End-to-End Netzwerktransparenz und automatisiertes Troubleshooting in komplexen MPLS-Umgebungen

Mit NetBrain | Ein Praxisbeispiel aus der Telekommunikationsbranche

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1. Die Ausgangssituation

Unser Kunde, ein regionales Telekommunikationsunternehmen mit Sitz im Südwesten Deutschlands, ist spezialisiert auf Glasfaser-Internet, Telefonie und Mobilfunk.

Er betreibt eine komplexe, heterogene Netzwerkumgebung mit MPLS**-Technologie und Komponenten verschiedener Hersteller (u. a. Nokia, ZTE).

Die bestehende Infrastruktur stellt das Betriebsteam vor mehrere zentrale Herausforderungen:

Fehlende Transparenz über Netzwerkpfade in Multi-Vendor-Umgebungen
Aufwendige Fehleranalyse durch manuelle Korrelation von Daten
Unklare Datenverkehrswege zwischen Points of Presence (POPs)
Keine durchgängige End-to-End-Sicht auf Services und Abhängigkeiten

Ähnlich wie in klassischen Monitoring-Umgebungen mit zentralem Logging fehlt eine strukturierte, visuelle und proaktive Analyse – wodurch Troubleshooting häufig reaktiv und zeitintensiv erfolgt.

**MPLS – Multiprotocol Label Switching

2. Anforderungsanalyse

Ziel war die Einführung einer Lösung, die sowohl operative Effizienz als auch Transparenz signifikant verbessert:

Intuitive Visualisierung komplexer Netzwerke (inkl. MPLS & VPLS)
Darstellung von End-to-End-Servicepfaden
Sichtbarkeit von POP-zu-POP-Verbindungen
Automatisiertes Troubleshooting & Diagnosen
Reduktion manueller Analyseprozesse
Unterstützung von Multi-Vendor-Umgebungen
Compliance, Nachvollziehbarkeit und Simulation von Änderungen

Darüber hinaus sollte die Lösung auch weniger spezialisierten Teams ermöglichen, Fehlerursachen schnell zu identifizieren – ein zentraler Erfolgsfaktor moderner IT-Operations-Plattformen.

3. Die Lösung

Um den gestellten Anforderungen gerecht zu werden und sowohl Transparenz als auch Proaktivität im IT-Betrieb zu gewährleisten, musste eine geeignete Technologie gefunden werden.

Die Lösung von NetDescribe

Mit NetBrain wurde eine zentrale Plattform eingeführt, die durch dynamische Netzwerkvisualisierung, End-to-End-Pfadanalysen und detaillierte POP-zu-POP-Sichtbarkeit vollständige Transparenz in der komplexen Multi-Vendor-Umgebung schafft. Ergänzt durch Automatisierung, intelligente Diagnosefunktionen sowie einen digitalen Zwilling ermöglicht die Lösung ein deutlich schnelleres Troubleshooting, reduziert manuelle Aufwände und verbessert nachhaltig Effizienz, Compliance und Betriebssicherheit.

NetBrain wurde als zentrale Plattform für Netzwerktransparenz, Automatisierung und Analyse implementiert. Die Lösung kombiniert dynamische Visualisierung, Automatisierung und einen digitalen Zwilling des Netzwerks.

Dynamische Netzwerkvisualisierung

Ein zentrales Element der Lösung ist die dynamische Netzwerkvisualisierung durch die NetBrain Dynamic Map (Qmap™), die eine Echtzeit-Topologie des gesamten Netzwerks bereitstellt. Im Gegensatz zu statischen Diagrammen basiert die Darstellung auf einem automatisch generierten, mathematischen Datenmodell und ermöglicht die herstellerübergreifende Visualisierung komplexer MPLS-Umgebungen inklusive aller beteiligten Komponenten.

Die Lösung stellt Netzwerkstrukturen verständlich dar und erlaubt eine mehrschichtige Analyse über verschiedene Ebenen (Layer 2, Layer 3, SDN). Durch die On-Demand-Erstellung können Betriebsteams gezielt Karten für spezifische Standorte, Services oder Problemstellungen generieren, während flexible Layout-Optionen auch große und komplexe Umgebungen übersichtlich darstellen.

Zusätzlich fungiert die Dynamic Map als interaktive „Single Pane of Glass“, indem sie Daten aus Drittsystemen wie Monitoring-, Ticketing- und SIEM-Lösungen direkt integriert und kontextbezogen visualisiert. Dadurch entsteht eine ganzheitliche Sicht auf das Netzwerk, die sowohl Transparenz erhöht als auch die Analyse und Fehlerbehebung signifikant beschleunigt.

