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Tech. Erkenntnisse Cloud-Computing- und Cloud-Speicher-Architekturen

Die Festplatten von Seagate fördern die Cloud-Dienste und die Cloud-Funktionalität, die Software as a Service (SaaS), Platform as a Service (PaaS) und Infrastructure as a Service (IaaS) kombinieren.

Cloud Computing und Cloud-Speicherung haben sich zur bevorzugten Methode zur Bereitstellung von Informationen und zur Gewährleistung von Online-Funktionalität entwickelt. Während einige Cloud-Dienste sich darauf konzentrieren, den Verbrauchern ein breites Sortiment an Dienstleistungen und Funktionalitäten wie z. B. E-Tail-Shopping, Forschung, soziale Vernetzung, Entertainment-Konsum und Schutz von wichtigen digitalen Dokumenten anzubieten, spezialisieren sich andere Cloud-Dienste auf kleine Unternehmen, große Konzerne, Regierungen und andere Einrichtungen.

Mehrere Cloud-Dienste bieten kostenlose Cloud-Speicherlösungen für Verbraucher an, während andere eine Art abonnementbasierte Gebühr erheben. Es gibt auch private Clouds, die sich im Besitz von Unternehmen befinden und von diesen kontrolliert werden. Diese Clouds sind ein sicheres Netzwerk für die Freigabe wichtiger Software und Daten. Krankenhäuser zum Beispiel können öffentliche Archivierdienste für Electronic Medical Records (EMR) und Patientenbilddaten (mithilfe von PACS) nutzen oder sie können ihre eigene Lösung zur Cloud-Archivierung erstellen. Zudem können Krankenhäuser ihre finanziellen Mittel und Ressourcen dafür verwenden, eine gemeinsame private Cloud Community oder -Gruppe zu gründen. Private Clouds werden mit Hardware, Software und anderen Hilfsmitteln von verschiedenen Anbietern erstellt. Hier werden die eigentlichen Server entweder intern oder extern verwaltet. Hybrid Clouds – wie der Name bereits sagt – bilden aus mehreren öffentlichen und privaten Ressourcen einen Dienst oder eine Lösung.

Den Mittelpunkt aller Cloud-Dienste, -Produkte und -Lösungen bilden Software-Tools, die auf drei tragenden Säulen basieren – Tools zur Verarbeitung von Daten und zur Ausführung von Anwendungen (Compute-Server), zum Verschieben von Daten (Netzwerke) und zur Aufbewahrung und Speicherung von Daten (Speicher).

Dieser Artikel befasst sich mit Cloud-Computing- und Cloud-Speicher-Architekturen und nutzt dafür die Grundlagen der Enterprise- und IT-Datenspeicherung.

Hintergrund und Herausforderungen

Cloud Computing und Cloud-Speicherung haben sich zu wichtigen Mitteln für die Bewältigung von häufigen Problemen und Herausforderungen in der IT-Branche entwickelt und schaffen zugleich auch neue Möglichkeiten. Für einige Umgebungen heißt das Hauptziel Kostenreduzierung, für andere hingegen Wachstumsförderung. Zudem zählt für einige Umgebungen die Verbesserung der Service Level Objectives (SLOs) sowie die Einhaltung von Service Level Agreements (SLAs) für Verfügbarkeit, Leistung, Sicherheit und Datenschutz.

Zu den häufigen Herausforderungen, die mithilfe von Could-Lösungen bewältigt werden, gehören folgende:

Herausforderungen im IT-Bereich Cloud-Lösung
festgelegte oder reduzierte Budgets verstärkter Einsatz von verfügbaren Budgets simultan zur Wachstumsförderung
Nachfrage nach neuer Funktionalität Agilität durch schnelle Entwicklung
Wachstumsförderung durch Stabilität Flexibilität fördert Wachstum durch Stabilität
Datenschutz und -sicherheit Mandantenfähigkeit für sichere Koexistenz
Datenschutz flexible Geschäftskontinuität und Notfallwiederherstellung
besserer Kundenservice Verkürzung der Zeit bis zur Markteinführung und Förderung neuer Möglichkeiten
fehlende Mobilität oder Flexibilität Zugriff von überall von verschiedenen Geräten

Was sind Cloud-Lösungen?

