IT-Ressourcen dynamisch an den Bedarf anpassen

Infrastructure as a Service (IaaS)

Die erste Ebene von Cloud Dienstleistungsarten besteht aus der Infrastruktur.

Der Hauptzweck von Infrastruktur als Dienstleistung (Infrastructure as a Service, IaaS) ist Hardware-Ressourcen wie Server, Speicher und Netzwerke, sowie die damit verbundene Software zur Verwaltung und zum Betreiben der Hardware und die Betriebssysteme mit virtualisierenden Möglichkeiten als Dienstleistung anzubieten. Es handelt sich hierbei um eine fortschrittlichere Dienstleistung, als die Miete von nur einem physischen Server, weil es die Möglichkeit mit sich bringt eine komplette Infrastruktur in der Cloud aufzubauen, die aus untereinander verbundenen Servern und Speicherpunkten besteht. Der Benutzer kann neue Server on-demand erhalten und sich entscheiden welche Betriebssysteme er verwenden will. Indem die Server, je nach Notwendigkeit, an und ausgeschaltet werden, bezahlt der Benutzer nur für verwendeten Berechnungsressourcen.

Verträge basieren häufig auf pay-per-use Modellen. Der IaaS Anbieter verwaltet verglichen mit anderen Cloud Dienstleistern sehr wenig. Die Hauptverantwortung für den Anbieter liegt auf der Hardware, dem Netzwerk und dem Speicher. Der Benutzer ist verantwortlich für das Konfigurieren und den Betrieb der Server. Meistens bietet der Dienstleister ein Web Interface, das es dem Benutzer erlaubt neue Server zu erhalten, ein Template für das Betriebssystem zu definieren, IP Adressen zu vergeben und die Hardware-Spezifikationen für den Server wie Prozessoren, RAM und Speicherplatz festzulegen. Die Stärke von IaaS ist die Möglichkeit das System on-demand zu skalieren, indem Server-Ressourcen automatisch und schnell bereitgestellt werden.

Architektur

Die häufigste Form von IaaS Architektur ist der virtualisierte Ansatz, der es erlaubt die virtuellen Maschinen automatisch frei zu geben und zu starten. Der Benutzer spezifiziert manuell welche Ressourcen er benötigt. Erhöhen sich benötigte Ressourcen werden automatisch neue Instanzen bereitgestellt. Sinken die benötigten Ressourcen dagegen, werden die Instanzen automatisch wieder geschlossen. IaaS wird häufig als die erste Ebene von Cloud Computing angesehen und bietet Berechnungsressourcen wie ein Versorger.

Hosting Architecture
cloudtec IaaS und Paas Architektur

Dienstleister-Anforderungen

Die grundlegendsten Komponenten der Cloud sind die einfachen Hardware-Ressourcen wie CPU, Arbeitsspeicher, Speicherplatz und Netzwerkkomponenten, die die Berechnungspower in der Cloud bestimmen. Die Anbieter, welche häufig grössere Konzerne sind, betreiben riesige Datenzentren. Die Bereitstellung neuer Server-Hardware ist automatisiert und optimiert. Wird zum Beispiel der Anbieter HP Blade Technologie für die Server-Farm verwendet, ist das Hinzufügen eines neuen Servers zur Infrastruktur eine äusserst einfache und fast vollständig automatisierte Aufgabe. Nachdem der Server in einen leeren Slot eingesteckt wurde, wird sein Status automatisch auf dem Kontroll-Panel angezeigt und die Installation des Betriebssystems ebenfalls automatisch eingeleitet. Es ist jedoch nicht das vom Endbenutzer definierte Betriebssystem, das auf die grundlegenden Bausteine aufgespielt wird, sondern das Virtualisierungs-System, wie zum Beispiel Vmware ESX Server, Microsoft Hyper-V oder XEN. 

Nach erfolgreicher Installation des Server-Betriebssystems kann die Maschine zum Pool der physischen Server hinzugefügt werden, der die Berechnungspower und die Software für Instanzen bereitstellt. Es ist nötig, dass der Anbieter Vorgänge verfügbar hat, die es ihm gestatten die Infrastruktur schnell zu skalieren um vermehrt Ressourcen für die IaaS Endbenutzer anbieten zu können. Ziel ist, dass alles flexibel und on-demand funktioniert. Der Anbieter muss schätzen und erwarten wie viele Hardware-Ressourcen seine Kunden benötigen werden. Daher sind intelligente Algorithmen nötig, um die benötigte Berechnungspower vorherzusehen. Der IaaS Anbieter muss ebenfalls schnelle und skalierbare Speichersysteme besitzen. Es gibt Speicher-Hardware Anbieter wie EMC und Hitachi, die Speicher-Virtualisierungen anbieten, die wiederum wieder für Umgebungen gestaltet ist, was Flexibilität und die Möglichkeit bietet neuen Speicherplatz schnell und ohne Systemunterbrechungen bereit zu stellen. Zusätzlich zur Server Hardware und den Speichersystemen ist eine weitere wichtige Komponente die Netzwerk-Infrastruktur. Daten zwischen Speichergeräten und Netzwerkgeräten (Switches) werden durch Glasfaserkabel übertragen. Die Netzwerk-Switches und die physischen Server sind meistens mit Ethernet-Kabeln verbunden, die eine Übertragungsgeschwindigkeit von 1 oder 10 Gbit pro Sekunde bieten. Netzwerkgeräte sollten von hoher Qualität sein und für virtuelle Segmentierung gestaltet.

Für einen IaaS Anbieter ist die erste Hardware-Investition äusserst teuer, da sehr hochwertige Geräte natürlich nicht billig sind. Ein weiterer Kostenfaktor ist das Personal, dass nötig ist um einen automatisierten Prozess aufzubauen, der wiederum benötigt wird um Hardware schnell und verlässlich bereit stellen zu können. Verwaltungssoftware muss installiert werden, um die physischen Hardware-Ressourcen zu verwalten und zu beobachten, sowie zur Beschäftigung mit Load-Balancing und zur Behebung von Hardware-Fehlern. Je nach Dienstleistungsart, die der IaaS anbietet, ist ein erweitertes Web-Interface nötig, das es dem Endbenutzer ermöglicht seine Infrastruktur in der Cloud zu konfigurieren und aufzubauen. Es gibt noch viel mehr Dinge, um die sich ein Anbieter kümmern muss. Anbieter, die Zugriff auf riesige Infrastrukturen und riesige Budgets haben, sind schwer zu schlagen, da sie die Kosten pro Server senken und daher ihre Dienstleistungen günstiger anbieten

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