{"id":22807,"date":"2025-09-08T11:30:44","date_gmt":"2025-09-08T09:30:44","guid":{"rendered":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/?p=22807"},"modified":"2025-09-05T08:33:19","modified_gmt":"2025-09-05T06:33:19","slug":"technischer-hintergrund-zur-x-win-umstellung","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/2025\/09\/08\/technischer-hintergrund-zur-x-win-umstellung\/","title":{"rendered":"Technischer Hintergrund zur X-WiN-Umstellung"},"content":{"rendered":"<div class=\"twoclick_social_bookmarks_post_22807 social_share_privacy clearfix 1.6.4 locale-de_DE sprite-de_DE\"><\/div><div class=\"twoclick-js\"><script type=\"text\/javascript\">\/* <![CDATA[ *\/\njQuery(document).ready(function($){if($('.twoclick_social_bookmarks_post_22807')){$('.twoclick_social_bookmarks_post_22807').socialSharePrivacy({\"txt_help\":\"Wenn Sie diese Felder durch einen Klick aktivieren, werden Informationen an Facebook, Twitter, Flattr, Xing, t3n, LinkedIn, Pinterest oder Google eventuell ins Ausland \\u00fcbertragen und unter Umst\\u00e4nden auch dort gespeichert. N\\u00e4heres erfahren Sie durch einen Klick auf das <em>i<\\\/em>.\",\"settings_perma\":\"Dauerhaft aktivieren und Daten\\u00fcber-tragung zustimmen:\",\"info_link\":\"http:\\\/\\\/www.heise.de\\\/ct\\\/artikel\\\/2-Klicks-fuer-mehr-Datenschutz-1333879.html\",\"uri\":\"https:\\\/\\\/blog.rwth-aachen.de\\\/itc\\\/2025\\\/09\\\/08\\\/technischer-hintergrund-zur-x-win-umstellung\\\/\",\"post_id\":22807,\"post_title_referrer_track\":\"Technischer+Hintergrund+zur+X-WiN-Umstellung\",\"display_infobox\":\"on\"});}});\n\/* ]]> *\/<\/script><\/div><p><div id=\"attachment_22831\" style=\"width: 310px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-22831\" class=\"size-medium wp-image-22831\" src=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/x-win_20250904_OM-c9600_blurred-300x200.jpg\" alt=\"Bild von Netzwerk Kabeln\" width=\"300\" height=\"200\" srcset=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/x-win_20250904_OM-c9600_blurred-300x200.jpg 300w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/x-win_20250904_OM-c9600_blurred-1024x683.jpg 1024w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/x-win_20250904_OM-c9600_blurred-768x512.jpg 768w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/x-win_20250904_OM-c9600_blurred-1536x1024.jpg 1536w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/x-win_20250904_OM-c9600_blurred-2048x1365.jpg 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><p id=\"caption-attachment-22831\" class=\"wp-caption-text\">Quelle: Eigene Darstellung<\/p><\/div><\/p>\n<p>Am 10. Juni 2025 haben wir die Netzanbindung der RWTH an das deutsche Wissenschaftsnetz (X-WiN) erfolgreich auf eine neue Routergeneration umgestellt. Mehr Informationen k\u00f6nnt ihr auch im <a href=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/2025\/07\/16\/x-win-migration-abgeschlossen\/\">Blogbeitrag<\/a> dazu lesen. Diese wichtigen Komponenten\u00a0-Infrastruktur wurden durch leistungsst\u00e4rkere und energieeffizientere Ger\u00e4te ersetzt. In diesem Beitrag werfen wir einen Blick hinter die Kulissen der technischen Umstellung: Warum war sie notwendig? Was wurde erneuert? Wie lief der komplexe Umbau konkret ab?<\/p>\n<p><!--more--><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span style=\"color: #00549f;\">Warum war die Umstellung notwendig?<\/span><\/h3>\n<p>Die bisherigen beiden gro\u00dfen Router, die das RWTH-Netz mit dem Internet verbinden, basierten auf der Nexus-7700-Serie, angeschafft im Jahr 2016. Damit war die Hardware nicht nur technologisch veraltet \u2013 auch der Hersteller bietet keine Ersatzteile oder Wartung mehr an. Zudem waren die Systeme in Hinblick auf Leistung und Zukunftssicherheit nicht mehr angemessen:<\/p>\n<ul>\n<li>Keine Skalierungsm\u00f6glichkeit f\u00fcr h\u00f6here \u00dcbertragungsraten<\/li>\n<li>Hohe Auslastung durch gewachsene Routingtabellen<\/li>\n<li>&#8222;End of Life&#8220;: kein Support durch den Hersteller mehr<\/li>\n<\/ul>\n<p>Auch angesichts des stetig steigenden Netzbedarfs, insbesondere durch digitale Lehre, Forschung und cloudbasierte Dienste, war eine Abl\u00f6sung unausweichlich.