindet und die Knoten-zu-Knoten-Kommunikation in einem Netz verwaltet, so dass die Datenpakete ihr beabsichtigtes Ziel erreichen. Im Gegensatz zu Routern, die Informationen zwischen Netzen senden, senden Switches Informationen netzübergreifend zwischen verbundenen Knoten. 

Ein Wireless Access Point (WAP) ist eine Komponente, die es Geräten wie Smartphones und Laptops, die auf WLAN-Verbindungen angewiesen sind, ermöglicht, über ein Netzwerk zu interagieren. WAPs ermöglichen einer Vielzahl von Geräten den Zugriff auf das Internet, indem sie als Vermittler zwischen einem verkabelten Netzwerk (einem Netzwerk, in dem Knoten durch Kabel verbunden sind, wie Ethernet) und einem drahtlosen Netzwerk (einem Netzwerk, das auf ein Funksignal angewiesen ist, wie 5G) agieren.

WAPs sind kritisch für die Netzwerkinfrastruktur, da sie die Lücke für Geräte schließen, die auf beide Arten von Netzwerken zugreifen müssen (kabelgebunden und drahtlos), und eine nahtlose Konnektivität für die Benutzer und Anwendungen ermöglichen, die auf sie angewiesen sind.

Software-defined Networking (SDN) ist ein softwaregesteuerter Ansatz für eine Netzwerkinfrastruktur, der für Programmierschnittstellen (APIs) entwickelt wurde, die für viele Kerngeschäftsabläufe von zentraler Bedeutung sind. SDN hilft Unternehmen, eine zentralisierte Plattform für die Kommunikation mit ihrer Netzwerkinfrastruktur und die Steuerung des Netzwerkverkehrs zu maximieren. Aufgrund seiner steigenden Beliebtheit erreichte der SDN-Markt im letzten Jahr einen Wert von 28,2 Mrd. USD und wird in den nächsten 7 Jahren voraussichtlich mit einer jährlichen Wachstumsrate von 17 % wachsen2.

Im Netzwerkmanagement bietet ein zentralisierter Ansatz, bekannt als Software-Defined Wide Area Networking (SD-WAN), eine Übersicht über das gesamte Netzwerk, die es Administratoren ermöglicht, Routing- Information Optimized®  , die Netzwerkleistung zu steigern, einfache Aufgaben zu automatisieren, den Lastausgleich zu verbessern und Latenz und Störungen zu reduzieren. SDN-WAN-Lösungen tragen auch dazu bei, die Sicherheit der Netzwerkinfrastruktur zu erhöhen, indem sie Funktionen wie Firewall und Erkennung/Präventionssysteme (IDS/IPS) hinzufügen. 

Zusätzlich zu ihren architektonischen Unterschieden spielen kabelgebundene und drahtlose Netzwerke eine unterschiedliche Rolle in der modernen Netzwerkinfrastruktur. Kabelgebundene Netzwerke – in denen Daten zwischen Knoten, Switches und Routern über Kabel übertragen werden – sind kritisch für die Verarbeitung von Workloads, bei denen hohe Bandbreite, Netzwerkkonnektivität und Sicherheit von größter Bedeutung sind, wie z. B. bei der Übertragung großer Datenmengen. 

Drahtlose Netzwerke hingegen nutzen Funkwellen, um Daten zu übertragen, und sind ideal für Situationen, in denen Bandbreite, Zuverlässigkeit und Sicherheit nicht so kritisch sind. Zum Beispiel hängt das Internet zu Hause oft von drahtlosen Internetverbindungen ab, ebenso wie mit dem Internet der Dinge (IoT) verbundene Geräte, von Kühlschränken und Smart-TVs bis hin zu autonomen Autos. Auch wenn sie nicht so sicher sind wie festnetzunabhängige Technologien, ist jede Generation von drahtlosen Netzwerken sicherer und zuverlässiger als die vorherige. So bieten die heutigen blitzschnellen 5G-Verbindungen eine bessere Verschlüsselung und Authentifizierungsstandards als ihr Vorgänger 4G.

Digitale Technologien spielen in den meisten modernen Geschäftsprozessen eine zentrale Rolle. Daher ist es für Unternehmen unerlässlich, in eine robuste Netzwerkinfrastruktur zu investieren. Gut konzipierte Netzwerke unterstützen neue technologische Lösungen, steigern die Produktivität und helfen Unternehmen, große Datenmengen effektiver zu sammeln und zu verarbeiten. 

