Definition: Grundlage für das europäische Cloud-Vorhaben GAIA-X Was ist Sovereign Cloud Stack (SCS)?

Der modular aufgebaute Sovereign Cloud Stack (SCS) bildet den technischen Unterbau des europäischen Cloud-Projekts GAIA-X. Mit SCS und GAIA-X soll die Unabhängigkeit von externen Software-Anbietern und proprietären Technologien sichergestellt werden. SCS ist gemäß der EU DSGVO datenschutzkonform.

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Open-Source-basierte Cloud- und Container-Plattform: Sovereign Cloud Stack beschreibt den technischen Unterbau des europäischen Cloud-Projekts GAIA-X.
Open-Source-basierte Cloud- und Container-Plattform: Sovereign Cloud Stack beschreibt den technischen Unterbau des europäischen Cloud-Projekts GAIA-X.
(Bild: gemeinfrei © Gerd Altmann / Pixabay )

Der Sovereign Cloud Stack ist eine Open-Source-Cloud- und Container-Plattform. Das Projekt ist bei der OSB Alliance angesiedelt und erhält staatliche Fördermittel. SCS ist das Akronym für Sovereign Cloud Stack. Ins Leben gerufen wurde das SCS-Projekt im Jahr 2019. Es erhält staatliche Fördermittel unter anderem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) und ist bei der OSB Alliance (Open Source Business Alliance) angesiedelt. Die OSB Alliance verantwortet die Entwicklung und den Aufbau des Sovereign Cloud Stacks.

Ziel des Projekts ist es, Alternativen zu proprietären Technologien und marktdominierenden Cloud-Anbietern zu schaffen. Transparenz, Interoperabilität und Unabhängigkeit von Akteuren anderer Rechtsräume sollen sichergestellt und die politische oder wirtschaftliche Einflussnahme verhindert werden. Mit dem Sovereign Cloud Stack werden Cloud-Anbieter und -Betreiber in die Lage versetzt, Lösungen für Infrastructure-as-a-Service und Container-as-a-Service bereitzustellen. Die Lösungen werden auf modernen, unabhängigen Plattformen produziert und angeboten. Sie erfüllen die Vorgaben der Europäischen Datenschutzgrundverordnung (EU DSGVO).

Komponenten und Inhalte des Sovereign Cloud Stacks sind neben der IaaS- und der CaaS-Schicht beispielsweise Netzwerktechnologie, Betriebsprozesse und Betriebstools, softwaredefinierter Storage, Identity-Management, standardisierte Schnittstellen und einiges mehr. Zur Realisierung kommen bewährte Open-Source-Lösungen wie die Container-Orchestrierung mit Kubernetes zum Einsatz.

Die SCS-Software ist frei nutzbar und kann von Programmierern dank dem quelloffenem Code individuellen Anforderungen angepasst werden. Cloud-Lösungen lassen sich mit SCS verteilt über verschiedene Betreiber nutzen. Anwendungen sind einfach zwischen Clouds migrierbar. Die Version SCS Release 0 wurde im Juli 2021 freigegeben. Im Oktober 2021 folgte SCS Release 1. Der Sovereign Cloud Stack ist bei ersten Cloud-Providern wie Plusserver und Betacloud Solutions produktiv im Einsatz.

Wichtige Grundprinzipien des Sovereign Cloud Stacks

Wichtige Grundprinzipien des Sovereign Cloud Stacks sind:

  • Offenheit und Transparenz: Die verwendete Software ist ausschließliche Open-Source-Software. Der Code ist transparent. Alle Entwicklungs- und Entscheidungsprozesse sind ebenfalls offen und transparent.
  • Präzise beschriebene und zertifizierbare Standards: Sie stellen die Interoperabilität, Sicherheit und Qualität der Cloud-Dienste und die Entwicklung eines lebendigen Ökosystems sicher.
  • Nachhaltigkeit: Die Nachhaltigkeit ist die Basis für eine langlebige, stabile Software-Infrastruktur. Auch die Nachhaltigkeit hinsichtlich des Energiebedarfs ist ein Grundprinzip von SCS.
  • Föderierung: Schaffung eines Netzwerks kollaborierender Anbieter mit kompatiblen Technologien und föderierbarer Identitäts- und Zugriffsverwaltung ohne die Notwendigkeit einer zentralen Kontrollinstanz.
  • Weitergabe und Dokumentation bewährter Praktiken: Vereinfachung der Bereitstellung sicherer Cloud-Services hoher Qualität.

