Wie funktioniert der Netzwerkbetrieb in der hybriden Cloud?

Als allgemeines Konzept bezieht sich Cloud-Computing auf die Bereitstellung von Rechendiensten, einschließlich Servern, Speicherplatz, Datenbanken, Netzwerkdiensten, Software und Analysen, über sichere Netzwerke und kann verschiedene Formen annehmen: öffentliche Cloud, private Cloud oder hybride Cloud.

Bei der hybriden Cloud handelt es sich um eine Kombination öffentlicher und privater Cloud-Umgebungen, die über ein spezielles, gesichertes Netzwerk miteinander verbunden werden. Hybride Clouds bieten Vorteile wie höhere Sicherheit, besseren Datenschutz und flexiblere Abläufe. Sie ermöglichen es Unternehmen, ihre Workloads zwischen den verschiedenen Cloud-Umgebungen zu verschieben, um sie flexibler, kostengünstiger und kontrollierter zu verarbeiten. Auf diese Weise können sie spezifische geschäftliche Anforderungen oder gesetzliche Vorgaben besser erfüllen. Eine hybride Cloud kann auch im Rahmen einer Strategie zur Notfallwiederherstellung verwendet werden, oder um bei bestimmten Leistungsanforderungen die Kapazität dynamisch zu skalieren („Cloud-Bursting“).

Eine hybride Cloud kann Unternehmen helfen, Innovation schneller umzusetzen, ohne in neue Hardware-Infrastruktur investieren zu müssen. So können sie mit den öffentlichen Cloud-Ressourcen zum Beispiel die Entwicklung neuer Anwendungen beschleunigen oder die neuesten Technologien wie KI oder maschinelles Lernen einsetzen.

Allerdings sind hybride Cloud-Umgebungen komplexer als herkömmliche IT-Infrastrukturen, und die Integration und Verwaltung verschiedener Cloud-Plattformen, lokaler Umgebungen und Dienste von Drittanbietern erfordert spezielle Fähigkeiten und Fachkenntnisse.

In einem hybriden Cloud-Netzwerk werden zwei oder mehr verschiedene Cloud-Computing-Umgebungen zu einem einzigen, zusammenhängenden System kombiniert, zum Beispiel eine öffentliche Cloud, eine private Cloud und eine lokale Infrastruktur.

Mit einem hybriden Cloud-Netzwerk können Unternehmen von den Vorteilen verschiedener Cloud-Bereitstellungsmodelle profitieren. Zum Beispiel können sie sich die Skalierbarkeit und Kosteneffizienz öffentlicher Cloud-Dienste zunutze machen und gleichzeitig in ihrer privaten Cloud oder lokalen Umgebung die Kontrolle über kritische Daten und Anwendungen behalten. Durch die Integration der verschiedenen Umgebungen können Unternehmen ein flexibleres, agileres und resilienteres Netzwerk aufbauen, das sich an neue Geschäftsanforderungen und Marktbedingungen anpassen kann.

Eine enge Integration ist der Schlüssel zu einem erfolgreichen hybriden Cloud-Netzwerk. In einem hybriden Cloud-Netzwerk sind die öffentlichen und privaten Cloud-Umgebungen über ein sicheres, spezielles Netzwerk verbunden, das eine nahtlose Kommunikation und Datenübertragung ermöglicht. Die Interkonnektivität zwischen den Umgebungen wird in der Regel über ein lokales Netzwerk (LAN), ein Weitverkehrsnetzwerk (WAN), ein virtuelles privates Netzwerk (VPN) und Anwendungsprogrammierschnittstellen (APIs) hergestellt. Dies ermöglicht es Unternehmen, Workloads und Daten je nach Bedarf zwischen den Umgebungen zu verschieben, um mehr Flexibilität und Kosteneffizienz zu erzielen.

Virtualisierung ist eine Schlüsseltechnologie bei der Bereitstellung und Verwaltung von hybriden Cloud-Netzwerken. Mit Virtualisierung können Unternehmen physische Infrastrukturressourcen wie Server, Speichergeräte und Netzwerke abstrahieren und virtuelle Maschinen (VMs) oder Container erstellen, die auf einfache Weise verwaltet, migriert und in verschiedenen Cloud-Umgebungen repliziert werden können.

