Cloud-Netzwerk
Was ist ein Cloud-Netzwerk?
Ein Cloud-Netzwerk bezieht sich auf die miteinander verbundene Infrastruktur aus Servern, Datenspeichern und Anwendungen, die im Internet gehostet und für Benutzer weltweit verfügbar gemacht wird.
Dieses Netzwerk ermöglicht Benutzern den Zugriff auf und die Nutzung von verschiedenen Computing-Ressourcen und ‑services, wie Datenbanken, virtuelle Maschinen und Anwendungen, ohne dass eine physische Infrastruktur erforderlich ist.
Das Cloud-Netzwerk wird von Cloud-Service-Anbietern verwaltet, die die Verfügbarkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit der von ihnen angebotenen Services gewährleisten. Cloud-Netzwerke können entweder in einer Public oder Private Cloud gehostet werden, basierend auf dem Grad des Zugriffs und der Kontrolle, den die Benutzer benötigen. Public Cloud-Netzwerke werden in der Regel von Drittanbietern verwaltet und gewartet, während Private Cloud-Netzwerke von den Unternehmen selbst gehostet und betrieben werden, entweder vor Ort oder über einen externen Service Provider.
Das Cloud-Netzwerk ist enorm ausfallsicher und fehlertolerant und verfügt über redundante Komponenten und Datensicherungen, um sicherzustellen, dass Serviceunterbrechungen auf ein Minimum reduziert werden. Außerdem ermöglicht es eine flexible Zuweisung und Nutzung von Computing-Ressourcen, sodass die Benutzer ihre Nutzung je nach Bedarf erhöhen oder verringern können.
Wie funktioniert ein Cloud-Netzwerk?
In einer Cloud-Umgebung besteht ein Netzwerk in der Regel aus mehreren miteinander verbundenen virtuellen Maschinen (VM) oder Instanzen, die auf verschiedenen physischen Servern innerhalb eines Rechenzentrums gehostet werden. Diese Instanzen können über ein virtuelles Netzwerk, das vom Cloud-Anbieter eingerichtet und verwaltet wird, miteinander kommunizieren.
Dies sind die grundlegenden Funktionsschritte eines Cloud-Netzwerks:
- Virtualisierung: Die physische Infrastruktur des Rechenzentrums wird in virtuelle Maschinen oder Instanzen unterteilt, die voneinander isoliert sind und über eigene virtuelle Ressourcen verfügen, einschließlich CPU, Arbeits- und Datenspeicher.
- Netzwerkeinrichtung: Der Cloud-Anbieter erstellt ein virtuelles Netzwerk, über das diese Instanzen miteinander kommunizieren können. Dieses Netzwerk kann virtuelle Router, Switches und Firewalls enthalten, die vom Cloud-Anbieter verwaltet werden.
- IP-Adressierung: Jeder Instanz wird eine eindeutige IP-Adresse zugewiesen, mit der sie im virtuellen Netzwerk identifiziert werden kann.
- Zugriffssteuerung: Der Cloud-Anbieter kann Zugriffssteuerungen einrichten, um die Kommunikation zwischen verschiedenen Instanzen oder Netzwerken zu beschränken, indem er Firewalls oder Sicherheitsgruppen einsetzt.
- Lastverteilung: In einer Cloud-Umgebung können mehrere Instanzen verwendet werden, um Anfragen von Benutzern oder Anwendungen zu bearbeiten. Tools zur Lastverteilung können den Datenverkehr auf diese Instanzen verteilen, um die Leistung zu optimieren und eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten.
- Überwachung und Verwaltung: Der Cloud-Anbieter kann die Netzwerkleistung, einschließlich Bandbreitennutzung, Latenz und Paketverlust, überwachen und Verwaltungstools bereitstellen, die den Benutzern bei der Fehlersuche und Optimierung ihrer Netzwerkkonfiguration helfen.
Welche Bedeutung haben Netzwerke in der Cloud?
