Private Cloud-Architektur Was ist eine Private Cloud-Architektur?
Was ist eine Private Cloud-Architektur?
Bei der Private Cloud-Architektur handelt es sich um ein Cloud-Computing-System für einzelne Unternehmenskunden, das eine Private Cloud für mehrere Unternehmen oder Geschäftsbereiche einsetzt. Es bietet dieselbe Skalierbarkeit und Flexibilität wie Public Clouds, wird jedoch vor Ort oder von einem Drittanbieter gehostet und einem bestimmten Unternehmen zugewiesen. Diese Konfiguration bietet mehr Kontrolle über Datensicherheit, Compliance und Anpassung als Public Clouds.
- Aus welchen Hauptkomponenten besteht eine Private Cloud-Architektur?
- Was sind die Best Practices beim Entwurf einer Private Cloud-Architektur?
- Wie funktioniert eine Private Cloud-Architektur?
- Was sind die Vorteile einer Private Cloud-Netzwerkarchitektur?
- Welche Arten von Bereitstellungsmodellen gibt es für die Private Cloud-Architektur?
- Welche Risiken birgt die Verwendung einer Private Cloud-Architektur?
- Welche Compliance- und regulatorischen Anforderungen müssen in der Private Cloud-Architektur berücksichtigt werden?
- Wie sieht die Zukunft der Private Cloud-Architektur aus?
- Wie kann HPE Sie bei der Private Cloud-Architektur unterstützen?
Aus welchen Hauptkomponenten besteht eine Private Cloud-Architektur?
Computing-Ressourcen
- Virtualisierungstechnologien: Software, die die Ressourcennutzung maximiert, indem mehrere virtuelle Instanzen auf einem einzigen physischen Server ausgeführt werden.
- Hypervisoren: Stellen virtuellen Computern (VMs) CPU, Arbeitsspeicher und Datenspeicher zur Verfügung.
- Bare Metal bietet dedizierte Ressourcen, hohe Leistung und vollständige Anpassung. Ideal für High Performance Computing, große Datenbanken und Anwendungen mit strengen Compliance-Anforderungen. Die Integration wird zusammen mit virtualisierten Ressourcen über einheitliche Cloud-Management-Plattformen verwaltet.
- Container bieten einfache Virtualisierung, Portabilität, Skalierbarkeit und isolierte Umgebungen. Geeignet für Microservices, CI/CD-Pipelines und Cloud-native Anwendungen. Die Integration wird mithilfe von Orchestrierungstools wie Kubernetes verwaltet und in die vorhandene Private Cloud-Infrastruktur integriert
Speichersysteme
NAS (Network Attached Storage):
- Dateispeicherprotokolle wie NFS und SMB ermöglichen den effektiven Einsatz als NAS-Lösung. Das ermöglicht eine nahtlose Dateifreigabe und Zusammenarbeit zwischen mehreren Benutzern und Anwendungen. Die Plattform lässt sich problemlos in Cloud-Umgebungen integrieren und erweitert die NAS-Funktionen auf die Cloud, um so die Skalierbarkeit und Flexibilität zu verbessern. Die Verwaltungsschnittstelle vereinfacht die Konfiguration und Überwachung von NAS-Ressourcen und reduziert den Verwaltungsaufwand.
Block Storage:
- Block Storage-Protokolle wie iSCSI und Fibre Channel eignen sich ideal für Hochleistungsanwendungen wie Datenbanken und virtuelle Maschinen, die einen Datenzugriff mit geringer Latenz erfordern. Die Plattform ist auf hohen Durchsatz und geringe Latenz ausgelegt und eignet sich daher für anspruchsvolle Blockspeicher-Workloads. Ihre skalierbare Architektur lässt sich einfach erweitern, um wachsenden Leistungs- und Kapazitätsanforderungen gerecht zu werden. Datendeduplizierungs- und Komprimierungsfunktionen helfen, die Kosten für die Speicherung von Blockdaten zu senken, und bieten dadurch eine kostengünstige Lösung.
