Cloud-Infrastruktur: Was ist das und wie ist sie aufgebaut?

Definition: Was ist eine Cloud-Infrastruktur?

Mit dem Begriff „Cloud-Infrastruktur“ werden alle Komponenten beschrieben, die für sogenanntes Cloud Computing nötig sind. Unter Cloud Computing versteht man die Verwendung von Hard- und Software, die über das Internet zur Verfügung gestellt werden. Unternehmen setzen mehr und mehr auf diese innovative Arbeitsweise, da sich Ressourcen viel einfacher und übersichtlicher organisieren lassen.

Cloud Computing wird sowohl in kleinen als auch in mittelständischen Unternehmen rege genutzt – und damit spielt auch die Cloud-Infrastruktur eine große Rolle. Es handelt sich um eine virtuelle Infrastruktur, die durch ein Netzwerk oder das Internet bereitgestellt und verwendet wird.

Über die verschiedenen Bereitstellungsmodelle, auf die wir zu einem späteren Zeitpunkt noch zu sprechen kommen, können Unternehmen auf die vier Komponenten der Cloud-Infrastruktur zugreifen.

Sie können auf unterschiedliche Weise von Cloud-Infrastrukturen Gebrauch machen – schließlich gibt es verschiedene Anbieter, durch die Cloud Computing möglich wird. In der Regel werden die Infrastrukturen geleast, was eine erhebliche Kostenersparnis im Gegensatz zum Kauf darstellt. Außerdem erfolgen Updates und Wartungen direkt durch den Anbieter, was die Performance und Sicherheit stets auf einem hohen Level hält.

Wie funktioniert eine Cloud-Infrastruktur?

Cloud-Infrastruktur und -Plattform arbeiten mit einem Abstraktionsprozess wie einer Virtualisierung. Damit werden die Ressourcen von der physischen Hardware getrennt, auf der sie für gewöhnlich in der Cloud installiert ist.

Diese virtuellen Ressourcen können mit speziellen Tools in der Cloud-Umgebung bereitgestellt werden. Solche Tools können etwa Automatisierungs- oder Managementsoftware sein.

Das macht es Benutzern möglich, zu jeder Zeit auf die benötigten Ressourcen zuzugreifen. Damit ist ein hohes Maß an Flexibilität gegeben, das an Cloud-Infrastrukturen so sehr geschätzt wird.

Cloud-Infrastruktur vs. Cloud-Architektur – was sind die Unterschiede?

Die Cloud-Infrastruktur wird häufig mit der Cloud-Architektur verwechselt. Die beiden Begriffe hängen zwar zusammen, stehen aber für zwei unterschiedliche Dinge.

• Cloud-Architekturen dienen als Vorlage für Cloud-Umgebungen. Die Architektur beschreibt die Methoden, Frameworks und Technologien, die Entwickler für das Entwerfen von Cloud-Anwendungen benötigen.
• Cloud-Infrastrukturen setzen sich aus physischen und Softwarekomponenten zusammen und verstehen sich damit als praktische Umsetzung von theoretischen Plänen.

Man kann dies anhand des Beispiels eines Gebäudes erklären: Die Architektur bietet den Plan bzw. die Blaupause für den Bau des Gebäudes. Für die IT bedeutet das, dass die Cloud-Architektur Konzepte und Pläne beinhaltet. Geht man nun daran, das Gebäude zu bauen, lässt sich das mit der Cloud-Infrastruktur vergleichen: Die Kommunikationsnetze, Abwasser-, Wasser- und Energiesysteme sowie Verkehrsnetze gehören allesamt zur Infrastruktur.

4 Vorteile von Cloud-Infrastrukturen

Cloud-Infrastrukturen bieten sowohl großen als auch kleinen Unternehmen mehrere Vorteile. Es verwundert nicht, dass sich immer mehr Firmen dazu entschließen, anstelle ihrer bisherigen internen Infrastruktur eine Cloud-Lösung zu nutzen. Sie macht es möglich, abstrakt und virtuell auf alle Ressourcen zuzugreifen. Das geht mit verschiedenen Vorteilen einher.