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span style=\"color: #00549f;\">Die neue Hardware: Catalyst 9600<\/span><\/h3>\n<p>Nach sorgf\u00e4ltiger Auswahl fiel die Entscheidung auf das Produkt Cisco Catalyst 9600 als neue Routergeneration. Diese bringt eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich:<\/p>\n<ul>\n<li>Deutlich geringerer Energieverbrauch bei h\u00f6herer Leistung<\/li>\n<li>Ports mit h\u00f6heren \u00dcbertragungsraten: vorher: 40 Gbit\/s als Standard und einzelnen Ports mit 100 Gbit\/s; jetzt: 100 Gbit\/s als Standard, mit Option auf 400 Gbit\/s<\/li>\n<li>Ann\u00e4hernd verdoppelte Portanzahl f\u00fcr zuk\u00fcnftige Anbindungen<\/li>\n<li>Schnellere Reaktion des Routings bei Netzst\u00f6rungen, aufgrund h\u00f6herer CPU-Leistung<\/li>\n<\/ul>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span style=\"color: #00549f;\">Vorbereitung: Parallele Inbetriebnahme \u2013 und Konfigurationsaufwand<\/span><\/h3>\n<p>Die Umstellung war nicht mit dem einfachen Tausch der beiden Bestandsger\u00e4te getan. Vielmehr liefen beide Systemwelten \u2013 alte und neue Router \u2013 eine Zeit lang parallel. Die neuen Router wurden per iBGP (Routingprotokoll) in das Netz eingebunden, so dass erste Tests m\u00f6glich waren, ohne den laufenden Betrieb zu st\u00f6ren.<\/p>\n<p>Herausforderungen:<\/p>\n<ul>\n<li>Unterschiedliche Betriebssysteme (alt: NX-OS, neu: IOS-XE)<\/li>\n<li>Komplett neue Verkabelung (Strom, Kupfer- und Glasfaser-Patchungen)<\/li>\n<li>Umfassender Test- und Validierungsaufwand f\u00fcr Routing, Switching und Firewall-Regeln (ACLs)<\/li>\n<li>Manuelle und automatisierte Tests, insbesondere auf Routingstabilit\u00e4t und Redundanz<\/li>\n<\/ul>\n<p>Der Wechsel des Betriebssystems war nicht zuletzt deshalb herausfordernd, weil die Konfigurationslogik nicht identisch ist \u2013 die alte Konfiguration konnte also nicht einfach \u00fcbernommen werden. Sie musste stattdessen St\u00fcck f\u00fcr St\u00fcck neu erstellt werden, mitsamt entsprechenden Tests, um sicherzugehen, dass sich das neue Ger\u00e4t in seiner Umgebung im Netz korrekt verh\u00e4lt und seine Aufgaben wie angedacht erf\u00fcllt. Im Ergebnis wurde aus der alten Konfiguration, die aus 3.118 Konfigurationszeilen bestand, eine neue Konfiguration mit 5.431 Zeilen.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<div id=\"attachment_22833\" style=\"width: 310px\" class=\"wp-caption alignright\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" aria-describedby=\"caption-attachment-22833\" class=\"size-medium wp-image-22833\" src=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/Blog-Layout-300x200.png\" alt=\"\" width=\"300\" height=\"200\" srcset=\"https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/Blog-Layout-300x200.png 300w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/Blog-Layout-1024x683.png 1024w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/Blog-Layout-768x512.png 768w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/Blog-Layout-1536x1024.png 1536w, https:\/\/blog.rwth-aachen.de\/itc\/files\/2025\/09\/Blog-Layout-2048x1365.png 2048w\" sizes=\"auto, (max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><p id=\"caption-attachment-22833\" class=\"wp-caption-text\">Quelle: Eigene Darstellung<\/p><\/div>\n<h3><span style=\"color: #00549f;\">Wie viele Datenwege kennt ein Router? \u2013 Ein Blick auf das Routing<\/span><\/h3>\n<p>Im Zuge der Umstellung wurde auch getestet, wie viele sogenannte Routen die neuen Ger\u00e4te verarbeiten k\u00f6nnen. Aber was sind Routen \u00fcberhaupt?