Was versteht man unter Cloud-Speicher?

Der Begriff Cloud-Speicher umfasst mehrere Storage-Funktionen, die Cloud-Kunden zur Verfügung stehen und auf der Hardware eines Cloud-Providers ausgeführt werden. Jede dieser Funktionen erfüllt unterschiedliche Anforderungen. Aber alle bieten Flexibilität, sodass Sie nur für das bezahlen müssen, was Sie nutzen. Der Provider ist dafür verantwortlich, die zugrunde liegende Hardware zu warten und sicherzustellen, dass die Daten verfügbar, resilient und geschützt sind

Die häufigsten Arten von Cloud-Speicher sind Objekt-, Block- und Dateispeicher.

Arten von Cloud-Speicher

Storage-Arten unterscheiden sich hauptsächlich darin, wie auf sie zugegriffen wird und wie viel Leistung sie bieten. Die Anwendung, die den Storage verwendet, und sein Standort bestimmen die Storage-Anforderungen.

Objektspeicher

Auf den Objektspeicher wird anders zugegriffen als auf die anderen beschriebenen Storage-Arten. Softwareanwendungen müssen absichtlich so geschrieben werden, dass sie den Objektspeicher verwenden, indem sie Web-APIs aufrufen. Der Objektspeicher wird von der Anwendung entfernt verwaltet und in zwei ähnlichen, aber unterschiedlichen Situationen verwendet. Erstens wird häufig über das Internet von Anwendungen auf ihn zugegriffen, die unter anderem auf einzelnen Computern, Mobilgeräten und Geräten für das Internet of Things (IoT) ausgeführt werden. Und zweitens kann er von Anwendungen genutzt werden, die in der Cloud ausgeführt werden.

Anwendungen, die Objektspeicher verwenden, können unstrukturierte Daten aus dem Objektspeicher an einem entfernten Standort speichern und abrufen, ohne ein Dateisystem zu verwenden. Die gespeicherten Gegenstände sind lediglich abstrakte „Objekte“ in der Cloud. Das bedeutet, dass Anwendungsentwickler sich eine maximale Flexibilität bewahren und im Wesentlichen über einen bodenlosen Freiform-Datenspeicher in der Cloud verfügen. Dabei wird ihnen nur das gespeicherte und übertragene Speichervolumen in Rechnung gestellt.

Die Nachteile des Objektspeichers sind zweierlei: Ein bisschen mehr Arbeitsaufwand für die Anwendungsautoren, um ihre eigenen Objektformate zu verwalten, sowie Performanceeinschränkungen. Der Zugriff auf den Objektspeicher erfolgt über Software, die API-Aufrufe ausführt, üblicherweise über das Internet. Was also bei einer direkt angeschlossenen Storage-Option Mikrosekunden und bei einem Block- oder Dateispeicher Millisekunden benötigt, kann beim Objektspeicher manchmal eine Sekunde oder länger dauern. Für viele Anwendungsfälle, wie z. B. Endnutzer, die mit Cloud-Speicher verbundene Anwendungen auf ihren Telefonen ausführen, ist diese Leistung akzeptabel, insbesondere im Gegenzug für den „Zugriff von überall“, den diese Anwendungen bieten. Und in Fällen, in denen eine Anwendung, die Objektspeicher verwendet, in derselben Cloud ausgeführt wird, in der die Objekte gespeichert sind, ist die Leistungsfähigkeit erheblich höher, da sich alle Ressourcen in derselben Region im eigenen lokalen Netzwerk des Cloud-Providers befinden.

Archive Storage

Archivspeicher ist die ideale Lösung zum Speichern von Daten, auf die selten zugegriffen wird und die lange Aufbewahrungsfristen erfordern. Archivspeicher ist für die Aufbewahrung kalter Daten kostengünstiger als der Objektspeicher. Im Gegensatz zu anderen Speicheroptionen erfolgt der Abruf von Archivspeicherdaten jedoch nicht sofort.

Sowohl Objektspeicher als auch Archivspeicher verwenden Buckets als logische Container zum Speichern von Objekten. Ein Bucket ist ein einzelnes Compartment mit Richtlinien, die die Aktionen bestimmen, die an Objekten im Bucket ausgeführt werden können – und wer sie ausführen darf.

Wenn Buckets erstellt werden, um Daten als Objekte zu speichern, können Unternehmen entscheiden, welche Standardspeicherebene (Archiv oder Standard) für ihre Daten geeignet ist. Der Objektspeicher kann Objekte auch automatisch in den Archivspeicher verschieben.

Cloud-Dateispeicher

Die meisten herkömmlichen Anwendungen, die auf einem physischen Server ausgeführt werden und physische Laufwerke in einem Data Center nutzen, verwenden Dateispeicher. Betriebssysteme wie Linux oder Microsoft Windows Server stellen die darauf ausgeführten Anwendungen mit einem Dateisystem dar – einem einheitlichen Satz von Regeln und Methoden zum Speichern und Abrufen von Daten. Das Betriebssystem kümmert sich im Hintergrund um die Details. Handelt es sich bei der physischen Festplatte beispielsweise um ein Solid-State-Laufwerk (SSD)? Um eine herkömmliche Festplatte mit sich drehendem Datenträger? Einen optischen Datenspeicher? Oder um ein Remote-Netzwerklaufwerk? Während sich das Betriebssystem um diese Details kümmert, öffnen, lesen, schreiben und speichern Anwendungen Dateien einfach mit standardisierten API-Aufrufen.