Cloud-Lösungen sind Tools zum Erstellen und Speichern von Inhalten oder Informationen sowie Strategien dafür, wo und wie diese Inhalte eingesetzt werden sollen. Diese Lösungen dienen zum Erstellen virtueller Infrastrukturen für große und kleine Unternehmen zum Hosten von Anwendungen oder Business-Funktionen und als Ort zum Entwickeln und Testen neuer Ressourcen. Zudem beinhalten sie Prepaid-Dienste oder -Produkte (Hardware, Software und Netzwerke) und Lösungen, die Sie zur Installation in Ihrer jeweiligen Umgebung erwerben können.

Zunächst folgen einige Begriffe und Sätze, die im Zusammenhang mit Cloud-Lösungen häufig verwendet werden:

  • Optimiert und kostengünstig: Ausrichtung von Ressourcen nach den SLOs zur Übereinstimmung mit den SLAs
  • Auswahl an Serviceoptionen: Einteilung der Ressourcen, abgestimmt auf Kosten und SLAs
  • Flexibel, skalierbar und stabil: Wachstumsförderung ohne zusätzliche Komplexität
  • Belastbar, flexibel und dynamisch: Anpassung auf sich verändernde Anforderungen und Verfügbarkeit
  • Schnelle Bereitstellung oder Selbstversorgung: schneller Zugriff auf Ressourcen und Dienstleistungen
  • Sicherheit und Mandantenfähigkeit: sichere Trennung der Benutzer bei gleichbleibender Datenintegrität
  • Gebührenpflichtig und verwaltet: Metriken für Berichterstattung, Analyse und Service-Management
  • Skalierung nach Dichte: Nutzung von Mandantenfähigkeit und Größenvorteilen zur Reduzierung der Kosten

SaaS bis PaaS und IaaS

Außerdem umfasst über Cloud-Lösungen genutzte Software as a Service (SaaS) persönliche oder Unterhaltungselektronik (Netflix), Nachrichten- und soziale Netzwerke (Facebook, Skype und Twitter), die Freigabe von Fotos und Dateien (Dropbox), E-Mail, Musik und Online-Sicherungsdienste.

Während Verbraucher individuelle Funktionalität erhalten, nutzen große und kleine Unternehmen Cloud-Lösungen auch zur Verbesserung ihrer Produktivität. Einige Beispiele dafür sind die Freigabe von Dokumenten (Google Docs), die Pflege von Kundenbeziehungen bzw. Customer-Relationship-Management (Salesforce.com), Kostenabrechnungen (Concur), Gehaltsabrechnungen (ADP), E-Mail sowie die Freigabe, Sicherung und Archivierung von Dateien. Cloud-Anbieter bieten nicht nur SaaS, sondern auch Tools und Umgebungen für Platform as a Service (PaaS) zur gegenseitigen Förderung der Entwicklung und Erschaffung von SaaS-Diensten.

Zu den Arten von Speicherschichten für Infrastructure-as-a-Service (IaaS) zählen Ressourcen wie das Web oder virtuelle Maschinen (VM), Speicherlösungen zur Online-Dateifreigabe, -sicherung oder -archivierung, Datenbanken sowie Such- und Entwicklungswerkzeuge. Diese Ressourcen ermöglichen den Cloud-Anbietern selbst oder Dritten die Erstellung von individuell angepassten Lösungen, indem Sie die verschiedenen Cloud-Funktionalitäten oder Schichten in ihre angebotenen Dienstleistungen einbauen.

SaaS-Cloud-Speicherlösungen umfassen Ressourcen zur Freigabe von Dateien, Dokumenten, Musik, Fotos und Videos; zur Sicherung und Wiederherstellung, zur Geschäftskontinuität und zur Notfallwiederherstellung sowie zur Archivierung. Weitere Cloud-Speicheroptionen umfassen Datenbanken, Analysen großer Dateien (einschließlich Hadoop- und MapReduce-basierter Dienstleistungen), Cloud-Festplatten und andere Anwendungen, die Backend-Cloud-Speicherlösungen nutzen. Cloud-Speicherlösungen reichen auch bis hin zu Produkten und Lösungen, die für den Einsatz von öffentlichen und privaten Clouds sowie Hybrid-Clouds verwendet werden.