1. Erhöhte Flexibilität: Anders als On-Premises-Infrastrukturen sind Cloud-Infrastrukturen flexibel und alles andere als schwerfällig. Das bedeutet, dass sie an sich ändernde Kundenbedürfnisse angepasst werden können und eine optimale Ressourcennutzung ermöglichen. Kapazitätsprobleme oder Verzögerungen gibt es nicht.
2. Mehr Sicherheit: Vielleicht machen auch Sie sich vor der Umstellung auf eine Cloud-Infrastruktur Sorgen um Ihre IT-Sicherheit. Doch inzwischen ist Cloud Computing nicht nur ein Trend, sondern auch als sichere Methode bekannt. Seriöse Anbieter tun alles dafür, dass ihre Clouds sicher bleiben. So sind Sie optimal vor potenziellen Gefahren geschützt. Außerdem können Sie auf eine Bandbreite an Sicherheitsmaßnahmen zurückgreifen, sodass Cloud-Infrastrukturen inzwischen häufig viel sicherer als On-Premises-Infrastrukturen sind – vor allem dann, wenn diese nicht ausreichend gewartet werden.
3. Geringere Kosten: Mit Cloud-Lösungen lassen sich Kosten sparen. Das macht sie auch für kleine Start-ups attraktiv. Generell zahlen Sie immer nur den Umfang, den Sie benötigen. Wächst Ihr Unternehmen und kommen neue Aufgaben hinzu, wird der Leistungsumfang einfach angepasst und die Kosten steigen entsprechend Ihrem Budget.
4. Gesteigerte Zuverlässigkeit: Cloud-Infrastrukturen gelten nicht nur als flexibel, sicher und kosteneffizient – sie bieten auch ein hohes Maß an Zuverlässigkeit. On-Premises-Lösungen bergen ein gewisses Performance-Risiko. Dank der umfangreichen Infrastruktur von Cloud-Anbietern sind Ausfälle oder Systemfehler sehr unwahrscheinlich. Außerdem setzt man bei Cloud-Infrastrukturen auf automatische Backups, was sie häufig zuverlässiger als unternehmenseigene Infrastrukturen macht.

Mögliche Risiken von Cloud-Infrastrukturen

Bieten Cloud-Infrastrukturen nur Vorteile? Tatsächlich gelten sie als die Lösung schlechthin für viele Unternehmen. Auch wenn sie absolut zeitgemäß sind und viele Pluspunkte bieten, sollten Sie sich auch mit den möglichen Risiken befassen. Dadurch können Sie einerseits abwägen, ob Cloud Computing für Ihr Unternehmen das Richtige ist. Andererseits können Sie dadurch auch gewissen Problemen vorbeugen, die bei Fehlentscheidungen oder einer fehlerhaften Handhabung auf Sie zukommen können.

• Der falsche Anbieter: Wenn Sie Cloud Computing nutzen möchten, sollten Sie sich für den richtigen Anbieter entscheiden. Eine Fehlentscheidung kann Sie hier nicht nur unnötig viel Geld kosten, sondern auch andere Risiken mit sich bringen. Die Cloud gilt als Konzept, das sich stetig weiterentwickelt. Daher benötigen Sie einen innovativen Ansprechpartner wie LUY, der stets mit der Zeit geht und Ihnen die besten, aktuellen Lösungen bieten kann. Dadurch lassen sich Betriebsausfälle, Sicherheitslücken und mehr vermeiden.
• Verbindungsprobleme: Da die Cloud-Infrastruktur vollkommen vom Internet abhängig ist, benötigen Sie in erster Linie eine starke und zuverlässige Netzwerkverbindung. Das hängt sowohl mit Ihren Hardware-Komponenten als auch mit Ihrem Netzanbieter zusammen.
• Datenkontrolle: Die Kontrolle über die Daten ist in Unternehmen, die Cloud Computing nutzen, nicht mehr so hoch wie bei On-Premises-Lösungen. Daher ist es wichtig, sich zunächst mit Themen wie Datenschutz auseinanderzusetzen und einen Anbieter zu wählen, dem man vertraut.

Komponenten einer Cloud-Infrastruktur

Wenn Sie sich als Unternehmen dazu entscheiden, eine Cloud-Computing-Lösung zu kaufen, beginnt alles mit der Miete eines Zugangs zur Cloud-Infrastruktur. Diese setzt sich aus 4 Komponenten zusammen: der Software bzw. Virtualisierung, der Hardware, dem Netzwerk und der Datenspeicherung bzw. der Lagerung.

Software

Die Software, die für Cloud-Infrastrukturen nötig ist, wird häufig auch als „Virtualisierung“ bezeichnet. Sie ist von großer Wichtigkeit, da sie die Datenspeicherung und Rechenleistung von der Hardware ableitet. Das macht es wiederum den Benutzern möglich, über ihre Hardware – also auch Endgeräte wie Computer und Smartphones – mit der Cloud-Infrastruktur zu interagieren. Um die Cloud-Nutzung zu vereinfachen, verwenden Entwickler Analysen, Datenverwaltungstools, virtuelle Maschinen (VMs) und mehr, damit die Cloud-Nutzung für Benutzer noch einfacher ist.

