IaaS: Hochgradig skalierbare IT-Infrastruktur aus der Cloud

Cloud-Computing zählt zu den Grundbausteinen moderner Unternehmen, denn virtualisierte Ressourcen in der Cloud zu mieten und zu nutzen sorgt nicht nur für ein hohes Maß an Flexibilität, sondern erspart zudem der hauseigenen IT-Abteilung auch eine Menge Aufwand. Wer sich für Dienste wie Software-as-a-Service (SaaS), Platform-as-a-Service (PaaS) oder Infrastructure-as-a-Service (IaaS) entscheidet, profitiert nämlich nicht nur von praktischen Skalierungs- und Abrechnungsmodellen, sondern tritt dadurch auch unliebsame Aufgaben wie die Einrichtung und Instandhaltung der einzelnen Software- und Hardware-Komponenten an den Anbieter ab. Insbesondere beim IaaS-Modell, bei dem Sie eine komplette IT-Infrastruktur mieten, zeigen sich die Vorzüge von Cloud-Computing schnell und deutlich.

Was ist IaaS (Infrastructure-as-a-Service)?

Bei Infrastructure-as-a-Service, oder kurz IaaS, handelt es sich um eine Dienstleistung, bei der ein Anbieter eigene IT-Infrastruktur vermietet und über das Internet verfügbar macht. Zu diesem Zweck betreibt dieser Cloud-Provider in der Regel eigene Rechenzentren, in denen entsprechende Hardware gelagert, administriert und gewartet wird. IaaS-Anbieter können auf diese Weise Zugriff auf Computer-Rechenpower (Prozessor, Arbeitsspeicher, Festplattenspeicher) und komplette Netzwerkstrukturen (inklusive Firewalls, Routern und Sicherheits-/Back-up-Systemen) gewähren, über deren Umfang Sie als Kunde frei verfügen können. So können Sie einerseits wählen, welche Infrastruktur-Ressourcen Sie in Anspruch nehmen wollen, und andererseits, wie viele Server, Router, Firewalls Sie nutzen möchten und darüber hinaus, welche Leistungsdaten (CPU, RAM etc.) die verschiedenen Netzwerkelemente haben sollen.

Die gemieteten IaaS-Ressourcen lassen sich bei Bedarf jederzeit hoch- oder herunterskalieren, wenn Sie beispielsweise einen weiteren Server integrieren oder die eingestellte Rechenpower drosseln wollen. Bei den meisten Providern zahlen Sie aber in jedem Fall nur für die Komponenten, die Sie auch tatsächlich nutzen. Diese hohe Flexibilität resultiert daraus, dass Infrastructure-as-a-Service-Angebote grundsätzlich nicht an dedizierte Hardware gebunden sind, wodurch der Anbieter die Ressourcen seiner Rechenzentren optimal unter seinen Kunden aufteilen kann. Um die Verlässlichkeit und Sicherheit seines Dienstes langfristig gewährleisten zu können, kümmert sich der Provider außerdem um die Wartung und Modernisierung der Rechenzentren-Hardware sowie die Einrichtung entsprechender Sicherheitssysteme und -vorrichtungen. Dazu zählt selbstverständlich auch der Austausch defekter Teile.

Definition: IaaS (Infrastructure-as-a-Service)

IaaS (Infrastructure-as-a-Service) ist ein Cloud-Service, bei dem Kunden über das Internet Zugriff auf eine sofort nutzbare, hochgradig skalierbare IT-Infrastruktur erhalten. Lagerung, Verwaltung und Instandhaltung der zugrundeliegenden Hardware fallen dabei komplett in den Aufgabenbereich des Providers. Das typische Kosten-Abrechnungs-Modell bei IaaS-Angeboten ist das Pay-per-Use-Verfahren, bei dem Kunden nur das bezahlen, was sie auch tatsächlich genutzt haben.

Wie funktioniert IaaS und wie sind die Verantwortlichkeiten aufgeteilt?

Infrastructure-as-a-Service funktioniert nach dem Shared-Responsibility-Prinzip (dt. Prinzip der geteilten Verantwortung). Sowohl Provider als auch der Kunde selbst haben unterschiedliche Aufgabenbereiche, die es abzudecken gilt, um die Cloud-Ressourcen optimal bereitstellen bzw. nutzen zu können. Der IaaS-Anbieter ist dabei für Aufbau, Betrieb und die Sicherheit der Hardware zuständig. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von der physikalischen Umgebung, die der Provider derart aufbereiten muss, dass sie für die Benutzer jederzeit zur Verfügung steht. Zu den entscheidenden Aufgaben des IaaS-Betreibers gehören unter anderem:

  • Aufbau, Instandhaltung und regelmäßige Modernisierung der Rechenzentrum-Infrastruktur
     
  • Absicherung des Rechenzentrums gegen äußere Einflüsse
     
  • Bereitstellung von Rechenpower (CPU, Arbeitsspeicher) und Speicherplatz
     
  • Bereitstellung von Server- und Netzwerkstrukturen sowie Datenbanken
     
  • Schaffen einer Virtualisierungsumgebung, über die Kunden auf die offerierten IaaS-Ressourcen zugreifen können
     
  • Bereitstellung von Software, mit der Kunden die virtualisierte IT-Infrastruktur ansteuern und administrieren können