Skalierbarkeit:
- Cloud-Netzwerke ermöglichen es Unternehmen, ihre Ressourcen schnell an veränderte Anforderungen anzupassen.
- Unternehmen können ihre Services schnell erweitern, ohne sich um die zugrunde liegende Infrastruktur kümmern zu müssen.
Flexibilität:
- Cloud-Netzwerke ermöglichen es Benutzern, Ressourcen über mehrere Rechenzentren und Cloud-Umgebungen hinweg zu verschieben.
- Unternehmen können Hybrid Cloud-Systeme erstellen, die Public und Private Clouds integrieren und so die Flexibilität und Agilität erhöhen.
Zusammenarbeit:
- Indem sie Teams den Zugriff auf Remote-Ressourcen von jedem beliebigen Standort mit Internetverbindung ermöglichen, vereinfachen Cloud-Netzwerke die Zusammenarbeit zwischen ihnen.
- Benutzer können von jedem Gerät aus auf die Ressourcen zugreifen, unabhängig von Standort oder Hardware-Einschränkungen.
Sicherheit:
- Aufgrund der Architektur von Cloud-Netzwerken, bei der Sicherheit eine große Rolle spielt, können Unternehmen eine Vielzahl von Tools und Technologien einsetzen, um ihre Assets und Informationen zu schützen.
- Diese Lösungen umfassen Firewalls, VPN, Identitäts- und Zugriffsmanagement und andere Sicherheitsmaßnahmen zur Vermeidung von Datenverletzungen.
Kosteneinsparungen:
- Mit Cloud-Netzwerken können Unternehmen sowohl bei den Investitions- als auch bei den Betriebskosten Geld sparen.
- Unternehmen können die Kosten und die Komplexität der Verwaltung ihrer Netzwerkhardware und -software reduzieren, indem sie eine Cloud-Netzwerkinfrastruktur nutzen.
- Cloud-Anbieter bieten zudem Skaleneffekte, von denen Unternehmen profitieren können.
Was sind Beispiele für Cloud-Netzwerke?
Die Netzwerkinfrastruktur und -services, die Cloud-Anbieter ihren Kunden zur Verfügung stellen, werden als „Netzwerk in der Cloud“ oder „Cloud-Netzwerk“ bezeichnet. Diese Netzwerke bieten Kunden eine flexible, sichere Verbindung zu ihren Cloud-Anwendungen und -Ressourcen.
Ein Beispiel für hierfür ist die Virtual Private Cloud (VPC), mit der Benutzer exklusive, getrennte Netzwerke innerhalb der Public Cloud erstellen können. Kunden können mit VPC ihre eigenen Subnetzwerke, Routing-Tabellen und Netzwerk-Gateways entwerfen und Sicherheitsgruppen und Netzwerk-ACLs verwenden, um den Zugriff auf ihre Ressourcen zu beschränken.
Die Netzwerkinfrastruktur und -services, die Cloud-Anbieter ihren Kunden zur Verfügung stellen, werden als „Netzwerk in der Cloud“ oder „Cloud-Netzwerk“ bezeichnet. Diese Netzwerke bieten Kunden eine flexible, sichere Verbindung zu ihren Cloud-Anwendungen und -Ressourcen.
Ein Beispiel für hierfür ist die Virtual Private Cloud (VPC), mit der Benutzer exklusive, getrennte Netzwerke innerhalb der Public Cloud erstellen können. Kunden können mit VPC ihre eigenen Subnetzwerke, Routing-Tabellen und Netzwerk-Gateways entwerfen und Sicherheitsgruppen und Netzwerk-ACLs verwenden, um den Zugriff auf ihre Ressourcen zu beschränken.
