Leitfaden für eine Cloud Computing Architektur

Leitfaden für eine Cloud Computing Architektur

Artikel erschienen in IT Magazine 2013/06

Cloud Architektur


Den Einstieg in die Technik von Cloud Computing zu finden, ist eine nicht ganz einfache Aufgabe. Um diese Hürde ein wenig zu senken, hat sich eine Arbeitsgruppe im Rahmen des swissICT genau diesem Thema angenommen und kürzlich ihren Cloud Architektur Leitfaden vorgestellt. Das entstandene Papier widmet sich Infrastructure as a Service (IaaS) Clouds und fokussiert sich auf das Bereitstellungsmodell der Private Clouds. Der grösste Teil der Erkenntnisse ist auch auf Public Clouds übertragbar.
Der Leitfaden strukturiert die Cloud Computing Architektur in sieben Schichten. Die Schichten selber werden durch Building-Blocks aufgebaut, welche einzelne Themenbereiche behandeln. Die vorgestellte Architektur erlaubt es, konkrete Implementationen von Clouds zu verstehen und dient als Leitfaden bei der Implementation einer eigenen Cloud. Es handelt sich um einen abstrakten Bauplan für private Infrastructure as a Service Clouds. Ziel war, die gesamte Bandbreite der Cloud Computing Architektur zu erfassen. Vergleichbare Ansätze beschränken sich zumeist auf die oberen Schichten, etwa ab dem Virtualisierungs-Layer.
Nachfolgend wird eine kurze Übersicht zu den verschiedenen Architektur-Layern gegeben.
Facility
Der Facility-Layer bildet die Basis der Cloud Architektur. Er betrachtet den Aufbau des Cloud-Datacenters und schliesst damit Gebäude, Stromversorgung, Kühlung und die Struktur mit ein. Entscheidungen, wie das Datacenter gebaut wird, haben weitreichende Auswirkungen auf die Architektur und insbesondere auf die Effizienz und die Skalierbarkeit.
Hardware Der Hardware-Layer betrachtet die in einer Cloud eingesetzte physische Hardware. Der Layer befasst sich mit dem Aufbau der Computing-Nodes, Storage-Nodes und den physischen Netzwerk-Komponenten. Zum Einsatz kommt vornehmlich sogenannte Commodity-Hardware.
Virtual Der Virtual-Layer befasst sich mit der Virtualisierung in der Cloud Architektur. Eingesetzt werden viele Werkzeuge, welche bereits aus der Server-Virtualisierung im Datacenter bekannt sind. Darüber hinaus wird die Virtualisierung des Storage und des Netzwerks betrachtet. Insbesondere der Einsatz von Software Defined Networks hat besondere Wichtigkeit im Umfeld von Cloud Computing Netzwerken erhalten.
Service Der Service Layer bildet den Kern der Cloud Architektur. Er wird dabei in die drei Komponenten Cloud Services, Operation Support Services und Business Support Services aufgeteilt. Die Komponente Cloud Services beinhalten die Services, welche den Kunden angeboten werden sollen wie z.B. Server-Instanzen oder Block-Storage. Die Operation und Business Support Services bilden die unterstützenden Komponenten welche benötigt werden, um die Cloud Services zu betreiben und zu verrechnen.
Orchestration Die Orchestration in der Cloud bezeichnet die Gesamtheit von System-Komponenten, welche benötigt werden zur Arrangierung, der Koordination und dem Management von Ressourcen. Zur Orchestration gehören Ressource-Management, Workload-Management und Process-Management. Die Orchestrierung ermöglicht es damit Prozesse abzubilden und die Infrastruktur dynamisch zu steuern.

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