Zahlreiche Treiber wirken auf die Netzwerk- und Connectivity-Technologien ein. Da sind die Anforderungen an Geschwindigkeit, Sicherheit und Effizienz, die mit der weiteren Verbreitung hybrider Arbeitsmodelle einhergehen. Remote- und Vor-Ort-Arbeit muss immer flexibler und zugleich synchroner und sicherer werden. Die Infrastrukturen müssen multicloudfähig sein und immer mehr Intelligenz zulassen. Auch Energieeffizienz ist zunehmend ein Thema wie auch die Integrierbarkeit der Technologien: Möglichst unauffällig sollen sie in die Umgebung eingebettet und intuitiv bedienbar sein.
Entsprechend gibt es für jedes Bündel an Anforderungen eine mehr oder weniger geeignete Lösung für Netzwerke, Verbindungen, Protokolle und Anwendungen. Die Wahl der richtigen Technologie hängt mehr denn je vom spezifischen Use Case ab.
Stossrichtungen für 2025
Ganz generell gilt – und dies wird sich auch 2025 nicht schlagartig ändern: Unternehmensnetzwerke, Rechenzentren und industrielle Anwendungen, in denen Zuverlässigkeit und konstante Leistung entscheidend ist, bleiben im Kernbereich kabelgebunden. WiFi als Zugangstechnologie für mobile Endgeräte hat sich überall durchgesetzt, wo hohe Geschwindigkeiten und eine einfache Installation wichtig sind, etwa in Büros, im Bildungsbereich oder an öffentlichen Hotspots beziehungsweise in Arealen mit vielen parallelen Zugriffen im selben WLAN wie beispielsweise Stadien. Und drahtloses Breitband etabliert sich mehr und mehr als ideale Technologie für mobile Anwendungen, die eine breite Abdeckung, geringe Latenz und hohe Datenraten benötigen, wie es Smart Citys und IoT-Umgebungen erfordern.
Technologiegenerationen folgen immer schneller aufeinander
Die wesentlichen Änderungen ergeben sich insbesondere bei WiFi und Breitband darin, dass sich die Generationenabfolge weiter beschleunigen wird. WiFi 7 wird im kommenden Jahr dadurch Fahrt aufnehmen, dass erste Unternehmen und Anwender von WiFi 6 auf WiFi 7 wechseln und so von der höheren Kanalbandbreite von bis zu 320 MHz, der effizienteren Nutzung des Spektrums wie auch 6 Ghz und der Multi-Link Operation (MLO) profitieren wollen: Indem Daten gleichzeitig über mehrere Frequenzbänder gesendet und empfangen werden, können höhere Durchsatzraten bei geringer Latenz erzielt werden.
Im Mobilfunkbereich steht mittlerweile mit Release 18 des Standards 5.5G (bzw. auch 5G Advanced) vor der Tür. Getrieben wird diese Weiterentwicklung des Standards vor allem durch die Industrie und deren Bedürfnis an IoT-spezifischen Features. Dazu gehören etwa High Precision Positioning, was vor allem in der Logistik und Automatisierungstechnik noch grössere Positionierungsgenauigkeit ermöglicht. Taktile Kommunikation erlaubt nahezu sofortige Rückmeldungen bei Anwendungen wie Fernwartung oder industrieller Automatisierung, und Ambient IoT unterstützt die verbesserte Integration von Sensorik und Kommunikation. Diese Features sprechen dafür, dass 5.5G sich in der starken Schweizer Maschinen- und Automatisierungsindustrie rasch einer wachsenden Nachfrage erfreuen wird. Für viele weitere Anwendungen zählt zudem, dass sogenannte Extra Large Antenna Arrays im weiterentwickelten Mobilfunkstandard sowohl Energieeffizienz wie auch Netzabdeckung erheblich steigern, weil Datenströme gezielter gelenkt werden können. Und last but not least legen die zusätzlichen Frequenzbänder zwischen 7 GHz und 24 GHz bereits die Grundlage für künftige 6G-Netzwerke.
Standardisierung im Protokollbereich schreitet voran
Im Protokollbereich lässt sich ebenfalls ein Generationenfortschritt konstatieren. Segment Routing SRv6 (bzw. auch IPv6+ genannt) wird immer interessanter für den kommerziellen Einsatz. Im Vergleich zum Vorgänger IPv6 adressiert die Plusversion moderne Netzwerkanforderungen mit zahlreichen Verbesserungen. Die Standardisierung bei der Internet Engineering Task Force (IETF) ist bereits weit fortgeschritten, so dass Unternehmen mit der neuen Technologie ihre Daten dank optimierter Routing-Algorithmen noch effizienter übertragen und die Pakete präziser priorisieren können. Damit punktet SRv6 auch bezüglich der bereits erwähnten Zunahme von Klimaeffizienz-Erwägungen, denn mit dem gezielten und programmierbaren Routing lässt sich auch jeweils der ressourcenschonendste Weg durch ein Netzwerk finden.
Auch die Sicherheitsmechanismen wurden modernisiert, indem IPv6+ Sicherheitsprotokolle wie IPsec direkt in das Protokoll integriert werden, was in mehr Sicherheit bei der End-zu-End-Verschlüsselung und Authentifizierung resultiert. Zudem wird mit IPv6+ die automatische Konfiguration von Netzwerken vereinfacht und somit die Verwaltung grosser Netzwerke erleichtert. Die Netzwerkleistung und -transparenz wird verbessert, da keine Network Address Translation (NAT) mehr notwendig ist, wodurch eine echte Ende-zu-Ende-Konnektivität möglich wird. Und insgesamt ist IPv6+ besser für eine IoT-Zukunft geeignet, da neue Technologien und eine grössere Anzahl von Geräten effektiv unterstützt werden.