Der Sovereign Cloud Stack als technischer Unterbau von GAIA-X

Der Sovereign Cloud Stack ist als technischer Unterbau von GAIA-X vorgesehen. GAIA-X ist politisch wie technologisch ein wichtiges europäisches Projekt. Es soll die digitale Abhängigkeit europäischer Unternehmen von den marktdominierenden Cloud-Betreibern und -Anbietern anderer Rechtsräume reduzieren und die Einhaltung der Europäischen Datenschutzgrundverordnung sicherstellen. Ziel ist der Aufbau einer sicheren und vertrauenswürdigen europäischen Dateninfrastruktur für eine digitale Souveränität Europas.

GAIA-X ist nicht gewinnorientiert und wird von der EU gefördert und gesteuert. Erstmals vorgestellt wurde GAIA-X im Jahr 2019 auf dem Digital-Gipfel. Den technischen Unterbau von GAIA-X stellt der Sovereign Cloud Stack zur Verfügung. Er vereint zahlreiche Open-Source-Komponenten und erfüllt hinsichtlich des Einsatzes offener Technologien ein wichtiges Merkmal des GAIA-X-Projekts. SCS ist ein elementarer Teil des GAIA-X-Projekts.

Architektur und verwendete Open-Source-Komponenten des Sovereign Cloud Stacks

Architektur und Design des Sovereign Cloud Stacks sind so ausgelegt, dass sich die Cloud- und Container-Plattform für unterschiedliche Szenarien und private oder öffentliche Clouds jeder Größe eignet. SCS ist modular aufgebaut und setzt auf bewährte, bereits existierende Open-Source-Lösungen. Die Schnittstellen der Lösungen werden standardisiert und, falls notwendig, erweitert.

Zu den eingesetzten Open-Source-Komponenten gehören beispielsweise mit OpenStack realisierte Cloud-Umgebungen, die Containerisierung mit Docker, die Orchestrierung von Container-Umgebungen mit Kubernetes, das Nutzermanagement mit Keycloak und LDAP, die Orchestrierung, die allgemeine Konfiguration und Administration mit Ansible, das Package-Management für Kubernetes-Anwendungen mit Helm, der Aufbau eines Service-Mesh mit Istio, die Bereitstellung von Proxy-Services mit Envoy und vieles mehr.

Vorteile des Sovereign Cloud Stacks als technologischer Unterbau von GAIA-X

Der Einsatz des Sovereign Cloud Stacks als technischer Unterbau für GAIA-X bietet zahlreiche Vorteile. Durch die Verwendung von offenen, frei verfügbaren Open-Source-Komponenten werden technologische Abhängigkeiten von proprietären Technologien und marktdominierenden Cloud-Anbieter vermieden. Die Software ist für jeden nutzbar und kann bei Bedarf individuellen Anforderungen angepasst werden. SCS ist komplett unabhängig von Rechten Dritter nutzbar. Die Transparenz des Codes sorgt dafür, dass die Software jederzeit überprüfbar und auditierbar ist. Eine große Community leistet wertvolle Beiträge zur Entwicklung und zum Design der Plattform.

Durch die Standardisierung der Schnittstellen entsteht eine hohe Interoperabilität. Sie ermöglicht die übergreifende Arbeit mit verschiedenen Clouds und stellt die Migrationsfähigkeit der Anwendungen sicher. Der Sovereign Cloud Stack erlaubt die Föderierung der europäischen Cloud-Infrastruktur. Es kann ein Netzwerk kollaborierender Anbieter mit kompatiblen Technologien und föderierbarer Identitäts- und Zugriffsverwaltung entstehen, ohne dass eine zentrale Instanz kontrollierend eingreifen muss. Dennoch bleiben die einzelnen Clouds des föderierten Netzwerks für sich genommen selbständig und agieren technologisch unabhängig. Die Föderierung fördert die Angebotsvielfalt und die Georedundanz. Gleichzeitig werden die Skalierung von Services und die Migration von Anwendungen zwischen verschiedenen Clouds vereinfacht.

Der Sovereign Cloud Stack ist modular aufgebaut und eignet sich für öffentliche oder private Clouds jeder Größe. Auch Cloud-Szenarien wie Edge Computing werden unterstützt. SCS minimiert durch die Dokumentation von Best Practices der Referenzimplementierung den Aufwand für die Auswahl, die Integration und den Betrieb von Cloud-Lösungen. DevOps-Teams arbeiten dank Automatisierung und Unterstützung von Konzepten wie CI/CD (Continuous Integration / Continuous Delivery) wesentlich produktiver. Die Konformität mit der Europäischen Datenschutzgrundverordnung verhindert rechtliche Probleme. Insgesamt trägt der Sovereign Cloud Stack zur digitalen Souveränität Europas bei und fördert Europas Wertbeitrag für die Digitalisierung.

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