Cloud-Datenbank-Bereitstellungsmodelle

Es gibt zwei primäre Cloud-Datenbankmodelle.

• Das traditionelle Modell, das einer Onsite-Datenbank sehr ähnlich ist – mit Ausnahme der Infrastrukturbereitstellung. In diesem Fall kauft ein Unternehmen virtuellen Maschinenplatz von einem Cloud-Services-Anbieter und die Datenbank wird in der Cloud bereitgestellt. Die Entwickler des Unternehmens verwenden ein DevOps-Modell oder das herkömmliche IT-Personal, um die Datenbank zu steuern. Das Unternehmen ist für die Kontrolle und das Datenbankmanagement verantwortlich.
• Das DBaaS-Modell (Database-as-a-Service), bei dem ein Unternehmen einen Vertrag mit einem Cloud-Services-Anbieter über einen kostenpflichtigen Abonnementservice abschließt. Der Service Provider übernimmt für den Endnutzer eine Vielzahl von Aufgaben beim Betrieb, der Wartung, der Administration und dem Datenbankmanagement in Echtzeit. Die Datenbank wird in der Infrastruktur des Service Providers ausgeführt. Dieses Nutzungsmodell umfasst in der Regel die Automatisierung in den Bereichen Bereitstellung, Sicherung, Skalierung, Hochverfügbarkeit, Sicherheit, Patching und Integritätsüberwachung. Das DBaaS-Modell bietet Unternehmen den größtmöglichen Nutzen, da das Datenbankmanagement ausgelagert und durch Software-Automatisierung optimiert wird, sodass keine internen Datenbankexperten eingestellt und verwaltet werden müssen.

Die Vorteile einer cloudbasierten Datenbank

Viele der Vorteile von Cloud-Datenbanken entsprechen denen anderer Cloud-Services, einschließlich:

• Mehr Flexibilität und Innovationen. Cloud-Datenbanken können sehr schnell eingerichtet und ebenso schnell außer Betrieb genommen werden, sodass Tests, Validierungen und die Operationalisierung neuer Geschäftsideen einfach und schnell erfolgen. Wenn das Unternehmen beschließt, ein Projekt nicht zu operationalisieren, kann es das Projekt (und seine Datenbank) einfach beenden und sich der nächsten Innovation widmen.
• Schnellere Markteinführung. Bei Verwendung einer Cloud-Datenbank müssen Sie keine Hardware bestellen oder auf Lieferungen, Installation und Netzwerkeinrichtung warten, wenn sich ein neues Produkt in der Entwicklung befindet. Der Datenbankzugriff kann innerhalb weniger Minuten erfolgen.
• Geringere Risiken. Cloud-Datenbanken bieten zahlreiche Möglichkeiten zur Reduzierung von Risiken im gesamten Unternehmen, insbesondere für DBaaS-Modelle. Cloud-Services-Anbieter können mithilfe der Automatisierung Best Practices und Funktionen für die Sicherheit durchsetzen und die Wahrscheinlichkeit menschlicher Fehler verringern – die Hauptursache für Software-Ausfallzeiten. Durch automatisierte Hochverfügbarkeitsfunktionen und Service Level Agreements (SLAs) können Umsatzverluste aufgrund von Ausfallzeiten reduziert oder vermieden werden. Bei der Implementierung von Projekten spielt die Kapazitätsvorhersage keine große Rolle mehr, da die Cloud ein unendlicher Pool von Just-in-Time-Infrastrukturen und -Service ist.
• Niedrigere Kosten. Pay-per-Use-Abonnementmodelle und dynamische Skalierung ermöglichen es den Endnutzern, einen stabilen Zustand bereitzustellen, in Spitzenlastzeiten hochzuskalieren und herunterzuskalieren, wenn die Nachfrage wieder dem stabilen Zustand entspricht. Dies ist weitaus kostengünstiger als die interne Beibehaltung dieser Funktionen, bei der Unternehmen physische Server erwerben müssen, die die Lastspitzen bewältigen können, obwohl dies möglicherweise nur einige Tage pro Quartal nötig ist. Unternehmen können Geld sparen, indem sie die Services deaktivieren, wenn sie nicht benötigt werden. Außerdem können sie Kosten senken, indem sie globale Initiativen mit geringen Infrastrukturinvestitionen durchführen. In vielen Fällen ersetzt die Automatisierung von Cloud-Software kostenintensive Datenbankadministratoren (DBAs). Dadurch werden die Betriebskosten gesenkt, da keine teuren internen Ressourcen benötigt werden.

