Illustration Absmeier foto freepik

Während KI ins Zentrum der Wertschöpfung rückt, bleibt eine zentrale Herausforderung oft unbeachtet: die Latenz – und damit die Zeit, die bei einer Datenübertragung vergeht. Denn: Rechenleistung und intelligente Algorithmen allein reichen in der KI-Ökonomie nicht aus. Entscheidend ist die Geschwindigkeit, mit der sich Daten übertragen lassen.

»KI wird nur dann flächendeckend funktionieren, wenn die digitale Infrastruktur mitwächst – und zwar dort, wo Daten entstehen und genutzt werden«, erklärt Ivo Ivanov, CEO bei DE-CIX. »Ohne Peering vor Ort bleibt Echtzeitverarbeitung ein Privileg weniger Standorte.«

Beim Peering schalten sich Netze direkt an Internetknoten zusammen. Auf diese Weise lassen sich Daten auf dem kürzesten Weg am öffentlichen Internet vorbei austauschen – und das mit minimaler Latenz.

Vier Schlüsselfaktoren, warum Peering der entscheidende Baustein für echtzeit- und leistungsfähige KI ist:

Latenz ist kein Nischenthema.

KI-Anwendungen arbeiten in Echtzeit: Latenzzeiten von über fünf Millisekunden können Funktionen ausbremsen oder das Nutzererlebnis einschränken. Ohne Peering an Internetknoten lassen sich Anforderungen wie diese nicht erfüllen.

Geografie wird zum Infrastrukturkriterium.

Glasfaser nützt ohne lokale Internetknoten nichts. Laut Breitbandatlas im Gigabit-Grundbuch der Bundesnetzagentur liegt die Latenz in über 85  % der städtischen Gebiete unter 20 Millisekunden, während in rund 40  % der ländlichen Regionen Werte von über 30 Millisekunden gemessen werden [1]. Nur dann, wenn sich Netze auch abseits der großen digitalen Hubs zusammenschalten, lässt sich die digitale Teilhabe im KI-Zeitalter sicherstellen – in der Stadt und auf dem Land.

Digitale Infrastruktur wird zum strategischen Wettbewerbsvorteil.

Unternehmen müssen ihre analogen und digitalen Wertschöpfungsnetzwerke beherrschen. Wer nicht überwacht, welchen Weg die eigenen Daten nehmen, der verliert die Kontrolle und den Anschluss an den Wettbewerb. Peering macht die KI-basierte Wirtschaft resilienter – und eine zusammengeschaltete digitale Infrastruktur zum strategischen Wettbewerbsvorteil.

Für die KI-Ära braucht es eine neue, dezentrale Internet-Topologie.

Zentralisierte Rechenzentren und globale Netzwerke allein machen KI nicht echtzeit- und leistungsfähig. Die Zukunft braucht eine neue Topologie, die Daten immer näher an Nutzern, Maschinen und Anwendungen austauschen kann. DE-CIX verfolgt als neutraler Betreiber genau dieses Ziel: kompakte, leistungsfähige Internetknoten, die nahezu überall betrieben werden können.

[1] https://gigabitgrundbuch.bund.de/GIGA/DE/Breitbandatlas/Vollbild/start.html

Warum Peering der Schlüssel für echtzeitfähige und leistungsstarke KI ist

Peering bezeichnet die direkte Vernetzung von Netzbetreibern, Cloud-Anbietern und Rechenzentren an Internetknoten (IXPs). Diese Verbindungen umgehen Zwangsrouten über Drittanbieter und sind deshalb essenziell, um KI-Workloads in Echtzeit performant und zuverlässig auszuführen.

Latenz minimieren

Studien von Meta zeigen, dass KI-Modelle bis zu 33 % ihrer Laufzeit schlicht mit Warten auf das Netzwerk verbringen. Jede Millisekunde spart Trainings- und Inferenzzeit ein – sei es in verteilten GPU-Clustern oder bei Edge-Einsätzen.

Durch Peering verkürzt sich der Weg, den Datenpakete zurücklegen, drastisch: Weniger Hops bedeuten geringere Round-Trip-Times und niedrigere Jitter-Werte.

Durchsatz und Skalierbarkeit erhöhen

Peering-Anschlüsse an großen IXPs wie DE-CIX oder AMS-IX bieten Aggregationen von 100 Gbit/s bis hin zu mehreren Terabit/s.

Direkte Cloud-On-Ramps (z. B. AWS Direct Connect, Azure ExpressRoute, Google Cloud Interconnect) koppeln Rechenzentren mit hyperskalierenden AI-Pipelines ohne Shared-Transit-Engpässe.

Höherer Durchsatz befördert große Datensätze für Trainingsjobs und Vektorindizes in Retrieval-Augmented-Workloads schneller ans Ziel.

Zuverlässigkeit und Resilienz stärken

Multi-Peering-Setups schaffen redundante Pfade zwischen Standorten und Clouds – ein Ausfall einer Transit-Route wird unmittelbar durch einen Peer-Link kompensiert.

Automatische Traffic-Optimierung an IXPs (Anycast, BGP-Communities) leitet KI-Anfragen je nach Netzwerkzustand auf den optimalen Pfad.