Produkte und Lösungen sind die gängigsten Bausteine physikalischer Speichersysteme von Cloud-Speicherdiensten. Private und öffentliche Cloud-Dienste von SaaS bis PaaS und IaaS nutzen Tiered Storage einschließlich Halbleiterfestplatten (SSDs) und herkömmlicher Festplatten (HDDs). Ähnlich wie gewöhnliche Enterprise-Speicherumgebungen nutzen Cloud-Dienste und Lösungsanbieter eine Mischung aus verschiedenen Speicherstufen, die die Anforderungen der SLOs und SLAs erfüllen. Beispielsweise ermöglicht die Verwendung einer schnellen Halbleiterfestplatte für eine optimierte E/A-Konsolidierung – Unterstützung von Datenbank-Journals und -Indizes, Metadaten für schnelle Suchen und anderen Transaktionsdaten – die Durchführung von mehr Arbeit bei geringerem Energieaufwand in einer kompakteren, kostengünstigeren Infrastruktur.

Die Verwendung von ultraschnellen Halbleiterfestplatten und Festplatten mit großer Speicherkapazität schafft ein Gleichgewicht zwischen Leistung und Kapazität, das andere Service-Anforderungen mit verschiedenen Servicekosten erfüllt.

Mit Cloud-Diensten können Cloud-Anbieter (anstatt zu bestimmen, welche Art von physikalischer Festplatte gekauft werden soll) dies bewerkstelligen, indem sie mehrere Optionen hinsichtlich Verfügbarkeit, Kosten, Kapazität, Funktionalität und Leistung anbieten, die die verschiedenen Anforderungen der SLOs und SLAs erfüllen.

Cloud-Architektur

Die Grundlage älterer IT- und Hosting-Lösungen sowie von Managed Service Providers (MSP) und Clouds bilden allgemeine Systembausteine zur Verarbeitung, Vernetzung und Speicherung.
Die verschiedenen Arten an Servern, Netzwerken und Speichertechnologien erfüllen mehrere Anforderungen hinsichtlich Cloud Computing und Cloud-Speicher (kompakte Rack- und Bladeserver mit einer verschiedenen Anzahl an Anschlüssen und Cores bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten (GHz), Threads, Speicherkapazitäten und E/A-Erweiterungen sind nur einige Beispiele). Zu den Netzwerkoptionen gehören schnelle 40 GbE und 100 GbE für Backhaul oder Hauptleitungen sowie die gängigeren 10 GbE und 1 GbE für virtuelle private Netzwerke (VPN) und Bandbreitenoptimierung.

Die Optionen für die Datenspeicherung bzw. Speicherstufen umfassen ultraschnelle Halbleiterfestplatten sowie schnelle Festplatten mit mittelgroßer und großer Speicherkapazität. Das Speichermanagement umfasst Datenschutz – hohe Verfügbarkeit, Sicherung und Notfallwiederherstellung – sowie die Verringerung der Datenmengen zur Flächenoptimierung, z. B. durch Komprimierung, Deduplikation und Thin Provisioning, wodurch größere Datenmengen über längere Zeit bei geringeren Kosten gespeichert werden können.

Software-Tools spielen ebenfalls eine wichtige Rolle für das Erstellen von Services und Lösungen und umfassen u. a. API, Middleware, Datenbanken, Anwendungen, Hypervisoren zum Erstellen virtueller Maschinen (VM) und virtueller Desktop-Infrastrukturen (VDI) sowie Cloud Stackware – z. B. OpenStack – und dazugehörige Verwaltungswerkzeuge. Beispiele für VM- und VDI-Hypervisoren sind Citrix/Xen, KVM, Microsoft Hyper-V, Oracle und VMware ESX/vSphere.