Auswahlmöglichkeiten für das Cloud-Datenbankmanagement

Unternehmen haben die Wahl, wie sie ihre Cloud-Datenbanken verwalten möchten. Die Typen des Datenbankmanagements können allgemein in die folgenden vier Kategorien unterteilt werden:

• Selbstverwaltete Cloud-Datenbanken. In diesem Modell führt ein Unternehmen seine Datenbank in einer Cloud-Infrastruktur aus, verwaltet jedoch die Datenbank selbst unter Verwendung interner Ressourcen, ohne dass der Cloud-Anbieter eine Automatisierung integriert. Dieses Modell bietet einige der Standardvorteile beim Lokalisieren einer Datenbank in der Cloud, einschließlich verbesserter Flexibilität und Beweglichkeit. Das Unternehmen behält jedoch die Verantwortung und Kontrolle über das Datenbankmanagement.
• Automatisierte Cloud-Datenbanken. In diesem Modell verwenden Unternehmen APIs (Application Programming Interfaces) für Datenbank-Cloud-Services, um Lifecycle-Abläufe zu unterstützen. Sie behalten jedoch den Zugriff auf die Datenbankserver bei und kontrollieren die Datenbankkonfiguration und die Betriebssysteme. Automatisierte Datenbankservices weisen eingeschränkte SLAs auf und schließen geplante Aktivitäten wie Patching und Wartung normalerweise aus.
• Verwaltete Cloud-Datenbanken. Dieses Modell ähnelt den automatisierten Cloud-Datenbanken, aber der Cloud-Anbieter ermöglicht dem Kunden keinen Zugriff auf Server, auf denen die Datenbank gehostet wird. Die Konfiguration ist auf von Cloud-Anbietern unterstützte Konfigurationen beschränkt, da Endnutzer keine eigene Software installieren dürfen.
• Autonome Cloud-Datenbanken. Dies ist ein neues hands-free-Betriebsmodell, bei dem Automatisierung und Machine Learning die mit dem Datenbankmanagement und der Performanceoptimierung verbundene menschliche Arbeit eliminieren. Zu den Services gehören SLAs für geschäftskritische Anwendungen, z. B. ausfallfreie Vorgänge für ungeplante und geplante Datenbank- und Servicelebenszyklus-Aktivitäten.

Arten von Cloud-Datenbanken und der Umstieg auf Multimodell

Es gibt zahlreiche Arten von Cloud-Datenbanken, die alle auf bestimmte Anforderungen zugeschnitten sind und bestimmte Arten von Workloads verarbeiten. Beispielsweise gibt es Datenbanken, die speziell für die Verwaltung von Transaktionen entwickelt wurden, andere, die für die Ausführung von Anwendungen im Internet entwickelt wurden, und wieder andere, die als Data Warehouses für Analysen dienen. Das Anwenden bestimmter Datenbankmodelle auf die Anforderungen bestimmter Anwendungen oder Workloads wird als polyglotte Persistenz bezeichnet.

OLTP-Workloads werden von Datenmodellen unterstützt, die sich von den in OLAP-Workloads verwendeten unterscheiden. Dokument- und Multimediadaten basieren auf Formaten wie XML und JavaScript Object Notation (JSON). Andere Datenbanktypen umfassen Diagrammdatenbanken, die für die Konnektivitätsanalyse verwendet werden, räumliche Datenbanken für die geografische Analyse und Schlüssel-Wert-Speicher für leistungsstarke Speicherung und die Suche nach einfachen Datentypen.

Da sie kommerziell genutzt werden, haben sich Unternehmensdatenbanken im Laufe der Zeit weiterentwickelt. Wir haben damit begonnen, mehrere Datenmodelle und Zugriffsmethoden in einem einzigen Datenbankmanagementsystem zusammenzufassen. Heute zeichnet sich in der Branche ein Trend hin zur Multimodell-Datenbank ab, mit der ein Endnutzer von einer zugrunde liegenden Datenbank aus über verschiedene Arten von Workloads hinweg arbeiten kann.

