Seitdem Cloud-Computing im Enterprise-Umfeld angekommen ist, stehen Unternehmen praktisch unbegrenzte Rechen- und Speicherressourcen auf Knopfdruck zur Verfügung. Dabei gibt es nicht DIE Cloud sondern zahlreiche Ausprägungen und Anbieter. [...]
Einig sind sich die meisten IT-Verantwortlichen darüber, dass vor allem so genannte Public Clouds ideal sind, wenn man schnell skalieren will, denn hier kann man „on the fly“ IT-Ressourcen hinzufügen. Ihr gegenüber steht die Private Cloud, die mit dedizierten Infrastrukturen vor allem für Sicherheit und Datenschutz sorgt.
Muss man sich also als schnell wachsendes Unternehmen aus Gründen der Skalierbarkeit immer für die Public Cloud entscheiden; gibt es einen Zwischenweg oder muss man aus Sicherheitsgründen in die Private Cloud gehen und beim Thema Skalierbarkeit Abstrichen machen?
Manchmal muss es eben mehr sein
Skalierbarkeit ist für jede dynamische IT-Umgebung wichtig. Sie ermöglicht Unternehmen die Leistungssteigerung ihrer IT-Infrastruktur, um der grassierenden Zunahme an Daten und Transaktionen gerecht zu werden. Wichtig ist Skalierbarkeit für Unternehmen, die durch mehr Nutzer, mehr Daten oder neue Funktionen ständig mehr Kapazitäten benötigen.
Vor allem aber Unternehmen mit Lastspitzen sind auf schnelles Hochfahren der Ressourcen angewiesen. Bei einem Online-Shop kann beispielsweise ein Cyber Monday oder der Black Friday die Systeme extrem fordern oder gar überfordern. Auch Marketingaktionen die viral gehen können solche Lastspitzen hervorrufen.
Bei großen Cloud-Anbietern wie Amazon, Google oder Microsoft können daher auf Knopfdruck Leistungen aus der Public Cloud hinzugebucht und sobald sie nicht mehr notwendig sind auch gelöscht werden.
In einer Private Cloud hingegen stehen die Ressourcen exklusiv einem Unternehmen zur Verfügung und nur berechtigte Personen erhalten Zugriff auf die Daten und Anwendungen. Damit steht die Private Cloud – so viel ist richtig – für einen hohen Sicherheitsstandard, der sich zudem an individuelle Anforderungen anpassen lässt. Der Nachteil ist, dass dieses Modell Grenzen bei der Skalierbarkeit hat.
Damit scheidet die Private Cloud eigentlich aus, wenn Unternehmen von eben auf jetzt ihre Ressourcen über die vorhandenen hinaus ausweiten wollen, oder? Ja, so jedenfalls die Theorie. Aber im praktischen Einsatz gibt es auch für die Private Cloud gute Skalierungsmöglichkeiten, und zwar vertikal, horizontal und logisch. So kann ein System, ein Netzwerk oder Prozess erweitert und eine Anwendung je nach Bedarf mehr oder weniger Leistung in Form von Hardware-Ressourcen erhalten. Unternehmen können damit entsprechend dem gewählten Private-Cloud-Modell entscheiden, welche der drei Skalierungsformen bezogen auf das jeweilige technische Konzept und die Last am besten passt.
Vertikale Skalierung
Bei der vertikalen Skalierung (Scale-up) kann eine Anwendung entweder zu einer größeren virtuellen Maschine (VM) transferiert oder die betreffende VM vergrößert werden, indem die Hardware des Hosts aufgestockt, also dem Hauptserver mehr RAM oder Storage gestellt wird. Vertikale Skalierung maximiert die Nutzung der vorhandenen Hardware und ist somit eine kostengünstige Möglichkeit, die Speicherkapazität zu vergrößern. Beim Aufstocken ist in der Regel jedoch leider eine Unterbrechung in Kauf zu nehmen, während die zusätzlichen Ressourcen hinzugefügt werden.
Horizontale Skalierung
Bei der horizontalen Skalierung (Scale-out) werden einzelne Instanzen einer Anwendung auf zusätzliche virtuelle Maschinen verteilt oder weitere Virtualisierungs-Hosts hinzugenommen. Dabei lassen sich die Ressourcen im laufenden Betrieb unterbrechungsfrei umverteilen, was gegenüber der vertikalen Skalierung einen großen Vorteil darstellt. Während bei der vertikalen Variante das System irgendwann maximal ausgebaut und nicht mehr erweiterbar ist, sind dem Systemausbau beim Scale-out keine physischen Grenzen gesetzt.
Logische Skalierung
Bei der logischen Skalierung wird die Last auf den Systemen durch den Einsatz von Caching, Content-Delivery-Netzwerken (CDNs), Proxys, Datenbank-Clustering oder Umstellung auf SSD-Storage reduziert. Besonders durch Caching und CDNs lässt sich die Last auf den Serversystemen für bestimmte Anwendungsfälle und auszuliefernde Daten wie Bilder, Videos, Downloads, aber auch statisches HTML oder Java-Scripte um bis zu 99 Prozent reduzieren!
Die unterschiedlichen Strategien der Skalierung schließen sich gegenseitig nicht aus. Häufig können mehrere Strategien sinnvoll miteinander kombiniert werden. Welche Variante oder Kombination den größten Mehrwert bringt, hängt dabei von der konkreten Architektur und dem entsprechenden Ressourcenbedarf ab.
Die Erfahrung zeigt, dass die meisten Projekte zusätzliche Kapazitäten nur sukzessive und nicht ad-hoc benötigen, was mit den Skalierungsmöglichkeiten der Private Cloud problemlos abgedeckt werden kann. Die zusätzlichen Skalierungsmöglichkeiten der Public Cloud, etwa das automatische Hochskalieren von virtuellen Maschinen, werden in der Unternehmenspraxis oft gar nicht benötigt.
Ab in den Container
Aktuell angesagt in Bezug auf Cloud-Skalierung sind Docker und Kubernetes: Mit Docker lassen sich Applikationen auf einfache Weise auf verschiedene Plattformen und Umgebungen migrieren, indem sie mitsamt der benötigten Umgebung in eine einzige Container-Datei gepackt werden. Solche Docker-Container vereinfachen das Deployment und die Verwaltung komplexer Anwendungen und sorgen so für Flexibilität in der Anwendungsinfrastruktur und eine einfache Handhabung von Änderungen, Erweiterungen sowie Skalierung. Kubernetes erweitert Docker als Container-Orchestrierungssystem und unterstützt Entwicklungsteams dabei, Deployment, Betrieb sowie Wartung und Skalierung Container-basierter Anwendungen zu vereinfachen und zu automatisieren.
Docker und Kubernetes versprechen, die Entwicklung und den Betrieb komplexer Server-Anwendungen durch schnelles, automatisiertes Deployment weiter zu optimieren. IT-Abteilungen sollten die beiden Technologien mit ihrer Flexibilität und Agilität im Auge behalten. Sie stellen die Zukunft der Skalierung dar und spielen ihre Vorteile insbesondere in gemanagten Private Clouds aus.
Die Eingangs gestellte Frage bezüglich Skalierbarkeit muss also nicht zwingend mit der Public Cloud beantwortet werden. Firmen sollen sich vielmehr zusammen mit ihrem Hosting-Partner ansehen, welche Services sie bieten, wie man mit dem Wachstum Schritt halten kann und ob es Lastspitzen gibt, die man nur mit der Public Cloud abdecken kann. In den meisten Fällen wird herauskommen, dass eine Private Cloud mit der Option, diese vertikal, horizontal oder logisch zu skalieren, ausreicht.
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