Das Data Center Network
Mit dem Siegeszug der Künstlichen Intelligenz wird exponentiell mehr Rechenpower für die auf KI spezialisierten Prozessoren sowie immer mehr und schnellerer Speicher für die KI-Applikationen benötigt. Die stetige Weiterentwicklung der GPUs reagiert auf ersteres, und All-Flash-Technologien sollen den wachsenden Hunger der letzteren stillen. Der Trend zu All-Flash-Rechenzentren treibt wiederum die Nachfrage nach leistungsstarken und effizienten Speicherlösungen wie NVMe-over-Fabric (NOF) voran. All-Flash-Speicher bieten erhebliche Leistungsverbesserungen und werden zunehmend in Kombination mit NoF-Technologien eingesetzt, um die Vorteile von niedriger Latenz und hoher IOPS zu maximieren. Nun akzentuieren sich Bestrebungen, auch die Verbindungsebene zwischen Netzwerk, Computing und Storage zu revolutionieren. Denn das Kundenbedürfnis ist hier sehr klar: Es braucht eine Konsolidierung und Effizienzsteigerung, einhergehend idealerweise mit Kostensenkungen, im gesamten Data-Center-Network-Universum. Anstelle dass wie derzeit noch auf zwei, drei verschiedene Technologiesilos gesetzt wird (etwa Ethernet, Fiberchannel, Infiniband), empfehlen sich für die Zukunft konvergente Technologien, die auf Ethernet-only basieren und Netzwerk-Konnektivität neu definieren respektive die gesamte Systemarchitektur über Netzwerk, Computing und Storage hinweg neu konstruieren.
Der Trend, mit All Ethernet andere Kommunikationstechnologien abzulösen und die originalen drei Netzwerke, drei Typen von NICs und drei verschiedene O&M-Systeme in einen IP-basierten Standard mit offener Architektur zu integrieren, bringt zahlreiche Vorteile mit sich. Neben der Konsolidierung und Vereinfachung der Infrastruktur, den hohen Datenübertragungsraten und der Zuverlässigkeit sowie Skalierbarkeit können etwa mit Power over Ethernet auch weitere Geräte und Systeme über dasselbe Kabel sowohl mit Strom als auch Daten versorgt werden, was die Installation entkompliziert und Kosten spart. Der Aufwand für Betrieb und Wartung kann substanziell gesenkt werden, denn neben die Vereinfachung treten noch mehr Intelligenz in den Prozessen und Echtzeit-Einsichten in den Netzwerkstatus.
Zugrunde liegen bei diesen intelligenten High-Performance-Netzwerklösungen innovative Lossless-Algorithmen, die auf Basis der Echtzeit-Netzwerkverkehrsüberwachung Parameter-Einstellungen so dynamisch anpassen, dass es bei den Data Center Networks keinen Paketverlust mehr gibt und die Netzwerkleistung somit maximiert wird.
Auf Protokollebene steht RoCE (RDMA (Remote Direct Memory Access) over Converged Ethernet) in der Version 2 vor dem Durchbruch, wodurch die Arbeitslast des Prozessors und die Latenz reduziert sowie die Anwendungsleistung für Scale-Out-Storage, High Performance Computing und Künstliche Intelligenz verbessert werden kann.
Private 5G-Campus-Netzwerke
Seit Januar 2024 ist es in der Schweiz erlaubt, private 5G-Campusnetze einzurichten. Diese Netzwerke erlauben es Unternehmen, eigene Mobilfunknetze nach höchstem Standard in punkto Geschwindigkeit, Effizienz, Datenübertragung und Latenz unabhängig von einem Netzanbieter zu bauen und zu betreiben. Die Unternehmen versprechen sich von diesen eigenen Netzwerken, dass sie besser vor Netzausfällen geschützt sind und dass ihre Bedürfnisse dank der individuellen Konfiguration besser abgedeckt werden können. Erste Anbieter haben ihre Lösungen lanciert; noch ist aber unklar, wie sich die Nachfrage nach diesen Netzen entwickelt und für welche Szenarien der Ansatz die grösste Wirksamkeit entfaltet, mehr davon im Artikel "MPN und Ambient IoT: Vernetzung auf dem nächsten Level".
Zusammenfassend lässt sich festhalten: Generell setzt sich der Trend zu immer performanteren Netzwerktechnologien und fort. Parallel – und mit grösserem Disruptionspotenzial – rückt die Konsolidierung von Technologiesilos in den Fokus. Wichtiger wird das unter den Gesichtspunkten von Effizienz und Nachhaltigkeit. Zu erwarten sind hierbei weitere Fortschritte auf der Hardwareseite. Doch KI wird immer relevanter, wenn es um die Steuerung und Verwaltung der Komponenten beziehungsweise der integrierten Lösungen geht. Ganz nebenbei schleicht sich dabei das Thema SDN durch die Hintertür in den Vordergrund. Durch den Einsatz von KI-unterstützten SDN-Controllern werden Steuerung, Optimierung und Fehlersuche intelligent und hochautomatisiert, was letztlich wieder auf die Effizienz einzahlt. Das neue Schlagwort dazu heisst smartes Netzwerk, von dem wir im 2025 ganz sicher mehr hören werden.
Der Autor
Christian Kuster ist seit mehr als acht Jahren bei
Huawei Technologies Switzerland tätig, seit vier Jahren als CTO Enterprise Networks. Weitere berufliche Stationen in der 35-jährigen ICT-Karriere des Ingenieurs und Experten für Netzwerklösungen, ICT-Trends und -Strategien waren unter anderem Sunrise, Swisscom und Cisco.
