Definition: IT-Infrastruktur für Cloud Computing

Was ist eine Cloud-Infrastruktur?

| Autor / Redakteur: Dirk Srocke / Florian Karlstetter

Der Begriff Cloud-Infrastruktur - aus Nutzersicht und Betreiber-Perspektive erklärt.
Der Begriff Cloud-Infrastruktur - aus Nutzersicht und Betreiber-Perspektive erklärt. (Bild: gemeinfrei (geralt / pixabay) / CC0)

Einerseits stellt die Cloud Ressourcen bereit – andererseits benötigt die Cloud selbst Ressourcen, um überhaupt zu existieren. Der Begriff „Cloud-Infrastruktur“ beschreibt beide Aspekte.

Je nachdem wie man sich dem Thema nähert, kann Cloud-Infrastruktur für zwei komplett unterschiedliche Dinge stehen. Aus Nutzersicht sind Cloud-Infrastrukturen gleichbedeutend mit einem abstrakten Ressourcenpool, aus dem man sich beliebig bedienen kann. Cloud-Betreiber dürften mit dem Thema jedoch eher die Hard- und Software verbinden, von denen die Nutzer eines Clouddienstes keine konkrete Vorstellung haben.

Cloud-Infrastruktur aus Betreibersicht

Für Betreiber zählt zur Cloud-Infrastruktur alles was nötig ist, um eine Cloud aufzusetzen und zu betreiben. Um entsprechende Dienste zu liefern braucht es einerseits Hardware. Hierzu gehören Standardserver, Netzwerkkomponenten und Speichersysteme (Compute, Network, Storage). Hinzu kommen selbst realisierte oder über Drittanbieter angemietete Verbindungen zwischen Rechenzentren (Data Center Interconnect, DCI). Schließlich benötigen Provider auch entsprechende Software, um ihre Geräte effizient zu betreiben und zu skalieren – sowie erbrachte Leistungen beim Kunden abzurechnen.

In der Regel sitzt direkt auf der Serverhardware eine Virtualisierungsschicht, auf der virtuelle Maschinen laufen. Damit Workloads und Anwendungen tatsächlich elastisch und mit garantierter Leistung bereitgestellt werden können, erleichtern Verwaltungswerkzeuge das Management und realisieren den Zugriff auf Schnittstellen und Sicherheitsfunktionen. Entsprechende Tools müssen insbesondere auch gewährleisten, dass die Cloud auch dann noch verfügbar ist, wenn Wartungen nötig sind oder Updates und Patches eingespielt werden.

Überdies sollten Rechenzentrumsbetreiber auch die Hardware riesiger Cloud-Infrastrukturen möglichst effizient installieren und erweitern können: Das gelingt beispielsweise mit hyperkonvergenten Systemen (Hyperconverged Infrastructure; HCI): Die bündeln Rechenleistung, Massenspeicher und Netzwerk in vorkonfigurierten Appliances und erleichtern so eine lineare Skalierbarkeit. Zudem sind am Markt weitere, vorkonfigurierte Cloud-Infrastrukturlösungen erhältlich, die Hard- und Software bereits vereinen.

Manchmal ist der Leidensdruck von Rechenzentrumsbetreibern offenbar auch so groß, dass diese eigene Lösungen für ihre Clouds entwerfen. So arbeitet das ursprünglich von Facebook initiierte Open Compute Project an standardisierten, effizienten und bezahlbaren Hardware-Designs für rasant wachsende Rechenzentren. Mit OpenStack haben Rackspace und NASA zudem ein Cloudbetriebssystem ins Leben gerufen, das die Hardware verschiedenster Hersteller zu einem einheitlichen Ressourcenpool zusammenfassen kann.

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Cloud-Infrastruktur aus Verbrauchersicht

Für Cloudnutzer ist es zunächst einmal ganz gleichgültig und nicht direkt ersichtlich, über welche Hardware sie auf IaaS, PaaS oder SaaS zugreifen. Im Vordergrund stehen vielmehr Ressourcen, die sich flexibler und effizienter verwalten und nutzen lassen als die traditionelle IT im Serverraum.

In diesem abstrakteren Kontext lässt sich die IT-Infrastruktur über Service- und Liefermodelle charakterisieren. IaaS, PaaS und SaaS beschreiben etwa, ob Infrastrukturen, Plattformen oder Softwareprogramm als Dienstleistung genutzt werden. Das Liefermodell beantwortet die Frage, ob Kunden exklusiv (Private Cloud), mit anderen (Public Cloud) oder im kleineren Nutzerkreis (Community Cloud) auf Cloud-Infrastrukturen zugreifen.

Beide Rollen zugleich

Während Provider also IT-Ressourcen effizient bereitstellen müssen, wollen Nutzer flexibel auf Clouddienste zugreifen. Insbesondere für große Unternehmen kann es sinnvoll sein, beide Rollen einzunehmen – um strenge Compliance-Vorgaben zu erfüllen oder eigene Ressourcen im Rechenzentrum effizienter zu verwalten und zu nutzen als mit traditionellen Architekturen.

Auf Virtualisierungstechniken aufbauend können Organisationen ihre IT dementsprechend elastisch gestalten und Ressourcen flexibel zuweisen. In solch einer Private Cloud werden dann virtualisierte Ressourcen zusammengefasst und nach Bedarf den jeweiligen Fachabteilungen und Anwendern zur Verfügung gestellt. Nutzer beziehen Leistungen per On-demand self-service und können auf (aus Nutzersicht nahezu) unbegrenzte IT-Kapazitäten zugreifen, die sich automatisiert an Laständerungen anpassen können (Skalierbarkeit). IT-Verantwortliche sind derweil in der Lage, die genutzten Services zu messen und nach Kostenstellen abzurechnen.

Im Rahmen hybrider Clouds lassen sich Organisations-interne Cloud-Infrastrukturen überdies mit externen Dienstleistungen kombinieren.

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