Ein weiteres Beispiel ist die Lastverteilung, ein Service, der die Leistung verbessert und hohe Verfügbarkeit garantiert, indem er den eingehenden Datenverkehr auf viele Cloud-Instanzen verteilt. Um die Redundanz zu erhöhen, kann die Lastverteilung genutzt werden, um den Datenverkehr auf Cloud-Instanzen zu verteilen, die sich im selben Gebiet befinden, sowie auf verschiedene Regionen oder Verfügbarkeitszonen.
Darüber hinaus werden von Cloud-Anbietern VPN-Services bereitgestellt, mit denen Benutzer sicher über das Internet auf ihre Cloud-Ressourcen zugreifen können. VPN können Remote-Benutzer oder Zweigstellen mit Cloud-Services verbinden und garantieren durch Verschlüsselung und Authentifizierung, dass Daten sicher übertragen werden.
Eine weitere von Cloud-Providern angebotene Funktion ist Direct Connect, mit der Kunden eine dedizierte Netzwerkverbindung zwischen ihren Geräten vor Ort und dem Rechenzentrum des Cloud-Anbieters herstellen können. Zwischen lokalen und Cloud-Ressourcen bietet dies eine sichere Verbindung mit hoher Bandbreite, die für die Übertragung großer Datenmengen genutzt werden kann.
Schließlich ermöglicht das als Virtualisierung von Netzwerkfunktionen (NFV) bekannte Netzwerkdesign den Aufbau und Betrieb von Netzwerkservices wie Firewalls, Lastverteilern und Routern, ohne dass Sie sich mit der eigentlichen Hardware befassen müssen. Kunden können ihre Netzwerkinfrastruktur dank der Services-Software, die in der Cloud bereitgestellt wird, flexibler und skalierbarer verwalten.
Welche Arten von Cloud-Netzwerken gibt es?
Es gibt verschiedene Arten von Netzwerken, die üblicherweise in der Cloud Computing-Umgebung verwendet werden. Dazu gehören:
Virtuelle Private Cloud (VPC): Eine VPC ist ein virtuelles Netzwerk, mit dem Kunden ihr eigenes privates Netzwerk in der Cloud aufbauen können. Es bietet eine sichere und private Möglichkeit zur Verknüpfung von Cloud-Ressourcen wie Instanzen, Lastverteilern und Datenbanken.
Public Cloud-Netzwerk: Hierbei handelt es sich um ein Netzwerk, das dem öffentlichen Internet zugänglich ist und in der Regel zum Hosten von Webservern, API und anderen öffentlich zugänglichen Ressourcen verwendet wird.
Privates Cloud-Netzwerk: Ein Private Cloud-Netzwerk ist nur über eine sichere Verbindung erreichbar und wird häufig für interne Software und Services verwendet.
Hybrid Cloud-Netzwerk: Ein Hybrid Cloud-Netzwerk ist eine Kombination aus Public und Private Cloud-Netzwerken, wobei einige Ressourcen in der Public Cloud und andere in der Private Cloud gehostet werden. Diese Netzwerke ermöglichen es Unternehmen, die Vorteile der Skalierbarkeit und Kosteneffizienz der Public Cloud zu nutzen und gleichzeitig die Kontrolle über sensible Daten und Anwendungen zu behalten.
Multi-Cloud-Netzwerk: Ein Multi-Cloud-Netzwerk ist ein Netzwerk, das mehrere Clouds miteinander verbindet. Nutzer können so von Vorteilen und Fähigkeiten der einzelnen Clouds profitieren; gleichzeitig wird die Bindung an einen bestimmten Anbieter verhindert und die Ausfallsicherheit und Redundanz maximiert.
Jeder Netzwerkyp hat seine eigenen Stärken und Schwächen, und die Wahl des richtigen Netzwerktyps für Ihr Unternehmen hängt von Ihren spezifischen Bedürfnissen und Anforderungen ab.
Was sind die wichtigsten Komponenten eines Cloud-Netzwerks?
