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Netzwerkvirtualisierung (Network Virtualization) ist der Prozess, bei dem physische Netzwerkressourcen wie Router, Switches oder Firewalls in virtuelle, softwarebasierte Netzwerke abstrahiert werden. Sie ermöglicht es, mehrere logische Netzwerke auf einer einzigen physischen Infrastruktur zu betreiben. Die virtuellen Netzwerke können dabei unabhängig voneinander agieren und verschiedene Anforderungen erfüllen.
Im Wesentlichen geht es darum, Netzwerkfunktionen (z. B. Routing, Switching, Firewalls, Load-Balancing) in Software zu implementieren, die dann auf Standardhardware ausgeführt wird. Dies reduziert die Abhängigkeit von teurer, proprietärer Netzwerkhardware.
Die Funktionsweise basiert auf einer Abstraktionsschicht, die durch einen Netzwerk-Hypervisor erstellt wird. Der Hypervisor ermöglicht die Trennung der physischen Hardware von den logischen Netzwerken. Diese Schicht kapselt die Netzwerkdienste und stellt diese in virtuellen Maschinen (VMs) oder Containern bereit.
Erstellung virtueller Netzwerke:
Mithilfe von Software können logische Netzwerke flexibel erstellt und verwaltet werden. Diese Netzwerke können unabhängig voneinander agieren, obwohl sie dieselbe physische Infrastruktur nutzen.
Automatisierung und Skalierung:
Virtuelle Netzwerke können ohne Änderungen an der physischen Hardware skaliert und bereitgestellt werden. Dies geschieht durch Software-Steuerung, oft unter Verwendung von Software-Defined Networking (SDN).
Netzwerkisolierung:
Durch Netzwerkvirtualisierung ist es möglich, virtuelle Netzwerke zu isolieren, sodass ein Netzwerk nicht auf Ressourcen eines anderen Netzwerks zugreifen kann.
Virtuelle Netzwerke bieten Unternehmen eine nie dagewesene Flexibilität und Agilität in der Verwaltung ihrer IT-Infrastruktur. Dank der Netzwerkvirtualisierung können Netzwerke schnell und einfach eingerichtet sowie bei Bedarf angepasst werden – ohne manuelle Eingriffe an der physischen Hardware.
Ein weiterer Vorteil ist die Möglichkeit, Ressourcen dynamisch zuzuweisen: Unternehmen können Bandbreite, Speicherplatz oder Rechenleistung flexibel je nach aktuellem Bedarf skalieren. Diese Dynamik ist besonders in Zeiten wechselnder Anforderungen, wie z. B. saisonaler Lastspitzen, ein entscheidender Wettbewerbsvorteil.
Ein großer Vorteil der Netzwerkvirtualisierung ist die effizientere Nutzung von Hardware-Ressourcen. Durch die Virtualisierung werden mehrere Netzwerkfunktionen auf einer einzigen Hardwareplattform ausgeführt. Dies führt zu einer optimierten Ressourcenauslastung und einem deutlich geringeren Serverleerlauf.
Gleichzeitig lassen sich Prozesse automatisieren, sodass IT-Teams weniger Zeit in manuelle Konfigurationen investieren müssen. Die optimierte Auslastung der vorhandenen Infrastruktur führt langfristig zu einer nachhaltigeren und ressourcenschonenden IT-Landschaft.
Die Netzwerkvirtualisierung reduziert IT-Kosten erheblich, da teure, proprietäre Geräte durch kostengünstige Standardhardware ersetzt werden können. Unternehmen müssen nicht länger in spezialisierte Hardwarelösungen investieren, sondern können auf flexible Softwarelösungen setzen, die auf bestehenden Systemen laufen.
Zusätzlich wird der Wartungsaufwand minimiert: Weniger physische Hardware bedeutet auch weniger Ausfallrisiken und geringere Wartungskosten. Diese Kombination aus niedrigeren Anschaffungs- und Betriebskosten macht die Netzwerkvirtualisierung zu einer wirtschaftlich sinnvollen Wahl für Unternehmen jeder Grösse. Gleichzeitig lassen sich Prozesse automatisieren, sodass IT-Teams weniger Zeit in manuelle Konfigurationen investieren müssen. Die optimierte Auslastung der vorhandenen Infrastruktur führt langfristig zu einer nachhaltigeren und ressourcenschonenden IT-Landschaft.
Sicherheit ist ein zentraler Aspekt moderner IT-Infrastrukturen, und die Netzwerkvirtualisierung bietet hier erhebliche Vorteile. Virtuelle Netzwerke können vollständig voneinander isoliert werden, sodass ein Sicherheitsvorfall in einem Netzwerk keine Auswirkungen auf andere Netzwerke hat. Diese Isolation reduziert die Angriffsfläche und sorgt für eine robustere Sicherheitsstrategie.
Darüber hinaus ermöglichen automatisierte Sicherheitsrichtlinien, dass Unternehmen schnell auf Bedrohungen reagieren können. Regelwerke für Firewalls, Zugriffsrechte und Datenverkehr können zentral verwaltet und auf alle virtuellen Netzwerke angewendet werden – so bleiben Daten und Systeme jederzeit geschützt.