<\/p>\n<p>Stark vereinfacht gesagt: Routen beschreiben das jeweils n\u00e4chste Ziel f\u00fcr Datenpakete im Internet. Wenn Daten im Internet transportiert werden \u2013 sei es f\u00fcr eine Website, eine E-Mail oder eine Videokonferenz \u2013, muss anhand der IP-Adresse des Ziels an verschiedenen Stellen unterwegs entschieden werden, welcher von mehreren m\u00f6glichen Wegen gew\u00e4hlt werden soll, damit die Daten zum Ziel gelangen. Die Systeme, die diese Entscheidung treffen, sind sogenannte Router, und die Liste der Ziele, die ein Router kennt und f\u00fcr die er pr\u00e4zise Entscheidungen treffen kann, ist eben seine Routing-Tabelle.<br \/>\nDie Zahl der Routen gibt also an, wie viele verschiedene Zielnetze und Wege ein Router kennt und gleichzeitig verwalten kann \u2013 eine zentrale F\u00e4higkeit f\u00fcr stabile, schnelle Internetverbindungen.<\/p>\n<p>Unsere Router verwalten beeindruckende Mengen an Routing-Informationen:<\/p>\n<ul>\n<li>Rund 980.000 IPv4-Routen aus Frankfurt<\/li>\n<li>Weitere 22.000 IPv4-Routen aus Hannover<\/li>\n<li>Etwa 215.000 IPv6-Routen aus Frankfurt bzw. Hannover<\/li>\n<\/ul>\n<p>Die Routen stammen vom DFN-Verein (Deutsches Forschungsnetz), \u00fcber den die RWTH an das Internet und andere Wissenschaftsnetze angebunden ist. Der Grund daf\u00fcr, dass von unserer Hochschule aus bestimmte Bereiche im Internet \u00fcber Frankfurt und andere \u00fcber Hannover erreicht werden, ist vor allem, dass so k\u00fcrzere Wege und damit bessere Leistungen erzielt werden k\u00f6nnen. Im Fehlerfall jedoch \u2013 und das wird durch Automatismen erm\u00f6glicht \u2013 \u00fcbernimmt die jeweils nicht beeintr\u00e4chtigte Verbindung den kompletten Datenverkehr. Daf\u00fcr m\u00fcssen die Routen neu berechnet werden, was mit leistungsf\u00e4higeren Routern sehr viel schneller geht (schnellere Konvergenz). Unser Update auf eine neue Routergeneration ergibt also auch ein besseres Verhalten im St\u00f6rungsfall.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span style=\"color: #00549f;\">Redundanz &amp; Standortkonzept<\/span><\/h3>\n<p>Zur Erh\u00f6hung der Ausfallsicherheit stehen die beiden Router auch an unterschiedlichen Standorten in Aachen. Aus dieser Georedundanz ergeben sich so auch eine separate Stromversorgung, unabh\u00e4ngige Verkabelung und eigene Glasfasertrassen. Der Betrieb ist so ausgelegt, dass bei Ausfall eines Standorts automatisch auf das andere System umgeschwenkt wird.<\/p>\n<p>Das Standortkonzept geht einher mit dem sogenannten active\/active-Betrieb der beiden Router, d.h., wie bereits weiter oben bez\u00fcglich der Routen erw\u00e4hnt, werden im regul\u00e4ren Betrieb beide Systeme und somit auch beide Uplinks nach Frankfurt und Hannover genutzt. Sowohl bei Standortausf\u00e4llen auf RWTH-Seite als auch bei Ausfall einer Verbindung auf DFN-Seite (z.\u00a0B. der Anbindung nach Frankfurt) \u00fcbernimmt die andere Leitung den Traffic \u2013 nahezu unbemerkt f\u00fcr die Nutzenden.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span style=\"color: #00549f;\">Durchf\u00fchrung der Umstellung<\/span><\/h3>\n<p>Trotz hoher Komplexit\u00e4t und erschwertem Zugang wegen des gleichzeitig stattfindenden Aufbaus des Kimiko-Festivals gelang die Umstellung innerhalb des geplanten Wartungsfensters. Im Hintergrund stand das Umbau-Team \u00fcber einen Webex-Kanal im st\u00e4ndigen Austausch. W\u00e4hrend des gesamten Umbauzeitraums blieb das Webex-Meeting aufgrund der Redundanz durchgehend verf\u00fcgbar. Einzelne Schritte im \u00dcberblick:<\/p>\n\n<table id=\"tablepress-1\" class=\"tablepress tablepress-id-1\">\n<thead>\n<tr class=\"row-1\">\n\t<th class=\"column-1\">Zeit<\/th><th class=\"column-2\">Aktion<\/th>\n<\/tr>\n<\/thead>\n<tbody class=\"row-striping row-hover\">\n<tr class=\"row-2\">\n\t<td