Oracle bezeichnet dieses Konzept als polyglotte Multimodell-Persistenz. Diese neue Funktion ermöglicht es vielen Anwendungen, dasselbe Datenbankmanagementsystem zu verwenden, während das Unternehmen weiterhin von den spezifischen Datenmodellen profitiert, die für eine bestimmte Anwendung erforderlich sind. Diese neuen Datenbankarchitekturen ermöglichen es Unternehmen, die Anzahl der von ihnen verwendeten Datenbanken erheblich zu optimieren und die Erstellung von Datensilos zu verhindern, die die wertvollsten Ressourcen (Daten) eines Unternehmens ausschließen, sodass sie nicht mehr in größerem Umfang genutzt werden können.

 

Cloud-Datenbanklösungen – Was sollte in der Cloud ausgeführt werden?

Fast jede Branche – von Finanzdienstleistungen bis hin zum Gesundheitswesen – kann von Cloud-Datenbanklösungen profitieren. Es geht nicht darum, ob eine Cloud-Datenbank genutzt werden soll oder nicht. Die Frage ist, welches Modell und welcher Typ für die spezifischen Anforderungen eines Unternehmens am besten geeignet ist.

Viele Unternehmen wählen einen stufenweisen Ansatz für die Cloud-Datenbanknutzung, indem sie traditionelle Cloud-Datenbankmodelle mit DBaaS-Modellen kombinieren. Für andere Unternehmen, wie zum Beispiel in der Finanzdienstleistungsbranche, könnte die interne Aufbewahrung geschäftskritischer Anwendungen weiterhin Priorität haben.

Die Dinge ändern sich jedoch schnell. Da DBaaS-Modelle robuster werden und der Umstieg auf autonome Cloud-Datenbanken vonstatten geht, ist es wahrscheinlich, dass Unternehmen bessere Möglichkeiten und größere Vorteile bei der vollständigen Migration ihrer Datenbanken in die Cloud haben.

 

Die Datenbank der Zukunft: „Selbstverwaltete“ Cloud-Datenbanken

Der neueste und innovativste Cloud-Datenbanktyp ist die selbstverwaltete Cloud-Datenbank (auch bekannt als autonome Datenbank, auf die bereits weiter oben verwiesen wurde). Für die Verwaltung von On-Premises-Datenbanken ist ein dedizierter Datenbankadministrator erforderlich. Die Verwaltung einer selbstverwalteten Cloud-Datenbank erfordert dagegen nicht dasselbe umfassende DBA-Know-how. Dieser Datenbanktyp nutzt Cloud-Technologien und Machine Learning, um Datenbankoptimierung, Sicherheit, Backups, Aktualisierungen und andere Routineverwaltungsaufgaben zu automatisieren, die bisher von DBAs ausgeführt werden.

Selbstverwaltete Datenbanken sind so konzipiert, dass sie Hardwarefehlern automatisch standhalten, einschließlich solchen an Cloud-Plattform-Standorten, und bieten das Full Stack Online-Patching für Software, Firmware, Virtualisierung und Clustering. Sie skalieren einfach Performance und Kapazität nach Bedarf. Darüber hinaus schützen sie Daten sowohl vor externen Angriffen als auch vor böswilligen internen Nutzern und vermeiden in Bezug auf Ausfallzeiten viele Probleme anderer Modelle, einschließlich geplanter Wartungen.

Die IDC Studie (PDF) zeigt, dass bis zu 75 % der Gesamtkosten eines Unternehmens allein für die Datenmanagementarbeit anfallen. Mit einer selbstverwalteten Datenbank kann ein durchschnittliches Unternehmen möglicherweise Hunderte oder sogar Tausende von Vollzeitmitarbeiterstunden pro Jahr für jede seiner wichtigsten Unternehmensdatenbanken einsparen. Darüber hinaus fließen schätzungsweise 72 % der Unternehmens-IT-Budgets in die Wartung bestehender Systeme, 25 % verbleiben für Innovationen.

Selbstverwaltete Datenbanken könnten einen großen Beitrag zur Reduzierung dieser hohen Kosten leisten und es Unternehmen ermöglichen, ihre Datenbankadministratoren für höherwertige Arbeiten einzusetzen, beispielsweise für die Datenmodellierung, Unterstützung von Programmierern bei der Datenarchitektur und Planung zukünftiger Kapazitäten.