Object Storage:
- Object Storage-Protokolle wie S3, wodurch es sich für die Speicherung unstrukturierter Daten, Archivierungs- und Backup-Lösungen eignet. Das Cloud-native Design erleichtert die nahtlose Integration mit Public- und Private Cloud-Services und ermöglicht so einfache Datenmobilität und Hybrid Cloud-Bereitstellungen für die Objektspeicherung. Die Plattform bietet verschiedene Konfigurationen zur Optimierung der Bereitstellung von Objektspeicherlösungen, ob vor Ort oder in einer Hybrid-Cloud-Konfiguration.
- Backup und Disaster Recovery sorgen für kosteneffiziente Datensicherung. Durch diese Integration kann ein Unternehmen seine kritischen Daten besser schützen, die Business Continuity sicherstellen und gesetzliche Compliance-Anforderungen erfüllen.
Netzwerk
- Netzwerkvirtualisierung: Technologie, die physische Netzwerkressourcen isoliert, um autonome virtuelle Netzwerke aufzubauen.
- Software Defined Networking (SDN): Softwarebasierte Controller verwalten Netzwerkverkehr und Richtlinien.
- VLANs (Virtual Local Area Networks) und VXLANs (Virtual Extensible LANs): Diese Technologien erstellen isolierte Netzwerksegmente, um die Sicherheit und das Management zu verbessern.
Sicherheit
- Firewalls: Sicherheitssysteme, die den Netzwerkverkehr regelbasiert überwachen und steuern.
- Identitäts- und Zugriffsverwaltung (IAM): Frameworks und Technologien zur Verwaltung von Benutzeridentitäten und Ressourcenzugriff.
- Datenverschlüsselung: Schützt Daten, indem sie bis zur Entschlüsselung unlesbar gemacht werden.
Verwalten und Automatisieren
- Cloud-Management-Plattformen (CMP): Zentralisierte Tools für die Verwaltung von Cloud-Ressourcen, Richtlinien und Services.
- Orchestrierungstools: Software zur Automatisierung der Konfiguration, Koordination und Verwaltung von Cloud-Services.
- Überwachung und Protokollierung: Systeme, die die Leistung, Verfügbarkeit und Sicherheit von Cloud-Ressourcen und -Services überwachen.
Was sind die Best Practices beim Entwurf einer Private Cloud-Architektur?
Wichtige Best Practices sind:
Das Entwerfen einer Private Cloud-Architektur erfordert eine sorgfältige Planung und Berücksichtigung verschiedener Best Practices, um Skalierbarkeit, Sicherheit, Kosteneffizienz und nahtlose Integration in vorhandene IT-Umgebungen zu gewährleisten. Hier finden Sie Best Practices für die Gestaltung einer Private Cloud-Architektur, die die Vorteile einer selbstverwalteten Private Cloud integriert:
1. Bewertung geschäftlicher Anforderungen und Ziele:
- Ermitteln Sie die spezifischen Anforderungen Ihres Unternehmens, einschließlich Workloads, Leistungsanforderungen, Compliance und gesetzlicher Standards.
2. Skalierbarkeit und Flexibilität:
- Entwerfen Sie die Architektur so, dass die Ressourcen je nach Bedarf problemlos nach oben oder unten angepasst werden können. Verwenden Sie eine elastische Ressourcenzuweisung, um eine Überbereitstellung zu vermeiden.
- Sorgen Sie für die nötige Flexibilität, um sich veränderten Geschäftsanforderungen und technologischem Fortschritt anzupassen.
3. Kosteneffizienz:
- Implementieren Sie ein Pay-as-you-go-Modell, um die Kosten an die tatsächliche Nutzung anzupassen und so die Kapitalausgaben zu senken.
- Überwachen und optimieren Sie die Ressourcenzuweisung, um unnötige Ausgaben zu vermeiden.
4. Verbesserte Kontrolle und Governance:
- Behalten Sie die volle Kontrolle über Infrastruktur und Daten, um die Einhaltung interner Richtlinien und gesetzlicher Anforderungen zu gewährleisten.
- Legen Sie klare Governance-Richtlinien und -Verfahren für die Verwaltung der Private Cloud-Umgebung fest.
