Cloud-Infrastruktur umfasst virtualisierte und skalierbare Ressourcen, die den Rahmen für Cloud-Computing bilden. Sie wird über das Internet oder eigene Netzwerke bereitgestellt und verwaltet. Cloud-Service-Provider (CSPs) verwenden sie als das Rückgrat der Cloud-Computing-Dienste, um Apps zu hosten, Datenspeicher zu verwalten und Rechenoperationen auf Hardware und Netzwerken auszuführen.
Cloud-Infrastruktur ist auf Anfrage mit einem Pay-as-you-go-Modell verfügbar, das Vorabkosten reduziert. Sie ersetzt bzw. erweitert herkömmliche lokalen Rechenzentrumskomponenten durch Services.
Cloud-Infrastruktur unterstützt die Bereitstellung verschiedener Cloud-Umgebungen, darunter öffentliche, private und hybride Clouds. Zudem bietet sie Flexibilität, Skalierbarkeit und Kosteneffizienz. Unter den richtigen Voraussetzungen kann eine Cloud-Infrastruktur dazu beitragen, die IT-Effizienz zu stärken.
So funktioniert die Cloud-Infrastruktur
Die Cloud-Infrastruktur trennt Rechenressourcen von der physischen Hardware. Im Folgenden werden die wichtigsten Funktionen der Cloud-Infrastruktur und ihre Funktionsweise beschrieben.
Netzwerkzugriff
Cloud-Networking-Komponenten verknüpfen Ressourcen innerhalb der Cloud und verbinden die Cloud-Infrastruktur mit dem Internet. Dazu gehören virtuelle Netzwerke, Load Balancer und virtuelle private Netzwerke (VPN) für sichere Verbindungen sowie Content Delivery Networks (CDN) zur effizienteren Verteilung von Inhalten. Die Cloud-Infrastruktur ermöglicht es Benutzern, von jedem Standort mit Internetzugang aus auf ihre Ressourcen zuzugreifen.
Bereitstellung und Management
Benutzer können Cloud-Ressourcen über Webschnittstellen oder Anwendungsprogrammierschnittstellen (API) bereitstellen, die Cloud-Service-Provider bereitstellen. Dieses Self-Service-Modell ermöglicht es Benutzern, Recheninstanzen, Speicher- und Netzwerkkomponenten schnell und bedarfsgerecht einzurichten und zu konfigurieren – ganz ohne menschliche Interaktion mit dem Cloud-Service-Provider. Die Cloud-Infrastruktur erleichtert auch die effiziente Verwaltung von Cloud-Umgebungen, und zwar durch die Bereitstellung von Verwaltungstools für das Monitoring von Ressourcennutzung, Leistung und Sicherheit.
Ressourcenbündelung
Cloud-Anbieter betreiben Rechenzentren, die mit Servern, Speichergeräten und Netzwerkausrüstung ausgestattet sind. Diese können in einem Multi-Tenant-Modell für Benutzer und Kunden zusammengefasst werden. Das macht die Cloud-Infrastruktur skalierbar und flexibel. Denn diese kombinierten Ressourcen können abhängig vom Kundenbedarf dynamisch zugewiesen und neu zugeteilt werden.
Skalierbarkeit und Elastizität
Ein grundlegendes Merkmal der Cloud-Infrastruktur ist ihre Skalierbarkeit und Elastizität, die es den Benutzern ermöglicht, Ressourcen nach oben oder unten zu skalieren. Elastizität und Skalierbarkeit werden durch Automatisierungs- und Orchestrierungstools ermöglicht, die die Ressourcenzuweisung dynamisch anpassen, um Lastspitzen zu bewältigen, Überversorgung zu reduzieren und die Kosten zu optimieren.
Virtualisierung
Die Kerntechnologie hinter der Cloud-Infrastruktur ist die Virtualisierung. Sie ermöglicht die Ausführung mehrerer virtueller Maschinen (VMs) auf der Hardware eines einzigen physischen Servers. Jede VM arbeitet unabhängig und führt ihr eigenes Betriebssystem und ihre eigenen Apps aus. So können unterschiedliche Benutzer oder Aufgaben dieselben physischen Ressourcen nutzen und Dienste je nach Bedarf skalieren – sowohl nach oben als auch nach unten.
Komponenten der Cloud-Infrastruktur
Ressourcen
Virtuelle Server, die als Instanzen bezeichnet werden, stellen die erforderlichen Ressourcen für die Ausführung von Apps und Datenverarbeitung bereit. Cloud-Anbieter bieten verschiedene Instanztypen an, die für unterschiedliche Arbeitslasten optimiert sind. Dazu gehören Allzweckinstanzen sowie rechner- oder speicheroptimierte Instanzen. Diese Instanzen sind in verschiedenen Konfigurationen mit unterschiedlicher CPU-Leistung, Speicherkapazität und Verarbeitungsleistung verfügbar.