Eine schlechte Netzwerkinfrastruktur kann sich jedoch auf verschiedene Weise äußern und zu Sicherheitslücken, langsamen Datenübertragungsgeschwindigkeiten, Unterbrechungen der Workflows von Mitarbeitern und Benutzern, schlechter Anwendungsleistung und vielem mehr führen.

Unternehmen sind auf die Netzwerkinfrastruktur angewiesen, um Funktionen wie Remote-Arbeit und Cloud Computing zu betreiben, die für den Erfolg unerlässlich geworden sind. Starke, gut durchdachte IT-Infrastrukturen sorgen für eine reibungslose Zusammenarbeit der Benutzer in Echtzeit, uneingeschränkten Internetzugang und weniger Arbeitsunterbrechungen.

Hier sind einige der beliebtesten Vorteile des Aufbaus und der Wartung einer starken Netzwerkinfrastruktur:

• Erhöhte Skalierbarkeit: Moderne Netzwerkinfrastrukturen können je nach den spezifischen Anforderungen eines Unternehmens oder einer Branche in hohem Maße skalierbar sein. Netzwerkinfrastrukturen, die mit den neuesten Technologien aufgebaut wurden, lassen sich leicht nach oben oder unten skalieren, einschließlich wichtiger Ressourcen wie Bandbreite, Speicher und Power. Bei sich ändernden Workload und Geschäftsanforderungen kann eine gut aufgebaute Netzwerkinfrastruktur je nach Bedarf schrumpfen oder wachsen.
• Verbesserte Ausfallsicherheit: Moderne Netzwerkinfrastrukturarchitekturen sind mit integrierten Lastausgleichsfunktionen ausgestattet, die den Netzwerkverkehr auch zu Zeiten hoher Auslastung effektiv verteilen. Wenn bestimmte Komponenten ausfallen, kann eine moderne Netzwerkinfrastruktur Workloads schnell und effektiv umverteilen, um Ausfallzeit zu vermeiden.
• Starke Sicherheit: Angesichts der sich ständig weiterentwickelnden Cyberbedrohungen ist die Aufrechterhaltung der Netzwerksicherheit für viele Unternehmen von größter Bedeutung. Eine moderne Netzwerkinfrastruktur verhindert kostspielige Datenschutzverletzungen durch Malware, Cyberangriffe und unbefugten Zugriff auf sensible Daten. Von robusten Firewalls und virtuellen privaten Netzwerken (VPNs) bis hin zu Zugriffskontrolle, Netzwerksegmentierung und regelmäßigen Software-Updates: Moderne Sicherheitslösungen für Netzwerkinfrastrukturen sind umfassend und äußerst effektiv.
• Hoher Return-on-Investment (ROI): Die Kosten für den Aufbau einer modernen, skalierbaren Netzwerkinfrastruktur sind anfangs gering und können im Laufe der Zeit an die wachsenden Geschäftsanforderungen angepasst werden. Dieser sichere und kosteneffiziente Ansatz ermöglicht es Unternehmen jeder Größe, in ihrem eigenen Tempo in die Netzwerkinfrastruktur zu investieren, zu sehen, welche Dienste und Ressourcen sie nutzen, und sie bei Bedarf anzupassen.
• Bessere Benutzererfahrung: Eine moderne Netzwerkinfrastruktur, die die neuesten, relevanten digitalen Technologien nutzt, kann den Mitarbeitern ein besseres Nutzererlebnis bieten. Ein starkes Netzwerkdesign ermöglicht nahtlose, zuverlässige und schnelle Konnektivität und trägt dazu bei, dass Geschäftsprozesse funktionieren und den Kunden eine bessere Erfahrung geboten wird.   

Da sich die moderne Netzwerkinfrastruktur weiterentwickelt, um sich an neue Technologien und sich ändernde Geschäftsanforderungen anzupassen, gibt es zahlreiche Anwendungsfälle. Hier sind einige der beliebtesten.

Unkomplizierte und zuverlässige Personal Area Networks (PANs) verbinden Geräte, die nur wenige Meter voneinander entfernt sind, mithilfe von Infrarot-Technologie. Bluetooth ist eines der beliebtesten Beispiele für ein PAN-Netzwerk, das es Benutzern ermöglicht, Lautsprecher und Fernseher in ihrem Zuhause mit ihrem Smartphone oder Laptop zu verbinden.