Cloud-Dateispeicher stellt eine standardmäßige Netzwerkdateifreigabe dar – ähnlich den Netzwerkdateifreigaben, die möglicherweise in Ihrem eigenen Data Center ausgeführt werden – für die Betriebssysteme, die Sie auf Servern in der Cloud ausführen. Diese Betriebssysteme stellen dieses Dateisystem für Anwendungen dar, die auf dieser virtuellen Maschine ausgeführt werden. Anwendungen müssen für die Ausführung in der Cloud nicht modifiziert oder geändert werden. Sie laufen weiterhin mit dem Dateispeicher, den sie immer verwendet haben.

Der Cloud-Provider verwaltet die Hardware, einschließlich physischer Festplatten und Netzwerkhardware, und stellt sicher, dass die Daten geschützt sind. Bei wachsenden Anforderungen steht Kunden eine zusätzliche inkrementelle Kapazität zur Verfügung. Die inhärenten Vorteile des Cloud-Dateispeichers liegen im Vergleich zu einem traditionellen Ansatz auf der Hand, der geplante Massenkäufe von Netzwerkdateisystemen beinhaltet, um den Anforderungen des zukünftigen Wachstums gerecht zu werden. Anschließend müssen Sie Ihre Hardware verwalten und den Schutz Ihrer Daten selbst sicherstellen.

Blockspeicher

Block Volumes lassen sich insofern mit Cloud-Dateispeicher vergleichen, als dass sie eine erweiterte Version eines Netzwerkspeichers darstellen, den Sie möglicherweise bereits in Ihrem Data Center ausführen. Die Verwendung von Block-Volumes führt zu weniger Netzwerk-Overhead und bietet eine höhere Leistung, erfordert aber im Gegenzug mehr Konfiguration und Verwaltung innerhalb der Betriebssysteme.

Die Block-Volumes von Oracle verwenden einen einzelnen Volume-Typ, der spontan mit verschiedenen Einstellungen konfiguriert werden kann, um die Performance zu steigern oder die Kosten zu senken. Im Gegensatz zum Cloud-Dateispeicher müssen Block-Volumes mit einer bestimmten Größe konfiguriert werden. Diese kann jedoch jederzeit erhöht werden, während das Volume online bleibt und für Anwendungen, die es nutzen, verfügbar ist.

Wie bei jedem Cloud-Service verwaltet der Provider die Hardware und die Kapazitätsplanung und stellt sicher, dass die Daten repliziert und geschützt werden.

Vorteile von Cloud-Speicher

• Betriebskosten:
  Aus Sicht der IT eliminiert Cloud-Speicher einige Schichten der Gemeinkosten. Zahlreiche direkte Kosten entfallen – von Hardwarekäufen bis hin zu überschüssigem Speicherplatz, der für die Skalierung in den nächsten Jahren benötigt wird. Diese Einsparungen wirken sich auch auf die indirekten Kosten aus: Jegliche Zeit, die für die Vorbereitung der Hardware, das Datenmanagement oder die Fehlerbehebung erforderlich ist, wird eingespart, da die Verantwortung für diese Aufgaben von Ihren IT-Mitarbeitern auf den Provider übergeht. Dies bedeutet, dass die IT nur noch selten in ihren Arbeitsabläufen unterbrochen wird, um plötzliche Probleme lösen zu müssen, sodass sich die Mitarbeiter auf strategischere Aufgaben und weitere Innovationen konzentrieren können.
• Skalierbarkeit:
  Da Cloud-Speicher auf einer „Pay-as-you-go“-Basis verwaltet wird, ist die Plattform so ausgelegt, dass bei Bedarf eine schnelle Skalierung möglich ist. Wenn sich Unternehmen dagegen auf lokale Hardware verlassen, müssen für das Skalieren zusätzliche Speicher- und Hardwarekomponenten von ihren IT-Teams gekauft, integriert und konfiguriert werden. Provider von Cloud-Dateispeichern haben ihre Infrastruktur so konzipiert, dass sie Kundenanforderungen aller Art und Größe erfüllen können. Dies bedeutet, dass sie sich zügig anpassen können, wenn sich die Anforderungen eines Kunden schnell ändern.

Cloud-Speicher und High Performance Computing

High Performance Computing (HPC) wird immer üblicher, da immer mehr Unternehmen KI, maschinelles Lernen, technische Simulationen und Finanzmodellierungsanwendungen einsetzen. Fortschritte in den letzten Jahren haben High Performance Computing in der Cloud möglich, leicht zugänglich und erschwinglich gemacht.