Ein Cloud-Netzwerk umfasst in der Regel mehrere Schlüsselkomponenten, die zusammenarbeiten, um eine skalierbare, sichere und leistungsstarke Infrastruktur für Cloud-basierte Anwendungen und Services bereitzustellen.
- Virtuelle Private Cloud (VPC): Eine VPC ist ein virtuelles Netzwerk, das eine private, isolierte und sichere Umgebung innerhalb der Cloud-Umgebung bietet. Es ermöglicht Benutzern, ihr eigenes privates Netzwerk zu erstellen, Subnetzwerke, IP-Adressen und Routing-Tabellen zu definieren und den Netzwerkzugang durch verschiedene Netzwerksicherheitsmechanismen zu kontrollieren.
- Subnetzwerke: Subnetzwerke sind Netzwerksegmente, die eine VPC zur besseren Organisation, Verwaltung und Sicherheit in kleinere Subnetze unterteilen. Jedes Subnetzwerk entspricht normalerweise einer bestimmten Verfügbarkeitszone oder Region innerhalb der Infrastruktur eines Cloud-Anbieters.
- Internet-Gateway: Ein Internet-Gateway ist ein virtueller Router, über den der Netzwerkverkehr zwischen einer VPC und dem Internet fließen kann. Es ermöglicht es Benutzern, vom Internet aus auf Ressourcen in der VPC zuzugreifen oder Ressourcen in der VPC zu ermöglichen, auf Services im Internet zuzugreifen.
- Lastverteiler: Lastverteiler sind Netzwerkgeräte, die den Netzwerkverkehr auf mehrere Instanzen oder Services innerhalb einer VPC verteilen. Sie helfen dabei, die Leistung, Skalierbarkeit und Verfügbarkeit von Anwendungen und Services in der Cloud zu verbessern, indem sie die Verkehrslast ausgleichen und Fehlertoleranz bieten.
- Netzwerkzugriffssteuerungslisten (NACL): NACL sind Sicherheitsregeln, die den ein- und ausgehenden Datenverkehr auf der Subnetzwerkebene innerhalb einer VPC kontrollieren. Sie bieten eine zusätzliche Ebene der Netzwerksicherheit neben den Sicherheitsgruppen, die den Datenverkehr auf Instanzebene kontrollieren.
- Sicherheitsgruppen: Sicherheitsgruppen sind virtuelle Firewalls, die den ein- und ausgehenden Datenverkehr auf der Instanzebene innerhalb einer VPC kontrollieren. Sie ermöglichen es Benutzern, den Netzwerkzugang zu bestimmten Instanzen, Ports und Protokollen zu kontrollieren.
- Direct Connect: Direct Connect ist ein Service, der es Benutzern ermöglicht, eine dedizierte Netzwerkverbindung zwischen ihrem On-Premises-Rechenzentrum und einer VPC in der Cloud herzustellen. Es bietet eine zuverlässigere, schnellere und sicherere Konnektivitätsoption als herkömmliche internetbasierte Verbindungen.
Mit welchen Herausforderungen sind Cloud-Netzwerke verbunden?
Cloud-Netzwerke bieten zwar viele Vorteile, aber es gibt auch einige Herausforderungen, denen sich Unternehmen bei der Implementierung und Verwaltung von Cloud-basierten Netzwerken gegenübersehen können. Dies sind einige häufige Herausforderungen:
- Netzwerkleistung: Die Netzwerkleistung kann in Cloud-basierten Netzwerken eine große Herausforderung darstellen, insbesondere bei hohem Netzwerkverkehr oder Latenzproblemen. Cloud-Anbieter nutzen in der Regel eine gemeinsam genutzte Infrastruktur, was zu einer unvorhersehbaren Leistung führen kann, wenn die Ressourcen nicht angemessen bereitgestellt werden.