Dynamic Network Map / Topology View*

End-to-End-Pfad-Analyse

Ein weiterer zentraler Bestandteil der Lösung ist die End-to-End-Pfad-Analyse, mit der NetBrain den tatsächlichen Datenfluss durch das gesamte Netzwerk präzise visualisiert. Dadurch wird eine durchgängige Transparenz über alle Netzwerkebenen hinweg geschaffen, sodass Serviceabhängigkeiten schnell erkannt und Fehlerursachen gezielt eingegrenzt werden können.

Im Gegensatz zu einfachen Tools basiert der Path Calculator von NetBrain auf einem tiefgehenden mathematischen Datenmodell, das Routing-Tabellen, ACLs, NAT, Firewall-Regeln sowie Policy-Based Routing berücksichtigt. Dadurch wird der reale Paketfluss exakt nachvollzogen – auch in komplexen, hybriden Umgebungen über On-Premise, SD-WAN und Public Cloud hinweg.

Zusätzlich ermöglicht die Lösung die Darstellung von Hin- und Rückwegen (asymmetrisches Routing) sowie den Vergleich mit definierten Referenzpfaden („Golden Path“). Dies erlaubt eine schnelle Identifikation von Abweichungen und beschleunigt insbesondere die Analyse von Performance-Problemen und Störungen erheblich.

End-to-End Path Visualization*

Sichtbarkeit zwischen Points of Presence (POPs)

NetBrain ermöglicht eine transparente und detaillierte Analyse von Verbindungen zwischen geografisch verteilten Standorten (POPs). Durch die Visualisierung von POP-zu-POP-Pfaden können betroffene Netzwerksegmente und Hardware im Störungsfall schnell identifiziert werden, was die Mean Time to Repair (MTTR) signifikant reduziert.

Die zugrunde liegende MPLS-/WAN-Path-Trace-Funktion basiert auf einem erweiterten Pfadmodell, das auch Provider-Netzwerke berücksichtigt, die typischerweise als „Black Box“ erscheinen. Mithilfe eines abstrahierten MPLS-Cloud-Modells sowie virtueller Routing-Tabellen (VRT) wird der tatsächliche Datenfluss zwischen Customer-Edge-Geräten präzise berechnet und visualisiert – auch über Provider-Grenzen hinweg.

Die Darstellung ermöglicht zudem den Wechsel zwischen logischer (Overlay) und physischer (Underlay) Sicht und integriert sowohl klassische MPLS- als auch moderne SD-WAN-Umgebungen. Dabei werden unterschiedliche Transportwege sowie deren Status und Nutzung sichtbar gemacht, was eine fundierte Analyse von Routing-Entscheidungen und Performance-Problemen über standortübergreifende Netzwerke hinweg ermöglicht.

Grafische Merkmale der WAN Path Trace – In der Dynamic Map wird ein MPLS- oder WAN-Pfad wie folgt dargestellt:

MPLS Cloud Symbol: Ein zentrales Wolken-Icon repräsentiert das ISP-Netzwerk. Es verbindet geografisch getrennte Standorte und simuliert das Weiterleiten von Paketen basierend auf Labeln.
Virtual Routing Tables (VRT): NetBrain generiert virtuelle Routing-Tabellen, um den Pfad zwischen CE-Geräten (Customer Edge) über die Provider-Infrastruktur hinweg korrekt zu berechnen.
Overlay vs. Underlay: Die Grafik ermöglicht den Wechsel zwischen der logischen WAN-Sicht (Overlay) und der physischen Infrastruktur, sofern Daten hierzu verfügbar sind.
Multi-Vendor Integration: Pfade werden herstellerübergreifend visualisiert, einschließlich spezialisierter Technologien wie MPLS VPN, IPsec VPN oder GRE.

Path Trace between Sites / WAN Visualization*

Automatisierung & Troubleshooting

NetBrain automatisiert zentrale Prozesse im Troubleshooting, indem Gerätetypen automatisch erkannt, Konfigurationen überprüft und Diagnosen direkt innerhalb der Netzwerkvisualisierung durchgeführt werden.

Der automatisierte Troubleshooting-Workflow basiert auf einem durchgängigen Prozess: Ereignisse wie Alarme oder Tickets lösen automatisch Diagnosen aus, Ergebnisse werden kontextbezogen angereichert und stehen sofort für die Analyse zur Verfügung. Dieses Wissen wird kontinuierlich erweitert und wiederverwendet, wodurch sich die Effizienz der Fehlerbehebung nachhaltig verbessert.