5. Vereinfachtes Management:
- Nutzen Sie eine einheitliche Verwaltungsplattform zur Überwachung von Computing-, Datenspeicher- und Netzwerkressourcen.
- Automatisieren Sie Routineaufgaben und optimieren Sie Prozesse, um den Verwaltungsaufwand zu reduzieren.
6. Mehr Sicherheit:
- Nutzen Sie integrierte Sicherheitsfunktionen und implementieren Sie strenge Sicherheitsmaßnahmen, die auf Ihre spezifischen Anforderungen zugeschnitten sind.
- Führen Sie regelmäßige Sicherheitsbewertungen und -aktualisierungen durch, um sich vor neuen Bedrohungen zu schützen.
7. Integration in das vorhandene IT-Ökosystem:
- Sorgen Sie für eine nahtlose Integration mit der vorhandenen IT-Infrastruktur, Anwendungen und Services.
- Verwenden Sie vollständig kompatible Lösungen und Standard-APIs, um die Kommunikation zwischen der Private Cloud und anderen Systemen zu erleichtern.
8. Schnellere Bereitstellung:
- Verwenden Sie vorkonfigurierte, getestete Lösungen, um die Bereitstellung zu beschleunigen und die Time-to-Value zu verkürzen.
- Planen Sie einen stufenweisen Bereitstellungsansatz, um Störungen zu minimieren und reibungslose Übergänge sicherzustellen.
9. Leistungsoptimierung:
- Implementieren Sie kontinuierliche Leistungsüberwachungs- und Optimierungstools, um eine effiziente Ressourcennutzung zu gewährleisten.
- Nutzen Sie Analysen und Einblicke, um fundierte Entscheidungen zur Ressourcenzuweisung und Leistungsoptimierung zu treffen.
10. Disaster Recovery und Business Continuity:
- Entwerfen Sie einen robusten Disaster-Recovery-Plan, um die Business Continuity im Falle von Ausfällen oder Katastrophen sicherzustellen.
- Implementieren Sie Datensicherungs- und Wiederherstellungslösungen, um kritische Daten und Anwendungen zu schützen.
11. Benutzererfahrung und Zugänglichkeit:
- Sorgen Sie für eine benutzerfreundliche Oberfläche für die Verwaltung und den Zugriff auf die Private Cloud.
- Bieten Sie den Benutzern ausreichend Schulungen und Support, um einen reibungslosen Übergang und eine effektive Nutzung der Private Cloud zu gewährleisten.
Durch Befolgen dieser Best Practices können Unternehmen eine robuste, effiziente und sichere Private Cloud-Architektur entwickeln, die die Vorteile einer selbstverwalteten Private Cloud nutzt und so letztendlich den Geschäftswert und die betriebliche Leistungsfähigkeit steigert.
Wie funktioniert eine Private Cloud-Architektur?
Ein Private Cloud-Design isoliert, sichert und weist eine Cloud-Umgebung einem Unternehmen zu. So funktioniert normalerweise der Ablauf:
- Einrichtung der Infrastruktur: Die Private Cloud-Architektur besteht aus lokalen oder in der Cloud gehosteten Servern, Datenspeicher- und Netzwerkgeräten. Diese Infrastruktur ist dem Unternehmen zugewiesen, wodurch eine gemeinsame Nutzung von Ressourcen verhindert wird.
- Virtualisierung: Die Virtualisierung bildet die Grundlage der Private Cloud-Architektur. Diese Ebene isoliert physische Ressourcen in VMs und virtuelle Netzwerke für eine effektive Ressourcenzuweisung und -verwaltung. Hypervisoren stellen Rechenleistung, Arbeitsspeicher und Datenspeicher für virtuelle Instanzen bereit.
- Ressourcenmanagement: Cloud-Management-Plattformen (CMPs) und Orchestrierungstools automatisieren das Private Cloud-Ressourcenmanagement. Diese Technologien verwalten Workloads effizient und dynamisch durch Ressourcenzuweisung, Skalierung und Überwachung.
