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Definition: Modulare Hardware-Racks von Amazon Web Services Was ist AWS Outposts?

| Autor / Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Stefan Luber / Florian Karlstetter

AWS Outposts ist eine voll gemanagte Lösung von Amazon zur Erweiterung der AWS-Infrastruktur. Sie ermöglicht die Bereitstellung der Amazon Web Services in lokalen Rechenzentren.

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Mit AWS Outposts bietet Amazon Web Services eine voll gemanagte Lösung zur lokalen Erweiterung der AWS-Infrastruktur.
Mit AWS Outposts bietet Amazon Web Services eine voll gemanagte Lösung zur lokalen Erweiterung der AWS-Infrastruktur.
(Bild: © Gerd Altmann / Pixabay )

Bei AWS Outposts handelt es sich um Hardware-Racks mit Servern, Netzkomponenten und Speicher, die im Data Center des Kunden installiert werden. Typische Einsatzbereiche sind Anwendungen, die niedrige Latenzzeiten benötigen oder auf eine lokale Datenverarbeitung angewiesen sind.

Modulare Bauweise

AWS Outposts ist die Bezeichnung einer voll gemanagten Lösung, die vom Unternehmen Amazon angeboten wird. Die AWS Outposts ermöglichen die Bereitstellung der Amazon Cloud-Services in einem lokalen Rechenzentrum eines Kunden. Es handelt sich um modular aufgebaute Hardware-Racks, die mit Servern, Storage und Netzkomponenten ausgestattet sind. Sie werden in einem Data Center installiert, mit dem lokalen Netz des Kunden und mit einer AWS-Region verbunden und von Amazon verwaltet.

Die Amazon Web Services der Public Cloud wandern quasi in ein privates Rechenzentrum und erweitern die AWS-Infrastruktur, APIs und Tools in eine lokale Umgebung. Es wird eine Art hybride Cloud-Infrastruktur auf Basis der Amazon Web Services geschaffen. Geeignet ist das Konzept mit den AWS Outposts für Anwendungen, die niedrige Latenzzeiten benötigen oder die auf eine lokale Datenverarbeitung und Datenhaltung angewiesen sind. Auf den Outposts lassen sich verschiedene Instanzen der Amazon Elastic Compute Cloud (EC2) starten und Amazon Elastic Block Store lokal bereitstellen.

Der Kunde hat die Wahl, Amazon Web Services lokal auf den AWS Outposts zu betreiben oder Services aus der AWS-Cloud der verbundenen Region zu beziehen. Das Management, die Überwachung und die Konfiguration der lokal oder der in der Cloud betriebenen Services unterscheidet sich für den Anwender nicht. Die Outposts lassen sich so einrichten, dass Kundendaten das lokale Rechenzentrum nicht verlassen. In diesem Fall werden nur Daten wie Messdaten, bestimmte Tags und IDs oder Daten zur Überwachung und zum Management der Services an die verbundene AWS-Region übertragen.

Aufbau und Funktionen der AWS Outposts

Bei den AWS Outposts handelt es sich hardwaretechnisch um Racks, die mit Server-, Netzwerk- und Speicherhardware bestückt sind. Die Outposts sind modular aufgebaut und ähneln in ihrer Ausstattung der Hardware, die Amazon in den eigenen Cloud-Rechenzentren einsetzt. Um eine hohe Verfügbarkeit zu realisieren, sind die Outposts mit redundanten Komponenten wie Netzteilen und Netzwerk-Switchen bestückt. Die Anbindung an die Netzinfrastruktur erfolgt über Glasfaserleitungen und Gigabit Ethernet mit einer maximalen Geschwindigkeit von bis zu 400 Gigabit pro Sekunde. Lokale Speicher sind Elastic Block Store (EBS) für die persistente Speicherung und lokaler Instance-Speicher. EBS-Volumes sind standardmäßig verschlüsselt.

Über die Glasfaserverbindungen und Gigabit Ethernet stellen die AWS Outposts sowohl die Verbindung mit dem lokalen Kundennetz als auch mit der AWS-Region her. Die beiden Top-of-Rack-Switche (ToR-Switche) eines Outposts werden als Outposts Network Devices (ONDs) bezeichnet und können beispielsweise per Link Aggregation Control Protocol (LACP) mit zwei Switchen des Kunden verbunden werden. Über die Layer-3-Verbindung lässt sich dynamisches Routing über das Border Gateway Protocol (BGP) realisieren. So kann der Outpost per BGP sowohl mit dem lokalen Kundennetzwerk als auch mit der AWS Region verbunden werden.