Kosten- und Energieeffizienz

Peering ist in der Regel port-basiert bepreist, nicht volumenbasiert. Für den massiven Datenverkehr moderner KI-Pipeline rechnet sich der Umstieg auf Direct Peering schnell.

Kürzere Übertragungsstrecken und höhere Bandbreiten pro Watt verringern den Stromverbrauch pro Inferenz oder Trainingsdurchlauf.

Praxisbeispiele und Umsetzung

Unternehmen verlagern ihre KI-Trainingseinheiten an geografisch verteilte Cluster und nutzen Peering-Fabric, um Latenz oberhalb des 1 ms-Bereichs zu erreichen.

Für latency-kritische Anwendungen (z. B. autonomes Fahren, industrielle Steuerung) sind Edge-Peering-Nodes im 5G- und Glasfasernetz unverzichtbar.

Genki Absmeier

Peering-Konzept im Rechenzentrum aufsetzen

Ein durchdachtes Peering-Konzept ermöglicht im Rechenzentrum direkten Datenaustausch mit anderen Netzwerken über Internet Exchange Points (IXPs). So reduzieren Sie Latenz, steigern Durchsatz und senken Transitkosten.

Peering-Strategie definieren

Definieren Sie Ihre Ziele:
möchten Sie Latenz für Echtzeitanwendungen minimieren, den Datendurchsatz für AI-Workloads erhöhen oder Kosten senken? Legen Sie auch fest, mit welchen Content-Providern oder Cloud-Anbietern Sie primär peeren wollen.

Ermitteln Sie die Traffic-Muster:
analysieren Sie Volumen, Richtungen und Spitzenzeiten, um Passform und Skalierung Ihrer Peering-Sessions abzuschätzen.

Voraussetzungen & Vorbereitung

Autonomous System Number (ASN) beantragen und konfigurieren. Jeder Peering-Partner benötigt eine eigene ASN, um sich eindeutig im Border-Gateway-Protocol (BGP) auszuweisen.
BGP-Setup planen: definieren Sie Routing-Policies (Import/Export-Filter), halten Sie Peering-Routen sauber und vermeiden Sie unbeabsichtigtes Weitergeben von Transit-Netzen.
Auswahl der Peering-Standorte: wählen Sie einen oder mehrere IXPs (z. B. DE-CIX in Frankfurt) aus, die geografisch und netzstrategisch zu Ihren Zielen passen.
Portkapazität und VLAN-Planung: dimensionieren Sie Ihre Switch-Ports je nach erwarteter Bandbreite (100 G, 400 G) und ordnen Sie jedem Peer eine eigene VLAN-Segmentation zu.

Peering-Implementierung

Komponente	Aufgabe
ASN	Eindeutige Netzwerkkennung für BGP-Peering
BGP-Sessions	Aufbau von TCP-Verbindungen zu Peers, Austausch von Routen
Route-Server (optional)	Vereinfachtes Anbieten multipler Peers über eine Instanz
IX-Switch-Ports	Physische Verbindung (z. B. Kupfer oder Fiber)
VLAN-Tagging	Logische Trennung von Peering- und Transit-Traffic

Richten Sie zunächst eine Test-BGP-Session zu einem Route-Server am IXP ein. Nach erfolgreicher Routenprüfung bauen Sie Direktverbindungen zu Ihren ausgewählten Peers auf.

Betrieb und Monitoring

Monitoring / Alerting:
Überwachen Sie BGP-Status, Peering-Routen und Port-Auslastung in Echtzeit. Legen Sie Alarmgrenzen für Latenz, Paketverluste und Session-Drops fest.

Kapazitätserweiterung:
Planen Sie regelmäßige Reviews der Portauslastung und peeringbezogenen Traffic-Trends, um Upgrades rechtzeitig durchzuführen.

Redundanz:
Nutzen Sie Multi-Peering über verschiedene IXPs und eigenständige Router, um Single-Points-of-Failure zu vermeiden.

Best Practices

Dokumentation:
Halten Sie alle Peering-Policies, Kontaktinformationen der Peering-Koordinatoren und IP-Präfix-Listen zentral zugänglich.

Automatisierung:
Integrieren Sie Peering-Änderungen in Ihre Infrastruktur-as-Code-Pipeline, um Konfigurationsfehler zu minimieren.

Community-Engagement:
Treten Sie Peering-Foren und Mailinglisten der IXPs bei, um frühzeitig von neuen Peering-Gelegenheiten zu erfahren.

Security:
Implementieren Sie RPKI und BGP-Origin-Validierung, um Hijacking und Fehlrouten zu verhindern.

Genki Absmeier

30 Artikel zu „Peering“

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Videos, Webinare und Whitepaper: DE-CIX Academy gibt wertvolle Informationen für die Peering-Praxis

24. Mai 2019

DE-CIX, Betreiber des weltgrößten Internetknotens in Frankfurt am Main, hat für seine Kunden und andere Interessierte mit der DE-CIX Academy ein spezielles Schulungsprogramm aufgelegt. Dieses erfolgt weitgehend in Form von White Paper und Webinaren, an denen Zuschauer live teilnehmen oder sich die Aufnahmen im Nachgang ansehen können. Zusätzlich dazu werden Handout-Unterlagen zum Download bereitgestellt. Wolfgang…