Was ist eine Multi-Cloud-Netzwerkarchitektur?

Eine Multi-Cloud-Netzwerkarchitektur macht es möglich, von den Vorteilen mehrerer Cloud-Dienst-Anbieter zu profitieren und für das Hosting einzelner Teile einer Anwendung unterschiedliche Lösungen zu nutzen, zum Beispiel Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure und Google Cloud Platform (GCP).

So könnte ein Unternehmen beispielsweise AWS für das Hosting seiner Webanwendungen und Azure für die Datenspeicherung nutzen oder GCP für maschinelles Lernen und Analysen. In einem solchen Szenario müsste das Unternehmen sicherstellen, dass die verschiedenen Cloud-Dienste nahtlos integriert werden, damit die Anwendung unabhängig vom Standort reibungslos läuft.

Um dies zu erreichen, kann das Unternehmen mehrere Technologien kombinieren – zum Beispiel virtuelle private Netzwerke (VPNs), Load Balancer und Software-Defined Networking (SDN) –, um die verschiedenen Cloud-Services zu verbinden. Außerdem bieten sich Cloud-Orchestrierungstools wie Kubernetes an, um die verschiedenen Cloud-Umgebungen zu verwalten und einen effizienten Betrieb sicherzustellen.

In der Regel setzen Unternehmen auch eine Reihe von Sicherheitsdiensten wie Netzwerkfirewalls, DDoS-Schutz und Web-Application-Firewalls ein. 

Eine Multi-Cloud-Netzwerkarchitektur umfasst vier unterschiedliche Betriebsebenen: den Cloud-Kern, die Sicherheitsebene, die Zugriffsebene und die Betriebsebene.

Diese Ebene bildet die Grundlage der Multi-Cloud-Netzwerkarchitektur. Sie umfasst die von den verschiedenen Cloud-Dienst-Anbietern bereitgestellten Cloud-Dienste wie Computing-, Speicher- und Datenbankdienste. Auf der Cloud-Kern-Ebene werden in der Regel verschiedene gemeinsam genutzte Dienste und Tools ausgeführt, die die Integration, Orchestrierung und Verwaltung mehrerer Cloud-Umgebungen ermöglichen. Diese Dienste und Tools gewährleisten die notwendige Abstraktion und Automatisierung, damit die verschiedenen Cloud-Dienste nahtlos zusammenarbeiten können.

Auf der Cloud-Kern-Ebene können zum Beispiel die folgenden Dienste und Tools eingesetzt werden:

• Cloud-Orchestrierungstools wie Kubernetes oder OpenShift, die eine zentrale Plattform für die Verwaltung der verschiedenen Cloud-Umgebungen bieten
• Technologien zur Netzwerk-Virtualisierung wie VPNs und SDN, um virtuelle Netzwerke zu erstellen, die mehrere Cloud-Dienst-Anbieter umfassen
• Identitäts- und Zugriffsverwaltungssysteme (IAM), um sicheren Zugriff auf die verschiedenen Cloud-Ressourcen zu gewährleisten
• Servicemanagement- und Überwachungstools, um die verschiedenen Cloud-Dienste und ihre Leistung nachzuverfolgen

Da der Cloud-Kern native Cloud-Konstrukte und APIs unterstützt, bietet er außerdem eine gemeinsame Datenebene und sorgt für die Transparenz und Kontrolle, die für die Optimierung des Multi-Cloud-Netzwerks erforderlich ist.

Innerhalb des Cloud-Kerns gibt es zwei Unterebenen:

Auf der Anwendungsebene des Cloud-Kerns befinden sich die geschäftskritischen Anwendungen und Dienste, die für den Betrieb des Unternehmens unerlässlich sind.

Die Anwendungsebene interagiert mit der Cloud-Kern-Ebene und den anderen Ebenen der Multi-Cloud-Architektur, um sicherzustellen, dass die Anwendungen und Dienste in den verschiedenen Cloud-Umgebungen effizient bereitgestellt und ausgeführt werden. Die Anwendungsebene ist für die Abstraktion der zugrunde liegenden Infrastruktur und die Bereitstellung einer einheitlichen Schnittstelle für die Benutzer und andere Komponenten des Systems verantwortlich. Zu den Funktionen, die die Dienste und die Geschäftslogik auf der Anwendungsebene bereitstellen, gehören zum Beispiel Authentifizierung, Autorisierung und Interaktivität. Diese Ebene kann auch Zugriff auf eine Reihe von APIs ermöglichen und Daten als Antwort auf Anfragen von Clients senden.