Die Architektur eines hybriden Cloud-Netzwerks kann je nach den spezifischen Anforderungen und Zielen eines Unternehmens variieren, umfasst aber in der Regel die folgenden Komponenten.

• Die Cloud-Management-Plattform ist die zentrale Verwaltungsebene, auf der die hybriden Cloud-Umgebung kontrolliert und verwalten werden kann. Sie ermöglicht die Ressourcenzuweisung, Bereitstellung, Überwachung und Skalierung.
• Die private Cloud ist das lokale Rechenzentrum oder die dedizierte Cloud-Umgebung, wo das Unternehmen wichtige Anwendungen und Daten hostet, die ein hohes Maß an Sicherheit und Kontrolle erfordern.
• Die öffentliche Cloud ist die Cloud-Umgebung eines Drittanbieters, die skalierbare und kostengünstige Computing-Ressourcen wie Speichergeräte, Rechner und Netzwerkressourcen bereitstellt, auf denen Workloads ausgeführt werden, die weniger sensibel sind oder für die keine Compliance-Vorschriften gelten.
• Netzwerkkonnektivität beschreibt das sichere, spezielle Netzwerk, über das die privaten und öffentlichen Cloud-Umgebungen verbunden und integriert werden. Sie ermöglicht es, Daten und Workloads zwischen den unterschiedlichen Umgebungen zu migrieren. Die Tools und Strategien, die in einem hybriden Cloud-Netzwerk zum Einsatz kommen, sollten ein einheitliches Netzwerkmanagementsystem mit einer Einzelansicht bilden. Das gesamte Netzwerk sollte auf einem einzigen Computerbildschirm visualisiert werden können.
• Ein Cloud-Gateway stellt den Einstiegspunkt zum hybriden Cloud-Netzwerk dar und ermöglicht externen Benutzern und Anwendungen den Zugriff auf die Ressourcen, die in den privaten und öffentlichen Cloud-Umgebungen gehostetet werden.
• Sicherheitskontrollen gewährleisten die Sicherheit und Compliance in der hybriden Cloud-Umgebung. Dazu gehören Firewalls, Identitäts- und Zugriffsverwaltung, Verschlüsselung und Überwachung.

Ein hybrides Cloud-Netzwerk ermöglicht es Unternehmen, von den Vorteilen verschiedener Cloud-Bereitstellungsmodelle zu profitieren, um den folgenden Nutzen zu erzielen:

• Skalierbarkeit: Hybride Cloud-Netzwerke bieten Unternehmen nahezu unbegrenzte Skalierbarkeit und Flexibilität. Sie ermöglichen es ihnen, den Umfang ihrer Rechenressourcen je nach Geschäftsbedarf schnell und einfach zu vergrößern oder zu verkleinern. Dies hilft ihnen, die Kosten zu senken und gleichzeitig ein hohes Maß an Leistung und Verfügbarkeit aufrechtzuerhalten.
• Workload-Management: Hybride Cloud-Netzwerke ermöglichen es Unternehmen, basierend auf Faktoren wie Leistung, Sicherheit, Compliance und Kosten für jeden Workload die am besten geeignete Umgebung auszuwählen.
• Sicherheit: In einer hybriden Cloud-Umgebung kann die private Cloud zum Hosten sensibler Daten und Anwendungen verwendet werden, während öffentliche Clouds für weniger kritische Workloads genutzt werden können. Darüber hinaus ermöglichen hybride Cloud-Netzwerke Unternehmen die Implementierung zusätzlicher Sicherheitskontrollen wie Verschlüsselung, Zugriffskontrollen und Netzwerksegmentierung, um ihre Daten und Anwendungen zu schützen.
• Notfallwiederherstellung und Geschäftskontinuität: Hybride Cloud-Netzwerke helfen Unternehmen bei der effektiven Planung für Notfallwiederherstellung und Geschäftskontinuität. Durch die Replikation von Daten und Anwendungen zwischen privaten und öffentlichen Clouds können sie sicherstellen, dass ihre kritischen Systeme auch in Katastrophensituationen oder bei Ausfällen verfügbar bleiben. Sie können schnell und einfach zwischen verschiedenen Umgebungen wechseln, um einen unterbrechungsfreien Geschäftsbetrieb zu gewährleisten.
• Kosteneinsparungen: Indem sie für weniger sensible Workloads öffentliche Clouds nutzen, können Unternehmen von den kosteneffizienten Pay-As-You-Go-Modellen der öffentlichen Cloud-Anbietern profitieren und so den Bedarf an zusätzlicher Hardware und Personal vor Ort reduzieren.