Datenbanken
Managed Database Services bieten mit einer Cloud-Infrastruktur skalierbare Datenbank-Hosting-Lösungen, die die manuelle Datenbankverwaltung ersetzen. Sie ermöglichen skalierbare und hochverfügbare Datenbanklösungen und unterstützen Datenbank-Engines wie SQL (Structured Query Language), NoSQL und In-Memory-Datenbanken. Cloud-Infrastrukturdienste übernehmen die Wartung von Datenbanken wie etwa durch Backups, Patching und Skalierung.
Entwicklungstools
Cloud-Infrastruktur-Anbieter stellen häufig Entwicklungstools und -plattformen bereit, darunter Container-Orchestrierungssysteme, serverlose Computing-Plattformen und integrierte Entwicklungsumgebungen (IDE). Diese Tools unterstützen die Appentwicklung, -bereitstellung und -skalierung in der Cloud.
Management und Monitoring
Die Cloud-Infrastruktur umfasst Tools für das Performance-Monitoring, das Ressourcenmanagement, die Automatisierung der Bereitstellung und die Compliance. Dazu gehören Monitoring- und Analytiktools, Identitäts- und Zugriffsmanagement (IAM) sowie Automatisierungs- und Orchestrierungsfunktionen. Diese ermöglichen tiefe Einblicke in den Betrieb, optimieren die Ressourcennutzung und automatisieren Routineaufgaben.
Sicherheitskontrollen
Die Sicherheit von Cloud-Infrastrukturen umfasst physische Sicherheitsmaßnahmen für Rechenzentren, Netzwerkschutz wie Firewalls sowie Verschlüsselung und logische Sicherheitskontrollen wie IAM-Systeme. Cloud-Service-Provider und Benutzer sind gemeinsam für die Sicherheit von Cloud-Umgebungen verantwortlich. Während Cloud-Service-Providers die Infrastruktur absichern, sind Benutzer für den Schutz ihrer Daten und Apps verantwortlich.
Speicherung
Die Cloud-Infrastruktur bietet verschiedene Speicheroptionen, darunter Dateispeicher, Blockspeicher und Objektspeicher. Jeder Speichertyp ist für bestimmte Anwendungsfälle konzipiert, zum Beispiel für die Bereitstellung von Website-Inhalten, das Hosting von Datenbanken oder die Speicherung von Backups.
Öffentliche, private und hybride Cloud-Infrastrukturen
Private Cloud-Infrastruktur | Public Cloud-Infrastruktur |
|---|---|
In einer privaten Cloud-Infrastruktur werden die Cloud-Computing-Ressourcen ausschließlich von einem Unternehmen genutzt. Die Cloud-Infrastruktur kann sich vor Ort befinden oder von einem Cloud-Service-Provider gehostet werden. Vorteile
Einschränkungen
| In einer Public-Cloud-Infrastruktur werden Computing-Services und Infrastruktur von einem Cloud-Service-Provider in dessen Rechenzentren gehostet. Diese Infrastruktur wird von mehreren Kunden gemeinsam genutzt. Vorteile
Einschränkungen
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Hybride Cloud-Infrastruktur
Eine hybride Cloud-Infrastruktur vereint die Vorteile von privaten und öffentlichen Clouds. Damit können Daten und Apps zwischen privaten und öffentlichen Clouds nahtlos wechseln, was mehr Flexibilität und Einsatzmöglichkeiten ermöglicht.
Hybride Cloud-Infrastrukturen bieten die Skalierbarkeit und die Kostenvorteile öffentlicher Clouds, während Unternehmen gleichzeitig von der erhöhten Sicherheit und Kontrolle profitieren, die private Clouds wichtige Apps bieten.
Cloud-Infrastruktur vs. Cloud-Architektur
Cloud-Infrastruktur umfasst die physischen und virtuellen Ressourcen, die für Cloud-Computing erforderlich sind. Cloud-Architekturen liefern die Konzepte dafür, wie diese Ressourcen organisiert und genutzt werden. Gemeinsam sorgen sie für eine effiziente Implementierung und den reibungslosen Betrieb von Cloud-Diensten.
Cloud-Infrastruktur in modernen Unternehmen
Die Anforderungen moderner Unternehmen führten zu einer allgemein verbreiteten Einführung von Cloud-Infrastrukturen. Dank flexibler Bereitstellungsoptionen – Public, Private und Hybrid – können Unternehmen Lastanforderungen bewältigen, mobile Arbeitsplätze unterstützen und von Flexibilität, Skalierbarkeit und Effizienz profitieren.