PANs sind in der Regel drahtlos und ermöglichen die Verbindung einer Vielzahl von Geräten über einen kleinen Bereich. Sie können auch Internet bereitstellen, indem sie kleine Netzwerke einrichten, die nur von authentifizierten Geräten genutzt werden können – zum Beispiel, indem mit einem Smartphone ein Internet-Hotspot in einem Café eingerichtet wird. Obwohl PANs vor allem aufgrund ihrer begrenzten Reichweite als sicher gelten, wird die Verwendung von starken Passwörtern und Verschlüsselung empfohlen, um unbefugten Zugriff zu verhindern.

Lokale Netzwerke (LAN) sind Systeme, die Computer und andere Arten von Geräten an einem einzigen Ort verbinden. LANs können sowohl verkabelte als auch drahtlose Verbindungen verwenden, und ihre Reichweite hängt von ihrer Netzwerktopologie ab (die Anzahl der Geräte, die sie verbinden, und die physische Nähe der Geräte zueinander). Im Gegensatz zu PANs beginnen LAN-Verbindungen bei wenigen Fuß und können sich in großen Büroumgebungen auf Hunderte von Fuß erstrecken.

LANs werden häufig in geschäftlichen Umgebungen eingesetzt, in denen viele Benutzer und Computer in einem begrenzten geografischen Gebiet Daten austauschen müssen. Richtig konfiguriert, können LANs sehr sicher sein. Sie erfordern jedoch weiterhin aktive Maßnahmen, wie die Installation von Firewalls und Zugriffskontrollen, sonst können die Knoten, die sie verbinden, Opfer von Cyberangriffen, Datenlecks und anderen Bedrohungen werden.

Wide Area Networks (WANs) sind groß angelegte Computernetzwerke, die in der Regel von Unternehmen genutzt werden, die Büros an verschiedenen physischen Standorten miteinander verbinden müssen. Das bekannteste Beispiel für ein WAN ist das Internet selbst – ein Netzwerk, das Milliarden von Benutzern und Geräten an physisch getrennten Standorten rund um den Globus verbindet. Ein weiteres Beispiel ist das Finanznetzwerk, das den Benutzern von Banken in verschiedenen Städten und Ländern Geldautomaten zur Verfügung stellt.

WANs reichen viel weiter als PANs oder LANs (obwohl sie technisch gesehen aus vielen, kleineren, verbundenen PANs und LANs bestehen) und erfordern unterschiedliche Sicherheitsansätze. Zusätzlich zu Firewalls und Verschlüsselung nutzen WANs auch neuere Technologien wie Multiprotocol Label Switching (MPLS), um die Sicherheit von Daten zu gewährleisten, die über Regionen und sogar rund um den Globus übertragen werden.

Wie WANS bestehen auch Metropolitan Area Networks (MANs) aus miteinander verbundenen LANs und PANs, die über ein physisches Gebiet verteilt sind. MANs verbinden lokale Unternehmen, Gebäude auf einem Campus, Regierungsgebäude und andere Arten von verbundenen, aber physisch getrennten kleineren Netzwerken. Wie andere Netzwerke setzen auch MANs auf eine Kombination aus kabelgebundenen und drahtlosen Verbindungen, einschließlich Glasfaser, Ethernet und 5G.

MANs sind kleiner als WANs und effizienter, da sie keine so große physische Fläche abdecken. Während MANs aus kleineren, miteinander verbundenen Netzwerken bestehen, wird die Sicherheit und Verwaltung von MANs von einem einzigen Unternehmen kontrolliert.

Cloudnetzwerke sind virtuelle Netzwerkinfrastrukturen, die aus Servern, virtuellen Maschinen (VMs), Anwendungen und anderen Systemen bestehen. Cloud-Service-Provider (CSPs) sind auf Cloud Computing spezialisiert und bieten eine breite Palette von Cloud-Lösungen an, die auf Cloud-Netzwerken ausgeführt werden. Im Gegensatz zu anderen Arten von Netzwerken sind Cloud-Netzwerke vollständig virtuell. Das heißt, sie werden auf einer Netzwerkarchitektur ausgeführt und gehostet, die von einem CSP und nicht vom Benutzer bereitgestellt wird. 

CSPs stellen die erforderliche Software und virtualisierte Hardware bereit, damit Unternehmen eine Vielzahl von Lösungen und Services in der Cloud ausführen und ihre Ressourcen dynamisch nach Bedarf skalieren können. Cloud-Services erfreuen sich in letzter Zeit explosionsartiger Beliebtheit, wobei über 90 % der Unternehmen in irgendeiner Weise die Cloud nutzen³. Um auf die Cloud-Netzwerkinfrastruktur und all ihre Vorteile zugreifen zu können, benötigt ein Unternehmen lediglich ein Gerät mit Zugang zum Internet.