Einsatzmöglichkeiten der AWS Outposts

Typische Einsatzmöglichkeiten der AWS Outposts sind:

  • Anwendungen, die niedrige Latenzzeiten benötigen;
  • Anwendungen, die eine lokale Datenverarbeitung oder Datenhaltung erfordern.

Oft besteht die Anforderung, Daten in nahezu Echtzeit zu verarbeiten und Antworten mit minimalen Latenzzeiten zu liefern. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn lokale Produktionsanlagen gesteuert oder Echtzeitfinanztransaktionen durchgeführt werden sollen. Werden die hierfür benötigten Services in der AWS Public Cloud betrieben, lassen sich die Anforderungen an minimale Latenzzeiten unter Umständen nicht erfüllen. Sind hingegen AWS Outposts im Rechenzentrum installiert, lassen sich Amazon Web Services lokal betreiben. Aufgrund der geringen Netzwerkverzögerungen und der hohen Bandbreiten der lokalen Verbindungen sowie der Datenverarbeitung direkt im Rechenzentrum sind minimale Latenzzeiten realisierbar.

Für bestimmte Anwendungen bestehen gesetzliche Anforderungen oder Compliance-Vorgaben, die es untersagen, Daten in einem externen Data Center außerhalb des eigenen Rechenzentrums zu verarbeiten oder zu speichern. Zudem existieren Anwendungen, die große Datenmengen zu verarbeiten und zu übertragen haben. Services aus einer Public Cloud und begrenzte Bandbreiten der Internetverbindungen erfüllen die geschilderten gesetzlichen oder technischen Anforderungen nicht immer. Sind AWS Outposts installiert, verlassen die Daten des Kunden das lokale Rechenzentrum nicht. Zudem stehen lokale Netzwerkbandbreiten zur Verfügung, die eine Übertragung und Verarbeitung großer Datenmengen erlauben.

Mit Hilfe der lokal ausgeführten Amazon Web Services lassen sich beispielsweise folgende Anwendungstypen betreiben:

  • containerisierte Anwendungen auf Basis von Amazon ECS, der Container Engine Docker und der Container Orchestrierung mit Kubernetes,
  • Datenbanken mit MySQL- und PostgreSQL-Datenbank-Engines auf Basis von Amazon RDS (Amazon Relational Database Service),
  • Datenanalyse-Anwendungen auf Basis von Apache Spark, Apache Hive, Presto und Amazon EMR-Clustern.

Typische Branchen, für die ein Einsatz von AWS Outposts denkbar ist, sind:

  • die Industrie: Automatisierung und Überwachung von Fertigungsprozessen,
  • das Gesundheitswesen: Verarbeitung und Analyse medizinischer Daten,
  • die IT-Branche: Bereitstellung von Netzwerkservices und Netzwerkfunktionen,
  • die Medienbranche: aufwändige Grafik-, Video- und Audiobearbeitungen oder Live-Streaming,
  • die Finanzbranche: Realisierung von Handels- und Transaktionsplattformen mit niedrigen Latenzen und lokaler Datenhaltung,
  • der Handel: Bereitstellung von Verkaufsstellensystemen und lokale Echtzeitanalysen des Kundenverhaltens.

Vorteile der AWS Outposts

Durch die Installation der voll gemanagten AWS Outposts im lokalen Rechenzentrum eines Kunden ergeben sich zahlreiche Vorteile. Amazon Web Services wie Amazon EC2, Amazon EBS, Amazon EKS, Amazon RDS oder Amazon EMR lassen sich lokal betreiben. Dadurch können technische, organisatorische und gesetzliche Anforderungen umgesetzt werden, die mit Amazon Web Services aus einer Region der Public Cloud nicht realisierbar sind. Gleichzeitig kann eine Mischung lokaler und cloudbasierte Amazon Web Services erfolgen.

Die Tools für Management, Überwachung und Konfiguration unterscheiden sich nicht. Kundendaten, die aus gesetzlichen, regulatorischen oder anderen Gründen das Kundenrechenzentrum nicht verlassen dürfen, lassen sich lokal verarbeiten und speichern. Die lokale Datenverarbeitung bietet zudem den Vorteil minimaler Latenzzeiten. Es werden echtzeitfähige Edge-Implementierungen möglich. Da die AWS Outposts komplett von Amazon gemanagt und überwacht werden, reduziert sich der eigene Aufwand für die Verwaltung der IT-Infrastruktur.

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