Hybride Cloud-Netzwerke bietet zwar viele Vorteile, aber auch mögliche Nachteile:

• Leistungs- und Latenzprobleme: Hybride Cloud-Netzwerke können Einschränkungen in Bezug auf die Funktionalität mit sich bringen, insbesondere wenn es darum geht, die Kompatibilität und Interoperabilität zwischen verschiedenen Cloud-Umgebungen zu gewährleisten. Anwendungen und Workloads, die in der einen Cloud-Umgebung problemlos laufen, funktionieren möglicherweise in der anderen nicht so gut. Dadurch können die Leistung und das Benutzererlebnis beeinträchtigt werden. Darüber hinaus kann es in hybriden Cloud-Netzwerke zu Latenzproblemen kommen, insbesondere wenn Anwendungen und Daten über mehrere Cloud-Umgebungen verteilt sind.
• Erhöhte Komplexität: Mehrere Cloud-Umgebungen zu integrieren und zu warten sowie eine nahtlose Kommunikation zwischen ihnen sicherzustellen, ist eine Herausforderung, die spezielle Fähigkeiten und Tools erfordert. Durch diese Komplexität erhöht sich das Risiko von Fehlern und Ausfallzeiten, was sich auf die Verfügbarkeit und Leistung wichtiger Anwendungen und Daten auswirken kann.
• Versteckte Kosten: Die Implementierung eines hybriden Cloud-Netzwerks kann erhebliche Neuinvestitionen in aktualisierte Hardware, Software und Netzwerkinfrastruktur sowie laufende Wartungs-, Support- und Lizenzgebühren erfordern. Unternehmen müssen auch die Kosten für die Integration und Verwaltung mehrerer Cloud-Umgebungen berücksichtigen, die höher sein können als die Verwaltung einer einzelnen Cloud-Umgebung.

Die Entwicklung und Implementierung eines hybriden Cloud-Netzwerks erfordert die sorgfältige Berücksichtigung mehrerer Faktoren sowie ein gründliches Verständnis der aktuellen und zukünftigen Anforderungen und Ressourcen des Unternehmens. Jedes der folgenden Elemente sollte bei der Entwicklung der hybriden Cloud-Netzwerkstrategie untersucht werden.