- Networking: SDN, VLANs und VXLANs erstellen und verwalten virtuelle Netzwerke in der Private Cloud. Diese Anordnung ermöglicht ein flexibles, sicheres und skalierbares Cloud-Networking.
- Storage Lösungen: Private Clouds verwenden SAN, NAS, DAS und Object Storage. Diese Systeme speichern und verarbeiten Daten effektiv und gewährleisten Leistung, Skalierbarkeit und Redundanz.
- Sicherheit und Compliance: Private Clouds verwenden Firewalls, IAM und Datenverschlüsselung. Diese Verfahren schützen Daten und Ressourcen vor unberechtigtem Zugriff und Verstößen und gewährleisten die Einhaltung von Gesetzen und Richtlinien.
- Benutzerzugriff und Verwaltung: Die Cloud-Verwaltungsplattform bietet eine zentrale Oberfläche für Private Cloud-Benutzer. In dieser regulierten Umgebung können Administratoren und Benutzer Cloud-Ressourcen verwalten, Anwendungen installieren und mehr.
Eine Private Cloud-Architektur nutzt die physische Infrastruktur, Virtualisierung, Verwaltungstools und Sicherheit, um dem Unternehmen eine dedizierte, skalierbare und sichere Cloud-Umgebung bereitzustellen.
Was sind die Vorteile einer Private Cloud-Netzwerkarchitektur?
Die Private Cloud-Netzwerkarchitektur bietet viele Vorteile:
- Verbesserte Sicherheit und Compliance: Durch die Zuweisung von Ressourcen an eine einzelne Entität werden Sicherheit und Datenschutz verbessert, was Unternehmen dabei hilft, gesetzliche Standards einzuhalten und Datenschutzverletzungen zu verhindern.
- Anpassung und Flexibilität: Bietet flexible Netzwerk-, Datenspeicher- und Anwendungslösungen mit einem hohen Maß an Anpassungsmöglichkeiten, um organisatorischen Anforderungen gerecht zu werden.
- Verbesserte Leistung und Ressourcenverwaltung: Bietet dedizierte Ressourcen zur Optimierung der Leistung und effizienten Verwaltung von Rechenleistung, Speicher und Netzwerkkapazität. So wird sichergestellt, dass Workloads reibungslos und ohne Ressourcenkonflikte ausgeführt werden.
- Hohe Verfügbarkeit und Disaster Recovery: Automatische Redundanz und Failover zur Minimierung von Ausfallzeiten und integrierte Disaster Recovery-Lösungen zur Wahrung der Daten- und Geschäftskontinuität.
- Kostenkontrolle und Vorhersagbarkeit: Private Clouds bieten vorhersehbare Preise und eliminieren Kosten für gemeinsam genutzte Ressourcen und Datenübertragung, wodurch langfristige Kosten gesenkt werden.
Welche Arten von Bereitstellungsmodellen gibt es für die Private Cloud-Architektur?
Bereitstellungsmodelle für Private Cloud-Architekturen:
- On-Premises Private Cloud: Ein Unternehmen stellt in seinen Rechenzentren seine eigene Private Cloud-Infrastruktur bereit und verwaltet diese. Das Unternehmen kontrolliert Hardware, Software und Netzwerke und bietet vollständige Anpassung und Kontrolle. Es sind jedoch erhebliche Investitionen in die physische Infrastruktur und deren Wartung erforderlich.
- Managed Private Cloud: Die Managed Private Cloud wird am Standort des Kunden (oder in einer Colocation-Einrichtung) gehostet. Dieses Konzept bietet Wissen und Unterstützung in einer Private Cloud-Umgebung mit geringerem Betriebsaufwand.
- Hybride Private Cloud: Kombiniert lokale und Managed Private Clouds. Durch die Kombination einer On-Premises-Infrastruktur mit Managed Services von Drittanbietern werden flexible und skalierbare Umgebungen geschaffen. Mit dieser Strategie können Private Cloud-Ressourcen in Public Cloud-Services oder andere Private Cloud-Installationen integriert werden, wodurch die Flexibilität und die Nutzung der Ressourcen erhöht werden.
Welche Risiken birgt die Verwendung einer Private Cloud-Architektur?
