Cloud-Architektur bezieht sich auf das Design und die Struktur von Cloud-Computing-Umgebungen und umfasst verschiedene Komponenten und Technologien, die die Bereitstellung von Cloud-Diensten ermöglichen. Typischerweise umfasst es mehrere Schichten und Komponenten, von denen jede spezifische Funktionen erfüllt, um Skalierbarkeit, Flexibilität und Zuverlässigkeit cloudbasierter Anwendungen und Dienste sicherzustellen. Zu den Schlüsselkomponenten gehören Virtualisierung, Netzwerk, Speicher, Verwaltungstools und Sicherheitsmaßnahmen. Die Cloud-Architektur zielt darauf ab, die Ressourcennutzung zu optimieren, die Leistung zu steigern und einen nahtlosen Zugriff auf Computerressourcen über das Internet zu ermöglichen.
Zu den vier Arten von Cloud-Architekturen gehören:
- Öffentliche Cloud-Architektur: Nutzt Drittanbieter von Cloud-Diensten, um Rechenressourcen und Dienste über das Internet bereitzustellen. Es ermöglicht mehreren Mandanten die dynamische gemeinsame Nutzung von Ressourcen und bietet Skalierbarkeit je nach Bedarf. Beispiele hierfür sind AWS, Microsoft Azure und Google Cloud Platform.
- Private Cloud-Architektur: Wird im eigenen Rechenzentrum einer Organisation oder über einen dedizierten Drittanbieter betrieben und bietet die exklusive Nutzung und Kontrolle über Ressourcen. Es bietet erweiterte Sicherheits- und Anpassungsoptionen und eignet sich daher für Organisationen mit strengen gesetzlichen Anforderungen oder spezifischen betrieblichen Anforderungen.
- Hybride Cloud-Architektur: Integriert öffentliche und private Cloud-Umgebungen und ermöglicht die gemeinsame Nutzung von Daten und Anwendungen zwischen ihnen. Es bietet Flexibilität zur Optimierung der Workload-Platzierung basierend auf Faktoren wie Leistung, Kosten und Compliance. Die Hybrid-Cloud-Architektur unterstützt Workload-Portabilität und Redundanz und kombiniert die Vorteile öffentlicher und privater Clouds.
- Multi-Cloud-Architektur: Beinhaltet die Nutzung von Diensten mehrerer Cloud-Anbieter, um eine Anbieterbindung zu vermeiden, Kosten zu optimieren und spezialisierte Dienste zu nutzen. Es ermöglicht Unternehmen, die besten Dienste verschiedener Anbieter auf der Grundlage spezifischer Anforderungen auszuwählen, wie z. B. geografische Reichweite, Service Level Agreements (SLAs) oder Preismodelle. Die Multi-Cloud-Architektur erhöht die Ausfallsicherheit durch die Verteilung von Arbeitslasten auf verschiedene Cloud-Plattformen.
Um die Cloud-Architektur zu verstehen, muss man das Zusammenspiel verschiedener Komponenten wie Virtualisierung, Netzwerk, Speicher und Verwaltungstools innerhalb einer Cloud-Umgebung verstehen. Es erfordert Kenntnisse darüber, wie diese Komponenten interagieren, um Dienste wie Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) und Software as a Service (SaaS) bereitzustellen. Ein effektives Cloud-Architekturdesign berücksichtigt Faktoren wie Skalierbarkeit, Leistungsoptimierung, Sicherheit, Compliance und Kostenmanagement. Architekten und Ingenieure arbeiten in der Regel zusammen, um Cloud-Architekturen zu entwerfen und zu implementieren, die auf spezifische Geschäftsziele und betriebliche Anforderungen zugeschnitten sind.
Ein Beispiel für eine Cloud-Architektur ist eine mehrschichtige Webanwendung, die auf Amazon Web Services (AWS) bereitgestellt wird. Die Architektur umfasst typischerweise Komponenten wie eine Webserverschicht zur Verarbeitung von HTTP-Anfragen, eine Anwendungsserverschicht zur Verarbeitung der Geschäftslogik und eine Datenbankschicht zur Speicherung persistenter Daten. AWS-Dienste wie Amazon EC2 stellen virtuelle Server für das Hosting von Web- und Anwendungsebenen bereit, während Amazon RDS verwaltete Datenbankdienste anbietet. Elastic Load Balancing (ELB) verteilt eingehenden Datenverkehr auf mehrere Instanzen, um Skalierbarkeit und Fehlertoleranz sicherzustellen. Die Cloud-Architektur auf AWS nutzt diese Dienste, um eine skalierbare, zuverlässige und kostengünstige Plattform für das Hosten von Webanwendungen bereitzustellen, die über das Internet zugänglich sind.