In allen drei Fällen wird die Datenspeicherung in Speichersystemen, Speicheranwendungen und Compute-Servern konfiguriert.
Öffentliche Clouds sind kostenfrei oder kostenpflichtig verfügbare Dienste mit unterschiedlichen Funktionalitäten, z. B. die Software zur Datensicherung Amazon Web Services (AWS), Google Docs oder Seagate® EVault®. Öffentliche Clouds werden von den jeweiligen Eigentümern kontrolliert, deren Kunden sich für ihre Dienstleistungen entscheiden. Private Clouds dagegen befinden sich im Besitz von Unternehmen oder werden von diesen betrieben und kontrolliert und funktionieren ähnlich wie ältere IT-Dienste. Private Clouds, die aus öffentlich verfügbaren Komponenten oder Dienstleistungen aufgebaut sind und über externe Standorte verschiedener Cloud-Anbieter betrieben werden, werden jedoch als Hybrid-Clouds bezeichnet.

Seagate und Cloud-Speicher

Seagate ist der führende Anbieter von Speicherlösungen für Unternehmen und bildet wenig überraschend auch das Herzstück der Cloud-Infrastruktur. Seagate greift auf seine jahrzehntelange Erfahrung mit hochdichten, umfangreichen Systemen für Unternehmen, Institutionen, Behörden, Managed Services und Umgebungen mit zwei Standorten zurück und wendet dieses Wissen auf öffentliche und private Cloud-Umgebungen an. Neben einer branchenweit führenden Speichertechnik besitzt Seagate jahrzehntelange Erfahrung bei der Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern und kennt ihre jeweiligen Speicherlösungen, Verpackungen, Gehäuse sowie ihre Test- und Verifizierungsprozesse.

Seagate ist ein wichtiger Lieferant für Anbieter von privaten und öffentlichen Clouds und Managed Services. Seine Technik wird in Unternehmen, Cloud-Rechenzentren sowie von Anbietern von Managed Services für Kleinunternehmen und Verbraucher eingesetzt. Mit anderen Worten, Seagate bietet schon seit einiger Zeit Cloud Computing und Cloud-Speicher vom Rechenzentrum bis zu Ihrem Standort!

Zu Speicherlösungen für Cloud-Speicherumgebungen von Seagate gehört die Pulsar®-Reihe an SSDs mit extrem großer Leistung. Als Ergänzung zur Pulsar dient die leistungsstarke Festplatte Savvio® mit 2,5 Zoll und 10.000 und 15.000 U/min für dichtere Speicherumgebungen sowie die energieeffiziente Festplatte Constellation® mit einer möglichen Konfiguration mit mehreren Terabyte.

Tabelle 1 zeigt, wie und wo Seagate öffentliches und privates Cloud Computing und Cloud-Speicher bereitstellt.

Tabelle 1. So ermöglicht Seagate die Cloud

Rechenzentrum: öffentlich, privat, gemischt Business Personal
Cloud Computing Cloud-Speicherlösungen Private Cloud
Mischung aus hoher Leistung und Kapazität Kostengünstig, große Speicherkapazität, energiesparend Lokale und Cloud-Speicherung Lokale und Cloud-Speicherung
Pulsar® (SSD), leistungsoptimierte Festplatte Savvio® mit 2,5 Zoll und 15.000 und 10.000 U/min Festplatten Constellation® und Constellation ES mit optimierter Kapazität BlackArmor® NAS Netzwerkspeichersystem GoFlex® Home, persönliches Speichersystem Backup Plus und mobiles, drahtloses Speichersystem Satellite™

Zusammenfassung und weitere Schritte

Es gibt zahlreiche Cloud-Lösungen und jede davon bietet verschiedene Dienstleistungen, Funktionalitäten und Fähigkeiten. Cloud-Dienste und -Funktionalitäten wie Computing und Speicher werden zu öffentlichen und privaten Cloud-Lösungen zusammengefasst, um Software as a Service (SaaS), Platform as a Service (PaaS) und Infrastructure as a Service (IaaS) zu ermöglichen. Diese Möglichkeiten werden als Service, als Produkt oder als Lösungspaket – auch bekannt als IT as a Service (ITaaS) – angeboten. Des Weiteren werden Cloud-Dienste über öffentliche und private Infrastrukturen zusammengeführt und bilden auf diese Weise Hybrid-Clouds, die Ihre besonderen Anforderungen erfüllen.

Die erforderliche Kreativität für Ihre diversen Informationsanforderungen richtet sich danach, wie Ihr Serviceanbieter Cloud-Ressourcen nutzt.

Im Lösungscenter erfahren Sie mehr über die Themen Cloud Computing und Cloud-Speicher.

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