Worauf Sie bei der Auswahl einer Cloud-Datenbank achten sollten

Unternehmen, die nach einer Cloud-Datenbanklösung für ihr Unternehmen suchen, stehen zahlreiche Anbieter und Optionen zur Verfügung. Sie sollten sich für ein Modell entscheiden, das am besten zu Ihren spezifischen Unternehmensanforderungen passt. Im Folgenden sind einige wichtige Funktionen aufgeführt, auf die Sie in einer Cloud-Datenbank achten sollten:

• Performance
  Online- und unabhängige Skalierung von Rechen- und Speicherfunktionen, Patching und Upgrades mit durchgängiger Datenverfügbarkeit für Anwendungen sorgen dafür, dass die Kapazität Ihrer Datenbank den schwankenden Anforderungen Ihres Unternehmens entspricht und der Betrieb nicht unterbrochen wird. Automatisierte und Online-Optimierung der Performance, wie z. B. die automatische Indizierung, sind ein Muss. Sie sollten auch ein Scale-Out-Clustering für Lese- und Schreibvorgänge durchführen, um sicherzustellen, dass Ihre unternehmenskritischen Echtzeit-Workloads nahtlos ausgeführt werden.
• Sicherheit
  Robuste Sicherheitsfunktionen sind von entscheidender Bedeutung. Jedes von Ihnen ausgewählte Datenbankmodell sollte in der Lage sein, Daten sowohl im Ruhe- als auch im Übertragungszustand zu verschlüsseln und automatische Sicherheitsupdates bereitzustellen. Außerdem ist es wichtig, für eine strikte Aufgabentrennung zu sorgen, damit der operative Betrieb nicht auf Kundendaten zugreifen kann. Robuste Funktionen zur Datenbearbeitung tragen dazu bei, dass die Visibilität für vertrauliche Daten begrenzt und kontrolliert wird. Die Erkennung und Verhinderung externer Angriffe durch Machine Learning stellt eine zusätzliche Ebene der Echtzeitsicherheit dar. Schließlich brauchen Sie für Ihre unternehmenskritischsten Anwendungen eine dedizierte Cloud-Infrastruktur, die die Hardware-Isolierung von anderen Mandanten umfasst.
• Und mehr …
  Weitere Merkmale, auf die Sie achten sollten, sind eine lesbare Standby-Datenbank (in Kombination mit Berichterstellung) zur Senkung der Kosten für die Hochverfügbarkeit sowie branchenführende Flashback-Technologien zum Schutz vor Nutzerfehlern. Schließlich sollte Ihre Datenbank mit Anwendungen von Drittanbietern weitgehend kompatibel sein.

Verschieben Ihrer Datenbank von On-Premises in die Cloud

Die Migration einer Datenbank in die Cloud mag sich nach einer gewaltigen Aufgabe anhören, aber das muss es nicht sein. Der Schlüssel ist die erweiterte Planung. Beachten Sie auch unbedingt, dass nicht alle Migrationsmethoden für jedes Szenario gelten.

Bei der Auswahl einer Migrationsmethode sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen – einschließlich Datentypen, Host-Betriebssystemen und Datenbankversionierung. Im Folgenden finden Sie einige Überlegungen und Vorbereitungen für die Migration Ihrer Datenbanken in die Cloud.

• Ist die Datenbanksoftware der Ziel-Cloud mit der On-Premises ausgeführten Software kompatibel? Ist die Version kompatibel?
  Einige Cloud-Anbieter bieten nur Datenbankservices an, die nicht mit On-Premises-Versionen kompatibel sind. Wenn Ihre Zieldatenbank nur eine höhere Version der von Ihnen verwendeten Software unterstützt, müssen Sie ein Upgrade einplanen.
• Welche Größe und welchen Umfang hat Ihre Datenbank? Unterstützt die Ziel-Cloud diese Konfiguration?
  Einige Cloud-Anbieter bieten nur kleinere Datenbankkonfigurationen hinsichtlich Speichergröße und Anzahl der Kerne an. Sie sollten im Voraus sicherstellen, dass Ihr Anbieter die Kapazität hat, Ihre Anforderungen zu erfüllen.
• Führen Sie benachbarte Skripte auf den Datenbankservern selbst aus? In diesem Fall müssen Sie einen Vertrag für Infrastructure as a Service (IaaS) oder automatisierte Services abschließen – und diese sind möglicherweise nicht bei Ihrem Cloud-Anbieter verfügbar.
• Muss Ihre Migration mit wenig oder ohne Ausfallzeit Ihrer vorhandenen Anwendung erfolgen? Führende Cloud-Datenbankanbieter wie Amazon, Microsoft und Oracle machen die Auswahl und Migration von Datenbanken so einfach wie nie zuvor. Abhängig von den Umständen kann die Migration in die Cloud in wenigen Minuten erfolgen.