Ein entscheidender Vorteil der Netzwerkvirtualisierung ist ihre hohe Skalierbarkeit. Unternehmen können ihre Netzwerke problemlos erweitern oder an veränderte Anforderungen anpassen, ohne zusätzliche physische Hardware installieren zu müssen. Dies ist besonders nützlich in schnell wachsenden Unternehmen oder bei der Integration neuer Geschäftsbereiche. Dank dieser Skalierbarkeit können IT-Abteilungen schneller auf steigende Anforderungen reagieren, wie z. B. erhöhte Nutzerzahlen, mehr Datenverkehr oder den Aufbau neuer Standorte. Die Netzwerkvirtualisierung sorgt somit dafür, dass die IT-Infrastruktur mit der Entwicklung des Unternehmens Schritt hält.
Die Netzwerkvirtualisierung wird in zwei Hauptkategorien unterteilt: Externe Virtualisierung und Interne Virtualisierung. Beide Ansätze verfolgen das Ziel, Netzwerke effizienter, flexibler und anpassungsfähiger zu gestalten, unterscheiden sich jedoch in ihrer Umsetzung und ihrem Anwendungsbereich. Nachfolgend eine detaillierte Erklärung der beiden Arten.
Die Externe Virtualisierung zielt darauf ab, physische Netzwerke so zu kombinieren oder zu teilen, dass mehrere virtuelle Netzwerke parallel auf derselben Infrastruktur betrieben werden können. Dies ermöglicht eine bessere Ressourcennutzung und eine einfache Anpassung an unterschiedliche Anforderungen.
Mit virtuellen LANs (VLANs) können physische Netzwerke logisch segmentiert werden. Unternehmen haben so die Möglichkeit, unterschiedliche Benutzergruppen, Abteilungen oder Dienste voneinander zu trennen.
Die externe Virtualisierung erlaubt auch die Kombination mehrerer physischer Netzwerke zu einem einheitlichen virtuellen Netzwerk.
Ein wesentlicher Vorteil externer Virtualisierung ist die Möglichkeit, physische Ressourcen wie Router oder Switches dynamisch zwischen verschiedenen virtuellen Netzwerken aufzuteilen.
Die Interne Virtualisierung konzentriert sich auf die Emulation eines Netzwerks innerhalb eines einzigen Servers. Dabei wird die physische Hardware eines Servers so aufgeteilt, dass mehrere virtuelle Netzwerke auf derselben Plattform betrieben werden können. Dies ist ein wichtiger Schritt zur Steigerung der Effizienz und Flexibilität von IT-Infrastrukturen.
Ein gängiger Ansatz in der internen Virtualisierung ist die Nutzung von Software-Containern, die isolierte virtuelle Netzwerke innerhalb eines Servers erstellen.
In der internen Virtualisierung spielen virtuelle Switches und Router eine zentrale Rolle. Diese Softwarekomponenten emulieren die Funktionen physischer Netzwerkgeräte und ermöglichen die Kommunikation zwischen den virtuellen Netzwerken innerhalb eines Servers.
Die interne Virtualisierung ermöglicht es, Server-Ressourcen wie Rechenleistung, Speicher und Bandbreite dynamisch den virtuellen Netzwerken zuzuweisen.
Die Wahl zwischen Externer und Interner Virtualisierung hängt von den Anforderungen des Unternehmens ab. Während die externe Virtualisierung ideal ist, um physische Netzwerke besser zu nutzen oder zu segmentieren, eignet sich die interne Virtualisierung besonders für Unternehmen, die eine hohe Effizienz und Flexibilität innerhalb einzelner Server anstreben. Beide Ansätze tragen dazu bei, Netzwerke effizienter, skalierbarer und kosteneffektiver zu gestalten.
Netzwerkvirtualisierung ist der Prozess, bei dem physische Netzwerkressourcen wie Router, Switches und Firewalls von der zugrunde liegenden Hardware entkoppelt und in virtuelle Netzwerke abstrahiert werden. Dies geschieht mithilfe einer Abstraktionsschicht, die von einem Netzwerk-Hypervisor bereitgestellt wird. Dadurch können mehrere virtuelle Netzwerke unabhängig voneinander auf einer einzigen physikalischen Infrastruktur betrieben werden, was Flexibilität, Effizienz und Sicherheit erhöht.
Die externe Virtualisierung konzentriert sich auf die Segmentierung oder Kombination physischer Netzwerke in virtuelle LANs (VLANs) und ermöglicht die Verwaltung mehrerer logischer Netzwerke auf einer Infrastruktur.
Die interne Virtualisierung hingegen emuliert Netzwerke innerhalb eines Servers, oft mithilfe von Software-Containern. Dabei können mehrere virtuelle Netzwerke auf derselben Hardware betrieben werden, was zu einer effizienteren Ressourcennutzung führt.
Die Netzwerkvirtualisierung bietet zahlreiche Vorteile, darunter:
Netzwerkvirtualisierung abstrahiert Netzwerkfunktionen und -ressourcen in virtuelle Netzwerke, die unabhängig von der physischen Infrastruktur betrieben werden können.
Software-Defined Networking (SDN) hingegen trennt die Kontroll- und Datenebenen eines Netzwerks. SDN ermöglicht eine zentrale Steuerung des gesamten Netzwerks über Software. Beide Technologien ergänzen sich und werden oft zusammen eingesetzt, um Netzwerke agiler und effizienter zu gestalten.
Die Netzwerkvirtualisierung eignet sich besonders für Unternehmen:
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