Der automatisierte Workflow im Überblick:

Trigger (Ereignis): Ein Ticket wird in einem ITSM-System wie ServiceNow erstellt oder ein Alarm (z. B. von SolarWinds) geht ein.
Auto-Diagnosis: NetBrain reagiert sofort und automatisch, ohne dass ein Mensch eingreifen muss. Es erstellt eine Dynamic Map des betroffenen Bereichs und führt vordefinierte Diagnosen (Intents) aus.
Data Enrichment: Die Ergebnisse der Diagnose (CLI-Daten, Statusprüfungen, „Golden Rules“) werden direkt in das Ticket zurückgeschrieben.
Collaborative Analysis: Betriebsteams nutzen die bereits fertige Karte und die Diagnoseergebnisse im Incident Dashboard, um die Ursache gemeinsam in Echtzeit zu analysieren.
Resolution & Automation Library: Sobald eine Lösung gefunden wurde, wird dieses Wissen als neuer „Automations-Baustein“ in der Bibliothek gespeichert, damit das Problem beim nächsten Mal proaktiv verhindert oder noch schneller gelöst werden kann.

Automated Runbook / Troubleshooting Workflow*

Netzwerk- und Service-Insights

NetBrain erweitert die Netzwerktransparenz durch die kontextbezogene Visualisierung technischer Parameter direkt in der Topologie, wodurch Engpässe und Fehlkonfigurationen schnell identifiziert werden können. Dazu gehören insbesondere die Darstellung von Linkgeschwindigkeiten (z. B. 10G, 40G, 100G) sowie die Visualisierung komplexer Layer-2-Strukturen wie VPLS.

Diese Informationen werden über sogenannte Data Views und Overlays direkt in der Dynamic Map eingeblendet, sodass Bandbreiten, Interface-Parameter und Zustände unmittelbar im Netzwerkzusammenhang sichtbar sind. Durch visuelle Hervorhebungen, etwa bei Abweichungen oder Überlastungen, können Performance-Probleme effizient analysiert und konsistente Konfigurationen entlang des gesamten Datenpfads sichergestellt werden.

Link Capacity / Interface Speed Overlay
Diese Ansicht dient dazu, Engpässe und Konfigurationsunterschiede in der Bandbreite auf einen Blick zu erkennen.

Visualisierung: Die Karte blendet Metriken wie Bandwidth, Interface Speed und Duplex Mode direkt an den Verbindungslinien zwischen den Geräten ein.
Farbkodierung: Oft werden Links farblich hervorgehoben (z. B. rot für überlastete Links oder Links mit geringerer Geschwindigkeit als erwartet), um Anomalien sofort sichtbar zu machen.
Anwendung: Betriebsteams nutzen dieses Overlay beim Troubleshooting von Performance-Problemen, um sicherzustellen, dass Interface-Geschwindigkeiten über den gesamten Pfad hinweg konsistent sind.

Layer-2 / VPLS Visualization
NetBrain ermöglicht die Darstellung komplexer Layer-2-Strukturen, auch wenn diese über MPLS/VPN-Clouds (wie VPLS) verlaufen.

L2-Topologie: Die Ansicht zeigt physische Port-zu-Port-Verbindungen, VLANs, Spanning Tree (STP) Rollen und MAC-Adress-Tabellen.
VPLS-Darstellung: Für VPLS (Virtual Private LAN Service) visualisiert NetBrain die logischen Multipoint-zu-Multipoint-Verbindungen. Dabei werden die Provider Edge (PE) Geräte und die darüber liegenden Tunnel transparent dargestellt, sodass das weitverzweigte Kundennetzwerk wie ein einziges lokales Ethernet-Segment erscheint.
L2/L3 Hybrid-Ansicht: Ein besonderes Merkmal ist die Fähigkeit, Layer-2-Links und Layer-3-Routing-Informationen gleichzeitig auf derselben Karte anzuzeigen, um die Abhängigkeiten zwischen logischem Routing und physikalischer Schaltung zu verstehen.

Digitaler Zwilling & Compliance

Ein zentrales Differenzierungsmerkmal der Lösung ist der digitale Zwilling des Netzwerks, der eine vollständige, mehrschichtige und in Echtzeit synchronisierte Abbildung der gesamten Infrastruktur bereitstellt. Basierend auf einem mathematischen Datenmodell integriert NetBrain Konfigurationsdaten, Performance-Metriken und Betriebsinformationen und stellt diese als dynamische, visuelle Repräsentation dar.

Der digitale Zwilling umfasst verschiedene Ebenen, darunter Konfigurations- und Compliance-Layer („Golden State“) sowie Flow- bzw. Path-Layer, die den tatsächlichen Datenverkehr abbilden. Durch kontinuierliche Synchronisation mit dem Live-Netzwerk können Änderungen simuliert, historische Zustände nachvollzogen und Abweichungen frühzeitig erkannt werden.

Ergänzt wird dies durch das Network Intent Mapping, bei dem der gewünschte Soll-Zustand des Netzwerks in Form von Prüfregeln definiert und kontinuierlich überwacht wird. Dadurch lassen sich Konfigurationsabweichungen, Compliance-Verstöße und Designverletzungen automatisiert erkennen, was sowohl Audits vereinfacht als auch die Betriebssicherheit nachhaltig erhöht.