Die globale Datenübertragungsebene bietet Konnektivität und ermöglicht den Datenverkehr zwischen verschiedenen Cloud-Regionen, Cloud-Dienst-Anbietern und lokalen Rechenzentren.

Die globale Datenübertragungsebene ist der zentrale Knotenpunkt für die Steuerung des Datenverkehrs in der Multi-Cloud-Umgebung. Sie bietet eine Kontrollstelle für die Verwaltung von Netzwerkrichtlinien, Routingregeln und Sicherheitsrichtlinien der verschiedenen Cloud-Anbieter.

Eine der wichtigsten Eigenschaften der globalen Datenübertragungsebene ist, dass sie die Verwaltung und Konfiguration des Netzwerkverkehrs vereinfacht. Da sie eine einzige, konsistente Schnittstelle für die Verwaltung des Datenverkehrs in der Multi-Cloud-Umgebung bereitstellt, macht sie die Verwaltung mehrerer Netzwerkverbindungen und -konfigurationen verschiedener Cloud-Anbieter weniger kompliziert.

Auf der Sicherheitsebene werden die Sicherheitsmaßnahmen und -richtlinien zum Schutz der Multi-Cloud-Infrastruktur und -Anwendungen vor potenziellen Bedrohungen und Angriffen implementiert. Es werden Sicherheitsmechanismen wie Webanwendungsfirewalls, Ver- und Entschlüsselungsdienste, Anti-DDoS Protection, IAM-Lösungen und Sicherheitsrichtlinien ausgeführt, um die Cloudressourcen und die darin gespeicherten Daten zu schützen. Auf dieser Ebene befinden sich außerdem die Compliance-Management-Tools, mit denen das Unternehmen sicherstellt, dass es die gesetzlichen Anforderungen und Branchenstandards für Datensicherheit und Datenschutz erfüllt.

Die Zugriffsebene verbindet Benutzer und Geräte – Mitarbeiter, Partner, Kunden, Zweigstellen und bestehende Rechenzentren – und bietet ihnen sicheren Zugriff auf die Anwendungen und Dienste, die in der Multi-Cloud-Umgebung bereitgestellt werden. Die Zugriffsebene ist für die Verwaltung und Sicherung der Benutzerauthentifizierung und -autorisierung sowie für die Gewährleistung der Integrität der Daten verantwortlich, die zwischen Benutzern und Cloud-Ressourcen ausgetauscht werden.

Auf der Zugriffsebene befinden sich in der Regel Netzwerkswitches, Router und Drahtloszugriffspunkte, über die sich die Endbenutzer mit dem Netzwerk verbinden und auf Cloud-Ressourcen zugreifen. In einer Multi-Cloud-Umgebung kann die Zugriffsebene auch Komponenten umfassen, die das Routing des Datenverkehrs und den Lastausgleich zwischen verschiedenen Cloud-Anbietern ermöglichen, um die Leistung zu optimieren und eine hohe Verfügbarkeit zu gewährleisten.

Auf der Betriebsebene einer Multi-Cloud-Netzwerkarchitektur werden die verschiedenen Dienste und Ressourcen der Cloud-Umgebung verwaltet und der Betrieb aufrechterhalten. Diese Ebene umfasst Tools, Technologien und Prozesse, mit denen IT-Teams die Leistung, Verfügbarkeit und Sicherheit der Multi-Cloud-Infrastruktur überwachen, verwalten und optimieren können.

Die Betriebsebene umfasst in der Regel verschiedene Verwaltungs- und Orchestrierungstools, zum Beispiel auf Cloud-Management-Plattformen, die den IT-Teams helfen, die Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen und Workloads über mehrere Cloud-Anbieter hinweg zu automatisieren. Zudem befinden sich auf der Betriebsebene Überwachungs- und Analysetools, die den IT-Teams Echtzeiteinblicke in die Leistung und Verfügbarkeit der Multi-Cloud-Umgebung bieten, damit sie Probleme schnell erkennen und beheben können.