Eine Private Cloud-Architektur bietet mehrere Vorteile, Unternehmen sollten jedoch auch die damit verbundenen Risiken berücksichtigen:
- Hohe Anschaffungskosten: Private Clouds erfordern große Investitionen in Hardware, Software und Infrastruktur. Für kleineren Gruppen oder Gruppen mit geringem Budget kann dies schwierig werden. Die Managed Private Cloud des Anbieters basiert jedoch auf einem OpEx-Modell (Abonnement plus nutzungsbasierte Messung) und wird für Sie verwaltet.
- Komplexität der Verwaltung: Die Einrichtung, Konfiguration, Wartung und Fehlerbehebung einer Private Cloud erfordert spezielle Kenntnisse und Ressourcen, was zu höheren Betriebskosten und Verwaltungsproblemen führen kann.
- Skalierbarkeit: Private Clouds bieten Flexibilität. Die Infrastruktur vor Ort kann die Skalierbarkeit der Ressourcen jedoch einschränken. Im Vergleich zu Public Cloud-Alternativen ist die Kapazitätserweiterung mit Hardware-Ausgaben und längeren Vorlaufzeiten verbunden.
- Sicherheits- und Compliance-Risiken: Private Clouds sind trotz ihrer Sicherheit anfällig. Unternehmen müssen ihre Sicherheit aktualisieren und aufrechterhalten, um Schwachstellen zu vermeiden. Zudem müssen Aufsichtsbehörden die Einhaltung von Vorschriften strikt überwachen.
- Anbieterabhängigkeit: Benutzer von Managed Private Clouds können von der Technologie und den Services eines einzelnen Anbieters abhängig werden. Das schränkt die Flexibilität ein und erschwert den Anbieterwechsel sowie die Systemintegration.
- Disaster Recovery und Business Continuity: In einer Private Cloud sind diese kompliziert und erfordern eine sorgfältige Vorbereitung. Bei Ausfall eines Sicherungs- und Wiederherstellungssystems besteht für Unternehmen die Gefahr von Datenverlust und längeren Ausfallzeiten.
Unternehmen können diesen Risiken vorbeugen, indem sie in Schulungen investieren, Skalierbarkeit planen und gute Sicherheitsrichtlinien etablieren.
Welche Compliance- und regulatorischen Anforderungen müssen in der Private Cloud-Architektur berücksichtigt werden?
Die Einhaltung und Vorschriften der Private Cloud-Architektur unterscheiden sich je nach Branche, Region und Datenverarbeitungsverfahren. Wichtige zu behandelnde Bereiche:
- Datenschutz: Befolgen Sie DSGVO, CCPA und HIPAA, um vertrauliche Daten zu schützen.
- Industriestandards: Befolgen Sie finanzielle und branchenspezifische Anforderungen wie PCI DSS für Zahlungsdaten und FedRAMP für die Datensicherheit der Regierung.
- Datensouveränität und -lokalisierung: Erfüllen Sie die lokalen gesetzlichen Anforderungen zur Datenspeicherung und -verarbeitung, indem Sie die Daten in bestimmten geografischen Regionen aufbewahren.
- Sicherheit und Zugriffskontrollen: Verwenden Sie IAM-Systeme und Datenverschlüsselung, um Daten zu schützen und den Zugriff zu verwalten.
- Prüfung und Berichterstattung: Dokumentieren und prüfen Sie die Einhaltung von Gesetzen und Standards und melden Sie Sicherheitsprobleme.
- Governance und Risikomanagement: Erstellen und implementieren Sie Richtlinien für die Governance und das Risikomanagement, um die Einhaltung von Vorschriften sicherzustellen und regulatorische Risiken zu bewältigen.
Wie sieht die Zukunft der Private Cloud-Architektur aus?
Mehrere Trends werden die Private Cloud-Architektur in Zukunft prägen:
- Integration mit Hybrid- und Multi-Cloud-Umgebungen: Private Clouds werden mit Public Clouds und anderen Private Clouds integriert, um Hybrid- und Multi-Cloud-Umgebungen zu erstellen. Durch die Nutzung mehrerer Cloud-Modelle können Unternehmen ihren Ressourcenverbrauch und ihre Flexibilität maximal ausschöpfen.