- Sicherheit: Cloud-basierte Netzwerke können für verschiedene Sicherheitsbedrohungen anfällig sein, z. B. für DDoS-Angriffe, Datenschutzverletzungen oder unbefugten Zugriff. Unternehmen müssen für den Schutz ihrer Daten und Netzwerk-Ressourcen zuverlässige Sicherheitsmaßnahmen wie Verschlüsselung, Zugriffskontrolle und Netzwerksegmentierung implementieren.
- Komplexität: Cloud-basierte Netzwerke können komplex zu verwalten sein, insbesondere für Unternehmen mit mehreren VPC oder Hybrid Cloud-Umgebungen. Die Verwaltung von Netzwerkverkehr, Routing-Tabellen, Sicherheitsgruppen und Zugriffskontrollen in verschiedenen Umgebungen kann eine Herausforderung sein und erfordert spezielle Kenntnisse.
- Kosten: Cloud-basierte Netzwerke können kostspielig sein, insbesondere wenn Unternehmen ihre Netzwerkressourcen nicht effektiv verwalten. Die Kosten für Datentransfer, Netzwerkspeicher und andere Netzwerkservices können sich schnell summieren. Daher müssen Unternehmen ihre Nutzung überwachen und ihre Ressourcen optimieren, um die Kosten unter Kontrolle zu halten.
- Anbieterabhängigkeit: Cloud-Anbieter bieten möglicherweise proprietäre Netzwerkservices oder -technologien, die es Unternehmen erschweren, zu anderen Anbietern zu wechseln oder ihre Netzwerkinfrastruktur auf andere Plattformen zu migrieren.
- Compliance: Unternehmen müssen bei der Bereitstellung von Cloud-basierten Netzwerken verschiedene Vorschriften und Standards wie PCI DSS, HIPAA oder DSGVO einhalten. Compliance-Anforderungen können die Komplexität und die Kosten von Netzwerkimplementierungen erhöhen und erfordern spezielles Fachwissen.
Was sind die Best Practices für Cloud-Netzwerke?
Dies sind einige Best Practices für Cloud-Netzwerke:
- Planen und entwerfen Sie die Netzwerkarchitektur sorgfältig unter Berücksichtigung von Skalierbarkeit, Sicherheit und Compliance.
- Implementieren Sie die Netzwerksegmentierung mithilfe von Sicherheitsgruppen, ACL und Firewall-Regeln.
- Nutzen Sie VPN oder Direktverbindungen, um sichere Verbindungen zwischen lokalen und Cloud-basierten Netzwerken herzustellen.
- Überwachen Sie die Netzwerkleistung mit Cloud-basierten Tools zur proaktiven Fehlerbehebung.
- Nutzen Sie Automatisierungs- und Orchestrierungstools für eine effiziente Verwaltung im großen Maßstab.
- Übernehmen Sie DevOps-Praktiken für eine optimierte Bereitstellung und Verwaltung.
- Gewährleisten Sie die Einhaltung gesetzlicher und branchenspezifischer Standards durch die Implementierung von Sicherheitskontrollen.
Cloud-Netzwerke & HPE-Lösungen
Hier finden Sie HPE-Lösungen für Cloud-Netzwerke:
- HPE GreenLake: Eine vollständig verwaltete Cloud-Services-Plattform, die Netzwerkservices wie VPC und SD-WAN auf As-a-Service-Basis anbietet.
- HPE Cloud Managed Networking: Eine Cloud-verwaltete Netzwerklösung, die ein durchgängiges Netzwerkmanagement bietet.
- HPE Aruba Networking Central: Eine Cloud-basierte Verwaltungs- und Analyseplattform, die Netzwerktransparenz und -kontrolle für HPE Aruba Networking-Geräte bietet.
- HPE SimpliVity: Eine hyperkonvergente Infrastrukturplattform, die integrierte Netzwerkfunktionen für eine vereinfachte Verwaltung und Bereitstellung bietet.
- HPE Nimble Storage dHCI: Eine hyperkonvergente Infrastrukturplattform, die integrierte Netzwerkservices für virtualisierte Workloads bietet.