Zu den Vorteilen von Multi-Cloud-Netzwerkarchitekturen gehören:

• Erhöhte Flexibilität, da sich ein Unternehmen mit einer Multi-Cloud-Architektur die besten Tools und Diesnte unter mehreren Cloud-Anbietern auswählen kann, und nicht durch das Angebot eines einzigen Anbieters eingeschränkt ist
• Höhere Zuverlässigkeit, da Unternehmen ihre Workloads über mehrere Systeme verteilen können und das Risiko von Unterbrechungen durch den Ausfall eines einzelnen Cloud-Anbieters verringern
• Kosteneffizienz, da Unternehmen ihre Ausgaben optimieren können, indem sie die preisgünstigsten Cloud-Anbieter wählen, was die Gesamtkosten für die Cloud-Infrastruktur senkt und das Risiko der Abhängigkeit von einem bestimmen Anbieter verringert
• Bessere Compliance, da Unternehmen strenge Gesetzesvorgaben für Datenschutz und Datensouveränität erfüllen können, ohne eigene lokale Rechenzentren aufbauen und verwalten zu müssen – wie z. B. die Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO) der EU, die vorschreibt, dass Kundendaten an bestimmten Standorten gespeichert werden müssen
• Geografische Reichweite, da Unternehmen geografisch verteilte Cloud-Anbieter nutzen können, um ihre Daten und Anwendungen näher bei den Benutzern zu verarbeiten, was schnellere Reaktionszeiten und eine bessere Benutzererfahrung ermöglicht

Eine Multi-Cloud-Netzwerkarchitektur ermöglicht es Unternehmen, Anwendungen in öffentlichen und privaten Clouds sowie an Edge-Standorten bereitzustellen, die ihren Geschäftszielen und Anwendungsanforderungen am besten entsprechen. Sie bietet die Flexibilität, bestimmte Merkmale und Funktionen anzupassen, um Workloads in der Cloud auf der Grundlage von Faktoren wie Latenz, Leistung, Zuverlässigkeit, geografischem Standort sowie Sicherheits- und Compliance-Anforderungen zu optimieren. Mit einem solchen Ansatz können Unternehmen ihre geschäftlichen, technologischen und servicebezogenen Anforderungen zuverlässiger erfüllen und gleichzeitig verhindern, dass sie sich von einem einzelnen Cloud-Anbieter abhängig machen, der möglicherweise nicht über alle erforderlichen nativen Tools verfügt.

Die Dienste von F5 für den Multi-Cloud-Netzwerkbetrieb unterstützen Unternehmen bei der Vereinfachung ihrer Betriebsabläufe. Mit dem integrierten Service-Stack können Sie zu niedrigeren Kosten und mit geringerer Komplexität einheitliche Dienste und Richtlinien über alle Clouds und Rechenarchitekturen hinweg bereitstellen. F5 ist der einzige Multi-Cloud-Anbieter, dessen Dienste über die standardmäßige (herkömmliche) Multi-Cloud-Konnektivität hinausgehen. F5 bietet branchenweit bewährte Funktionen für die Sicherheits- und Anwendungsbereitstellung, die den Anforderungen von Kundenplattformen gerecht werden, sodass Sie überall, wo Anwendungen und APIs bereitgestellt werden, ein einheitliches Kundenerlebnis gewährleisten können.

Die automatisierte Bereitstellung von Netzwerkverbindungen verbessert die Flexibilität für eine schnellere Implementierung, und die integrierten Sicherheitsdienste von F5 schützen alle Multi-Cloud-Netzwerke und Cloud-Infrastrukturen. Die Dienste von F5 für den Multi-Cloud-Netzwerkbetrieb bieten Unternehmen End-to-End-Transparenz hinsichtlich aller ihrer Clouds, Rechenzentren und Edge-Standorte, um Fehler und Probleme schneller zu lösen, sowie umfassende Sicherheit für ihre Webanwendungen und APIs. Weitere Informationen finden Sie in der F5-Lösungsübersicht Multi-Cloud-Netzwerkbetrieb der nächsten Generation.