- Erweiterte Automatisierung und KI: In Private Cloud-Umgebungen werden zunehmend Automatisierung und KI zum Einsatz kommen. KI wird alltägliche Aufgaben automatisieren, die Ressourcenzuweisung verbessern und die Leistung verwalten.
- Verbesserte Sicherheit und Compliance: Um neuen Sicherheitsrisiken und regulatorischen Anforderungen gerecht zu werden, werden Private Clouds Zero-Trust-Designs, verstärkte Verschlüsselung und ausgefeilte Compliance-Lösungen nutzen.
- Integration: Private Clouds werden Edge Computing unterstützen und Computing-Ressourcen näher an Datenquellen und an den Verbraucher bringen. Diese Integration wird die Leistung steigern und Anwendungen mit geringer Latenz (wie IoT und Echtzeitanalysen) unterstützen.
- Mehr Nachhaltigkeit: Aus Umweltschutzgründen wird die Architektur von Private Clouds mit umweltfreundlichen Technologien und Verfahren einhergehen. Hierzu gehören energieeffiziente Rechenzentren, erneuerbare Energien und Ressourcenoptimierung zur Reduzierung von CO2-Emissionen.
- Anpassbare und modulare Architekturen: Private Cloud-Lösungen werden anpassbarer und modularer, sodass Unternehmen ihre Infrastruktur anpassen und mit neuen Technologien und Anwendungen interagieren können.
Aufgrund des technologischen Fortschritts und der sich wandelnden Geschäftsanforderungen wird die Private Cloud-Architektur flexibler, effizienter und besser in IT-Ökosysteme integriert werden.
Wie kann HPE Sie bei der Private Cloud-Architektur unterstützen?
Hewlett Packard Enterprise (HPE) bietet mehrere Lösungen zur Unterstützung und Verbesserung der Private-Cloud-Architektur. So kann HPE Sie unterstützen:
- HPE GreenLake for Private Cloud Enterprise: Eine verwaltete Private Cloud-Lösung mit nutzungsbasierter Bezahlung. Sie vereinfacht die Cloud-Verwaltung und die betriebliche Komplexität, indem sie eine auf Unternehmensanforderungen zugeschnittene Infrastruktur sowie Services der Enterprise-Klasse mit Skalierbarkeit und Flexibilität on demand bereitstellt.
- HPE Private Cloud Produkte: HPE unterstützt beim Aufbau und der Implementierung von Private Cloud-Infrastrukturen mit Server-, Datenspeicher- und Netzwerklösungen. Diese Lösungen bewältigen Workloads und Anwendungen mit herausragender Leistung, Zuverlässigkeit und Skalierbarkeit.
- Private Cloud-KI: HPE nutzt KI, um die Automatisierung, vorausschauende Analysen und das Ressourcenmanagement zu verbessern. Die Private Cloud-Umgebung profitiert von verbesserter Leistung, betrieblicher Effizienz und innovativen Anwendungsfällen.
- HPE GreenLake for Private Cloud Business Edition: Diese verwaltete Private Cloud-Lösung ist auf kleine und mittlere Unternehmen ausgerichtet. Um expandierende Unternehmen zu unterstützen, bietet sie flexible Verbrauchsmethoden, eine einfachere Implementierung und skalierbare Ressourcen.
- HPE GreenLake: Diese Edge-to-Cloud-Technologie bietet mehrere Cloud-Services, darunter auch Private Cloud-Optionen. Dank der einheitlichen Verwaltung und Nutzung von Cloud-Ressourcen können Unternehmen ihre Private Cloud-Infrastruktur schnell erweitern und an ihre IT-Strategie anpassen.
Die Private Cloud-Architekturlösungen von HPE nutzen fortschrittliche Technologien und mehrere Bereitstellungsoptionen, um anpassbare, skalierbare und verwaltete Cloud-Umgebungen für verschiedene Geschäftsanforderungen bereitzustellen.