Hardware

Im ersten Moment denken viele, dass eine Cloud bedeutet, dass man auf Hardware-Komponenten verzichten kann. Dem ist jedoch nicht so!

Ohne Hardware kann eine Cloud-Infrastruktur nicht bestehen. Physische Komponenten sind somit essenziell für Cloud Computing. Tatsächlich können sich diese an verschiedenen geografischen Standorten befinden. Folgende Bestandteile gehören zur notwendigen Hardware für eine Cloud-Infrastruktur:

• Firewalls
• Load Balancer
• Backup-Geräte
• Netzwerkgeräte
• Router
• Speicher-Arrays

Besonders wichtig ist der Server – er ist sozusagen das Herzstück der Cloud-Infrastruktur. Bei einem Server handelt es sich um Geräte oder Computer, die dafür verantwortlich sind, Benutzern die Dienste bereitzustellen. Dazu müssen sie besonders leistungsstark sein.

Server werden von Cloud-Anbietern in verschiedenen Rechenzentren installiert. Jeder Server kann mit einem großen Arbeitsspeicher und mehreren Prozessorkernen ausgestattet werden, was dabei hilft, hohe Rechenkapazitäten zu bieten. Um ein Maximum an Leistung zu ermöglichen, betreiben Cloud-Anbieter in der Regel Gruppen von miteinander verbundenen Servern. So ist es möglich, eine breite Palette an Cloud-Computing-Services bereitzustellen.

Wer sich für eine private Cloud entscheidet, kann dedizierte Server für die Speicherung von Informationen verwenden. Bei einer öffentlichen Cloud hingegen wird ein mandantenfähiges Modell gewählt, sodass die Dienste mehreren Kunden gleichzeitig zur Verfügung stehen.

Netzwerk

Networking ist für Cloud Computing essenziell, da Benutzer nur dadurch auf die Cloud-Ressourcen zugreifen können. Eine Vernetzung findet über physische Hardware wie Router, Verkabelungen, Switches und Load Balancer statt. Danach geht es in virtuelle Netzwerke über, die ebenfalls eine wichtige Rolle dabei spielen, dass alle auf die gewünschten Dienste zugreifen können. Cloud-Netzwerke setzen sich aus verschiedenen Subnetzen zusammen, was eine hohe Konnektivität ermöglicht.

Übrigens: Die angeführten Load Balancer sind notwendig, um die Netzwerklatenz zu reduzieren und eine verbesserte Anwendungsleistung zu erzielen, wenn der Datenverkehr erhöht ist. Sie sind für eine gute Performance also unverzichtbar.

Speicher

Bei einem Cloud-Speicher handelt es sich um einen persistenten Datenraum, den der Cloud-Anbieter auf einer physischen Architektur hostet. Sein Ziel: Cloud-Workloads speichern. Grundsätzlich können Sie auf jedem Gerät mit Zugang zum Internet eine Verbindung zum Cloud-Speicher herstellen. Er ist skalierbar, sodass er sich an die individuellen Anforderungen Ihres Unternehmens flexibel anpassen lässt. Typ, Größe und regionale Verfügbarkeit können maßgeschneidert auf Ihren Bedarf ausgerichtet werden.

In vielen Fällen wird der Begriff „Lagerung“ synonym zu „Speicher“ verwendet. Es handelt sich dabei nicht um zwei unterschiedliche Komponenten der Cloud-Infrastruktur, sondern um ein und dasselbe.

3 Haupttypen von Cloud-Architekturen

Cloud-Architekturen lassen sich in drei Oberkategorien unterteilen. Die IT-Architektur, die die Entwicklung von IT-Spezifizierungen, Guidelines und Modellen umfasst, ist für die Verwaltung, Überwachung und Veränderungen der IT-Ressourcen in einem Unternehmen relevant.

Um die individuellen Anforderungen eines Betriebs zu erfüllen, gibt es die Möglichkeit, aus drei verschiedenen Cloud-Architekturen für die Umsetzung der Cloud-Infrastruktur zu wählen:

1. Öffentliche Cloud: Die öffentliche Cloud – auch „Public Cloud“ genannt, ermöglicht Ihnen den Zugriff auf Cloud-Computing-Funktionen in einer sogenannten Mehrmandanten-Vereinbarung. Das bedeutet, dass Drittanbieter eingesetzt werden, um die Cloud-Ressourcen für mehrere Kunden zugänglich zu machen. Damit sinken die Kosten für Rechenleistung und Datenspeicherung, da Sie sie sich mit anderen Unternehmen teilen. Jedoch sind potenzielle Datenschutzprobleme nicht zu unterschätzen – wer mit sensiblen Daten oder persönlich identifizierbaren Informationen arbeitet, sollte keine öffentliche Cloud nutzen.
2. Private Cloud: Eine hohe Datensicherheit bietet die private Cloud. Hier kann nur ein einziges Unternehmen auf die Cloud-Infrastruktur zugreifen, was zwar die Kosten erhöht, aber die Datensicherheit steigert.
3. Hybrid-Cloud: Eine Mischform der beiden genannten Varianten ist die Hybrid-Cloud. Sie ermöglicht es Unternehmen, sowohl private als auch öffentliche Clouds zu nutzen. Es mag sinnvoll sein, eine öffentliche Cloud zu verwenden, um von geografisch voneinander entfernten Standorten auf die gleichen Ressourcen zugreifen und diese gemeinsam nutzen zu können. Die private Cloud hingegen wird als selbstverwaltete Infrastruktur genutzt, um sensible Daten zu speichern.

Cloud-Infrastruktur-Bereitstellungsmodelle

Wie bereits eingangs erwähnt, gibt es verschiedene Bereitstellungsmodelle von Cloud-Infrastrukturen, die in Unternehmen Anwendung finden. Zunächst einmal: Warum ist die Auswahl eines Bereitstellungsmodells wichtig? Und worin liegen die Unterschiede?

Tatsächlich variieren die Modelle – oft auch „Cloud-Service-Modelle“ oder nur „Service-Modelle“ genannt – je nachdem, auf welcher Ebene und in welchem Umfang Cloud-Dienstleistungen bereitgestellt werden. Daher ist eine individuelle Entscheidung in diesem Bereich immer sinnvoll.

Infrastructure-as-a-Service (IaaS)

Bei einem IaaS-Modell nutzen Unternehmen das gesamte Spektrum der Cloud-Infrastruktur als kostenpflichtigen Service. Dazu gehören Funktionen wie Datenspeicherung, Netzwerk, Server und Virtualisierung. Das Unternehmen kann auf so viel Rechenleistung oder Datenspeicher zugreifen, wie es benötigt wird. Allerdings ist dafür eine eigene Softwareplattform nötig.

IaaS gilt als die praktischste Art der Cloud-Infrastruktur-Bereitstellungsmodelle. Unternehmen müssen dabei jedoch ihre eigenen Cloud-Ressourcen kontrollieren und warten, was nicht für jeden infrage kommt.

Platform-as-a-Service (PaaS)

PaaS-Modelle sehen vor, dass der Cloud-Service-Anbieter seinem Kunden die gesamte Cloud-Infrastruktur bereitstellt. Daten, Netzwerke, Server und Virtualisierung werden über eine Plattform von Runtime-Services, Betriebssystemen und Middleware bereitgestellt.

Das macht es Unternehmen möglich, ihre Software und Anwendungen in einer Cloud-Umgebung zu implementieren, zu betreiben, zu entwickeln und zu testen. Die Kosten und die Komplexität einer lokalen IT-Infrastruktur fallen weg.

Software-as-a-Service (SaaS)

Bei dem SaaS-Ansatz stellen Cloud-Service-Anbieter die Anwendungen über webbasierte Portale bereit. Damit gilt er als das am weitesten verbreitete und beliebteste Bereitstellungsmodell für Cloud-Infrastrukturen.

Die gesamte Datenspeicherung befindet sich auf den Servern des Anbieters. Daher müssen Unternehmen keine Anwendungsinformationen auf ihren eigenen lokalen Festplatten speichern. Das spart Ihnen nicht nur effektiv Zeit und Geld, sondern minimiert auch die Risiken.

SaaS-Anbieter stellen sämtliche Tech Stacks bereit und kümmern sich gleichzeitig um die Wartung. Der Aufwand für das Unternehmen beschränkt sich daher auf ein absolutes Minimum.

Auch wir von LUY setzen auf den Software-as-a-Service Ansatz. Das macht es uns möglich, zufriedenstellende und zuverlässige Lösungen für Unternehmen bereitzustellen, die die individuellen Anforderungen in vollem Umfang erfüllen.

Fazit

Cloud Computing ist in mehr und mehr Unternehmen in Verwendung. Um eine Cloud überhaupt nutzen zu können, braucht es eine funktionierende Cloud-Infrastruktur. Experten wie LUY helfen Ihnen dabei, das Beste aus Ihrer IT herauszuholen. Dank unserer praktischen und zuverlässigen Lösungen können Sie Ihre IT-Systeme und -Ressourcen so effizient wie nie verwalten und nutzen.

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