Der Durchsatz gemeinsam genutzter Dateisysteme für Compute-Cluster war aber für Simulationen, KI und maschinelles Lernen sowie die komplexe Modellierung oft ein Hindernis. All diese Workloads können jedoch mit der richtigen Konfiguration und den richtigen Spezifikationen unterstützt werden.

Im Fall von Oracle gedeihen High-Performance-Workloads wie die komplexe Modellierung aufgrund von Blockspeicher, der durch NVMe-SSD-Medien und Data Centern mit schneller, flacher Netzwerkarchitektur unterstützt wird. Die Blockspeicher-Performance von Oracle wird ebenso durch ein einzigartiges SLA unterstützt. In diesem Beitrag aus dem Oracle Cloud Infrastructure-Blog können Sie weitere Informationen finden.

Diese Art von Storage erfordert die manuelle Erstellung von Dateiserver-Clustern mit Cloud-Computing-Instanzen und direkt angeschlossenen Solid-State-Laufwerken. Sie bietet jedoch die höchste Leistung – maximalen Durchsatz und die niedrigste Latenz – die für HPC-Anwendungen erforderlich ist.

Anwendungsfälle von Cloud-Speicher

Für Storage-Manager in Unternehmen ist der Versuch, mit dem Datenwachstum Schritt zu halten und gleichzeitig mit den Anforderungen an die Datensicherheit, die Archivierungsanforderungen und der Kostendämpfung umzugehen, als würde man mit einem Haufen physikalischer Speicher-Arrays auf dem Rücken stromaufwärts schwimmen.

Dank der Skalierbarkeit und des elastischen „Pay-as-you-grow“-Modells der Cloud müssen Storage-Manager nicht für ein Speicher-Upgrade zahlen – unabhängig von der Größe oder Granularität, egal ob es sich um eine geplante oder eine kurzfristige granulare Herausforderung handelt. Darüber hinaus wird die Nutzung von Cloud-Services fast immer als Betriebsausgabe betrachtet und ist oft ein monatlicher Budgetposten. Beide Faktoren machen es immer einfacher, Ausgaben zu erstellen und zu kontrollieren.

Im Folgenden sind einige der vielen Anwendungsfälle für Cloud-Speicherlösungen für Objektspeicher, Dateispeicher und Block-Volumes aufgeführt.

• Allgemeiner Speicher
  Zugriff auf einen unbegrenzten Speicherpool zur Verwaltung des Wachstums strukturierter und unstrukturierter Daten.
• Big Data und Analysen
  Erstellen und Ausführen von Analyse-Workloads und Verwendung eines gemeinsam genutzten Speichersystems zur Speicherung persistenter Daten und zur Generierung von Geschäftseinblicken.
• „Lift and Shift“ von Geschäftsanwendungen
  Migration vorhandener benutzerdefinierter Anwendungen oder On-Premises-Geschäftsanwendungen, die Speicher benötigen, wie zum Beispiel Oracle E-Business Suite und PeopleSoft, in die Cloud.
• Datenbanken und Transaktionsanwendungen
  Ausführung von DevTest-Workloads mit Oracle, MySQL oder anderen Datenbanken mit leicht zugänglichen Daten in der Cloud.
• Sicherungen, Geschäftskontinuität und Disaster Recovery
  Hosting einer zusätzlichen Kopie der relevanten Daten und Dateisysteme in der Cloud für Sicherungs- und Disaster Recovery-Zwecke.
• Microservices und Docker
  Stellen Sie Persistenz für Cloud-Container bereit, die sich schnell skalieren lassen, wenn sich Ihre Umgebungen weiterentwickeln.
• Einheitliche globale Vorgänge und Zusammenarbeit
  Globale Unternehmen können von einer gemeinsam genutzten Speicherplattform profitieren, um Vorgänge zu vereinheitlichen und die internationale Zusammenarbeit zu ermöglichen.
• Skalieren von Ressourcen
  Skalieren Sie Speicherressourcen je nach Geschäftsanforderungen oder Ressourcenspitzen entsprechend über die Cloud.

Sicherung und Wiederherstellung

Unter Sicherung und Wiederherstellung versteht man den Prozess der Speicherung von Datenkopien, um Unternehmen vor Datenverlust zu schützen. Durch die Nutzung der Cloud für Sicherungen kann eine Kopie Ihrer Daten im Falle eines Ausfalls oder eines Notfalls an einem Remote-Standort sicher aufbewahrt bzw. geschützt werden.

Die Cloud-Datensicherung kann die Datenschutzstrategie eines Unternehmens festigen, ohne die Workloads der IT-Mitarbeiter zu erhöhen. Sicherungsservices für den Cloud-Speicher fungieren für viele Unternehmen als Offsite-Einrichtung. Es gibt mehrere Ansätze für Cloud-Sicherungen, die sich leicht in den bestehenden Datenschutzprozess eines Unternehmens einfügen lassen, darunter die folgenden:

• On-Premises-Sicherung in der Public Cloud
• Cloud-zu-Cloud-Sicherung
• Cloud-Sicherungssysteme