Digital Twin (Digitaler Zwilling)
Die Visualisierung des Digital Twin bei NetBrain geht über eine einfache Karte hinaus und wird oft als mehrschichtiges Modell dargestellt:

Data Model: NetBrain absorbiert „Big Data“ (Konfigurationen, Leistungskennzahlen, CLI-Daten) und wandelt diese in ein visuelles Analogon – die Dynamic Map – um.
Schichtenmodell: Der Zwilling umfasst verschiedene Layer:
- Golden State & Config Layer: Überwacht die Einhaltung von Standards (Compliance) und Best Practices.
- Flow Layer (Path Layer): Visualisiert den tatsächlichen Verkehrsfluss und identifiziert Engpässe.
Echtzeit-Synchronisation: Durch automatisiertes Discovery und Benchmarking bleibt der digitale Zwilling stets mit dem Live-Netzwerk synchronisiert.

Network Intent Mapping
Network Intents (NI) sind die Methode, mit der die „Absicht“ oder der Soll-Zustand des Netzwerks im digitalen Zwilling kodiert wird.

Visualisierung von Absichten: Auf der Karte werden Intents oft als Status-Indikatoren oder Prüflogiken dargestellt. Ein Intent definiert, wie ein spezifisches Design funktionieren sollte (z. B. „BGP-Nachbarschaft muss up sein“).
Intent Dashboard: Die Ergebnisse dieser kontinuierlichen Prüfungen werden in Zusammenfassungs-Dashboards visualisiert, die präzise zeigen, wo Abweichungen vom „Design Intent“ auftreten.
No-Code Automatisierung: Techniker können diese Intents ohne Programmierkenntnisse erstellen, um beispielsweise Anwendungspfade zu validieren oder Konfigurations-Drifts zu verhindern.

*Quelle: NetBrain

4. Business Benefits

Durch den Einsatz von NetBrain konnte unser Kunde signifikante Verbesserungen erzielen:

Reduzierung der Ausfallzeiten durch schnellere Fehlerbehebung
Beschleunigtes Troubleshooting durch visuelle Analyse
Erhöhte Effizienz durch Automatisierung
Verbesserte Servicequalität durch End-to-End-Transparenz
Geringere Betriebskosten durch reduzierte manuelle Prozesse

Zusätzlich ermöglicht die Kombination aus Visualisierung und Automatisierung einen Wandel von reaktivem zu proaktivem Netzwerkbetrieb – ein zentraler Erfolgsfaktor moderner IT-Organisationen.

NetDescribe Business Bonus

Neben dem reinen Einsatz von NetBrain bietet NetDescribe einen entscheidenden Mehrwert durch die gezielte Umsetzung proaktiver Monitoring- und Automatisierungslösungen, die speziell auf die Anforderungen komplexer Netzwerkumgebungen wie bei unserem Kunden zugeschnitten sind.

Gerade in Multi-Vendor- und MPLS-Umgebungen liegt die Herausforderung nicht nur in der Datenerhebung, sondern in der kontextbezogenen Interpretation und operativen Nutzbarmachung dieser Daten.

NetDescribe unterstützt dabei, indem:

Netzwerkdaten aus NetBrain gezielt angereichert und korreliert werden, um frühzeitig Anomalien in End-to-End-Pfaden oder POP-Verbindungen zu erkennen
proaktive Use Cases definiert werden, die typische Fehlerbilder (z. B. Routing-Abweichungen, Kapazitätsengpässe oder Konfigurationsdrifts) automatisiert identifizieren
automatisierte Prüf- und Diagnosemechanismen etabliert werden, die Probleme erkennen, bevor sie sich auf Services auswirken

Ein besonderer Fokus liegt auf der Übersetzung technischer Netzwerkdaten in zielgruppengerechte Informationen:

Für Betriebsteams: detaillierte, technische Analysen und automatisierte Troubleshooting-Ansätze
Für Service- und Management-Ebenen: verständliche End-to-End-Sichten auf Services und deren Abhängigkeiten

Dadurch wird sichergestellt, dass Informationen nicht nur verfügbar sind, sondern konkret handlungsrelevant werden.

Im Ergebnis reduziert NetDescribe den internen Aufwand erheblich, da:

komplexe Analysen nicht mehr manuell durchgeführt werden müssen
Know-how zentral gebündelt und standardisiert wird
operative Teams schneller und fundierter Entscheidungen treffen können

So entsteht ein nachhaltiger Mehrwert über die reine Tool-Einführung hinaus: Ein proaktiver, transparenter und effizienter Netzwerkbetrieb, der Störungen frühzeitig erkennt und die Servicequalität langfristig sichert.