• Entwickeln Sie einen Verwaltungsplan: Stellen Sie sicher, dass Sie über die richtigen Tools, kompetente Mitarbeiter und geeignete Ressourcen verfügen, um das Netzwerk effektiv am Laufen zu halten. Dies umfasst die Überwachung und Optimierung der Leistung, die Gewährleistung von Sicherheit und Compliance, die Kontrolle der Kosten und die Verwaltung der Prozesse.
• Implementieren Sie mehrere Sicherheitsebenen. Hybride Cloud-Netzwerke können zusätzliche Sicherheitsrisiken mit sich bringen, da die Daten und Anwendungen über mehrere Umgebungen verteilt sind. Daher müssen Unternehmen die richtigen Sicherheitskontrollen und Überwachungsmechanismen implementieren, um sich vor Cyberangriffen und Schwachstellen zu schützen. Dazu gehören die Sicherung von Netzwerkverbindungen, die Verwaltung des Zugriffs und der Authentifizierung sowie die Verschlüsselung von Daten während der Übertragung und im Ruhezustand.
• Design für Stabilität: Führen Sie Auslastung- und Stresstests durch, um herauszufinden, welches Verhalten oder welche Belastung die Zuverlässigkeit oder Stabilität der Workloads gefährdet. Implementieren Sie Redundanz- und Failover-Mechanismen, um die Dienstkontinuität auch bei Ausfällen oder Unterbrechungen in einer oder mehreren Cloud-Umgebungen zu gewährleisten.
• Maximierung der Funktionalität: Stellen Sie sicher, dass die Anwendungen in der öffentlichen Cloud Ihre Geschäftsanforderungen erfüllen und wie vorgesehen funktionieren. Testen Sie sie auf Benutzerfreundlichkeit. Sorgen Sie dafür, dass die Leistung in allen Cloud-Umgebungen gleich gut ist, indem Sie das Augenmerk auf die Kompatibilität und Interoperabilität zwischen den privaten und öffentlichen Clouds-Umgebungen legen.
• Optimierung für unterschiedliche Workloads: hybride Cloud-Netzwerke müssen für verschiedene Arten von Workloads und Anwendungen geeignet sein, sowohl für herkömmliche lokale als auch für Cloud-native Workloads. Das Netzwerk muss eine Mischung aus lokalen, privaten und öffentlichen Cloud-Workloads verarbeiten können, und Sie müssen die Ressourcen den verschiedenen Umgebungen auf einfache Weise zuweisen und darin verwalten können.
• Skalierbarkeit: Stellen Sie sicher, dass das Netzwerk skalierbar ist und auch erhöhten Datenverkehr und steigende Nachfrage bewältigen kann, wenn die Workloads zunehmen. Sie müssen in der Lage sein, die Ressourcen in den verschiedenen Cloud-Umgebungen einfach nach oben oder unten zu skalieren.

Mit den folgenden Schritten können Unternehmen ihr hybrides Cloud-Netzwerk sichern und vor Bedrohungen und Schwachstellen schützten.

• Ein umfassendes Sicherheitsprogramm implementieren: Dazu gehört die Einrichtung von Kontrollen wie Firewalls, Systemen zur Angriffserkennung und -verhinderung sowie Schutz vor Schadsoftware, um das Netzwerk vor Bedrohungen und Schwachstellen zu schützen. Außerdem sollten Sie regelmäßige Penetrationstests durchführen, das Netzwerk auf Sicherheitsschwachstellen überprüfen und sicherstellen, dass die Sicherheitsrichtlinien auf dem neuesten Stand und wirksam sind.
• Daten verschlüsseln: Durch die Verschlüsselung von Daten bei der Übertragung und im Ruhezustand können sich Unternehmen vor Datenverletzungen und unberechtigtem Zugriff auf das hybride Cloud-Netzwerk schützen. Die Verschlüsselung kann mit einer Vielzahl von Tools und Techniken implementiert werden, darunter VPNs, SSL/TLS-Zertifikate und Datenverschlüsselungslösungen.
• Sensible Daten sicher speichern: Unternehmen sollten sorgfältig abwägen, wo in einer hybriden Cloud-Umgebung sie sensible Daten speichern. In der Regel werden hochsensible Daten lokal und weniger sensible Daten in der öffentlichen Cloud-Umgebung gespeichert. Schränken Sie Lateral Movement innerhalb des Netzwerks ein, um zu verhindern, dass ein Angreifer mit unberechtigtem Zugriff Zugang zu anderen Teilen des Systems erhält.
• Zugriffsverwaltung: Dies umfasst die Implementierung von Mechanismen wie Multi-Faktor-Authentifizierung und rollenbasierter Zugriffskontrolle sowie die regelmäßige Überwachung und Prüfung von Zugriffsprotokollen, um verdächtige Aktivitäten rechtzeitig zu erkennen und darauf zu reagieren. Außerdem muss sichergestellt werden, dass Benutzerkonten ordnungsgemäß verwaltet und deaktiviert werden, wenn sie nicht mehr benötigt werden.

Mit den Produkten und Diensten von F5 können Unternehmen die größten Herausforderungen in den Bereichen Netzwerk, Sicherheit und Anwendungsleistung in hybriden Cloud-Umgebungen meistern. Durch den Einsatz von F5-Lösungen können Unternehmen auf einfache und sichere Weise Konnektivität in ihrem hybriden Cloud-Netzwerk und konsistente Anwendungsleistung erzielen und den Netzwerkverkehr über mehrere Cloud-Umgebungen und Cloud-Anbieter hinweg verwalten.