class=\"column-1\">20:30 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">Team-Briefing<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-3\">\n\t<td class=\"column-1\">21:00 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">Beginn Wartungsfenster (Last >20 Gbps)<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-4\">\n\t<td class=\"column-1\">21:01 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">Abschaltung Uplink Frankfurt<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-5\">\n\t<td class=\"column-1\">21:02 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">Umverkabelung am ersten Standort<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-6\">\n\t<td class=\"column-1\">21:07 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">Konnektivit\u00e4t \u00fcber neuen Router wiederhergestellt<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-7\">\n\t<td class=\"column-1\">21:08 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">Konfiguration &amp; Tests<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-8\">\n\t<td class=\"column-1\">21:36 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">Umverkabelung am  zweiten Standort<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-9\">\n\t<td class=\"column-1\">21:57 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">BGP IPv4\/IPv6 redundant \u00fcber neue Router aktiv<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-10\">\n\t<td class=\"column-1\">22:00 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">Wartungsfenster offiziell beendet<\/td>\n<\/tr>\n<tr class=\"row-11\">\n\t<td class=\"column-1\">23:50 Uhr<\/td><td class=\"column-2\">Nacharbeiten abgeschlossen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<!-- #tablepress-1 from cache -->\n<p>Die maximale Ausfallzeit f\u00fcr IPv4\/IPv6 lag bei rund 8 bzw. 20 Minuten \u2013 ein starker Wert bei einer so tiefgreifenden \u00c4nderung.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span style=\"color: #00549f;\">Nachbereitung &amp; Ausblick<\/span><\/h3>\n<p>Nach der Umstellung wurden die Altsysteme zur\u00fcckgebaut, die Verkabelung optimiert und die Konfiguration weiter bereinigt.<\/p>\n<p>Gleichzeitig schafft die neue Infrastruktur die Grundlage f\u00fcr die n\u00e4chste gro\u00dfe Ma\u00dfnahme: Die Leistungsanhebung der DFN-Anbindung von 2&#215;100 Gbps auf 4&#215;100 Gbps \u2013 ein essenzieller Schritt, um \u00dcberlastungen vorzubeugen und auf zuk\u00fcnftige Anforderungen vorbereitet zu sein.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h3><span style=\"color: #00549f;\">Fazit: Technischer Meilenstein mit Signalwirkung<\/span><\/h3>\n<p>Die erfolgreiche Migration auf die beiden Catalyst 9600 markiert einen bedeutenden Meilenstein f\u00fcr die Netz-Infrastruktur der RWTH Aachen. Mit leistungsf\u00e4higer Technik, ausgekl\u00fcgelter Planung und engagierter Teamarbeit wurde ein zukunftssicheres Netzfundament geschaffen \u2013 deutlich performanter und zugleich mit besserer Energieeffizienz.<\/p>\n<p>Ein besonderer Dank gilt allen Beteiligten \u2013 insbesondere den Kolleg*innen der <a href=\"https:\/\/www.itc.rwth-aachen.de\/cms\/it-center\/karriere\/ausbildung-am-it-center\/matse-ausbildung\/~wnoms\/abteilung-netze\/\">Abteilung Netze<\/a>.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<hr \/>\n<p>Verantwortlich f\u00fcr die Inhalte dieses Beitrags sind <a href=\"https:\/\/www.itc.rwth-aachen.de\/cms\/it-center\/it-center\/profil\/team\/~epvp\/mitarbeiter-campus-\/?gguid=PER-6AYL3GF&amp;allou=1\">Christoph Viethen<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.itc.rwth-aachen.de\/cms\/it-center\/it-center\/profil\/team\/~epvp\/mitarbeiter-campus-\/?gguid=PER-KG3RV39&amp;allou=1\">Robin Westarp<\/a>.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Am 10. 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