Auf Basis dieser Hardware- und Softwarestrukturen können Kunden dann ihr eigenes, kleines Rechenzentrum zusammenstellen und verwalten. Das beinhaltet allerdings nicht nur die Organisation und Nutzung dieser logischen Umgebung, sondern auch das Ergreifen von Sicherheitsmaßnahmen zum Schutz der in Anspruch genommenen, virtualisierten IaaS-Ressourcen. Die Aufgaben, die es auf Kundenseite zu erledigen gilt, lassen sich folgendermaßen zusammenfassen:

  • Auswahl und Strukturierung der gewünschten, virtuellen Infrastruktur
     
  • Installation, Konfiguration und regelmäßige Aktualisierung von Betriebssystemen und jeglicher Anwendungssoftware, die für die eigenen Zwecke benötigt wird
     
  • Administration des IaaS-Netzwerks und Konfiguration der Firewalls
     
  • Absicherung von Betriebssystemen und jeglicher anderer, installierter Software (gilt natürlich auch bei eigenen Applikationen) durch Sicherheitssoftware
     
  • Verschlüsselung von Daten und Datenverbindungen
     
  • Einrichtung von Authentifizierungsmechanismen, Identitäts- und Zugriffskontrollen
Hinweis

Viele IaaS-Anbieter stellen ihren Kunden verschiedene Tools zur Verfügung, die das Management der gemieteten Infrastruktur erleichtern und beispielsweise eine schnelle Umsetzung der Datenverschlüsselung ermöglichen.

Welche Typen von Infrastructure-as-a-Service gibt es?

Abhängig von der Art der Bereitstellung des Services, lassen sich grundsätzlich drei verschiedene Typen von IaaS-Lösungen unterscheiden:

  • Public IaaS
  • Private IaaS
  • Hybrid IaaS

Bei Public IaaS handelt es sich um die Grundvariante des praktischen Cloud-Services. Die Bezeichnung „Public“ (also öffentlich) rührt daher, dass die offerierten Ressourcen grundsätzlich von allen Kunden des Providers gemeinsam genutzt und über das Internet angesteuert werden. Die gemeinsame Nutzung der Hardware führt allerdings zu Konflikten, da sämtliche Ressourcen virtualisiert und somit losgelöst von einem spezifischen Computer sind.

Das Konzept der Private IaaS weicht von der eigentlichen Infrastructure-as-a-Service-Idee insofern ab, dass kein externer Dienstleister, sondern eine unternehmensinterne IT-Abteilung für die Bereitstellung und Vermietung der Ressourcen sorgt. Auf diese Weise profitiert das Unternehmen von den Möglichkeiten der IaaS-Technologie, ohne die Kontrolle über Daten und Sicherheit aus der Hand zu geben. Es entfällt allerdings der Vorteil der flexiblen Skalierbarkeit – außerdem ist das Unternehmen selbst für die physikalische Umgebung verantwortlich.

Mit Hybrid IaaS gibt es schließlich eine Lösung, die Public und Private IaaS miteinander kombiniert. Bei dieser Lösung werden die Ressourcen sowohl von einem unternehmensinternen Dienstleister als auch von einem externen Anbieter bezogen. Auf diese Weise ist es möglich, sensible Firmendaten auf eigene Faust zu verwalten, während die skalierbaren Fremd-Ressourcen für andere Zwecke verwendet werden.

Beliebte IaaS-Geschäftsszenarien im Überblick

Infrastructure-as-a-Service ist nicht für jedes Unternehmen und jeden Einsatzzweck geeignet. Wer beispielsweise lediglich auf der Suche nach etwas Speicherplatz ist, wird bei einem Online-Speicherdienst mit großer Wahrscheinlichkeit günstigere Angebote vorfinden als bei einem IaaS-Provider. Ähnlich verhält es sich bei der Auswahl eines geeigneten Anbieters für das Hosting einfacher Firmenwebsites – in diesem Bereich bieten klassische Webhoster normalerweise weitaus günstigere Angebote

Die folgende Tabelle zeigt, in welchen Geschäftsszenarien Infrastructure-as-a-Service mehr als nur eine einfache Alternative zu klassischen Hosting-Szenarien oder eigener Infrastruktur vor Ort darstellt:

Programmentwicklung und Testing

Softwarefirmen können stark von der Flexibilität einer IaaS-Lösung profitieren. Mit wenig Aufwand lassen sich Entwicklungs- und Testumgebungen einrichten, skalieren und im Anschluss wieder auflösen.

Hosting anspruchsvoller Webprojekte

Während sich Infrastructure-as-a-Service bei einfachen Websites kaum lohnt, kann sie bei komplexen Webprojekten die optimale Basis bilden (insbesondere bei Projekten mit stark schwankendem Traffic wie zum Beispiel Onlineshops)

Einrichtung komplexer Speicher- und Back-up-Lösungen

Eine zentrale Dateiablage und Back-up-Möglichkeit für zahlreiche Nutzer einzurichten, ist eine sehr aufwändige Aufgabe, die sich durch IaaS in wenigen Schritten erledigen lässt.

Bereitstellung von Web-Apps

Eine virtualisierte IT-Infrastruktur liefert alles, was für die Bereitstellung von Web-Applikationen erforderlich ist – egal, ob Rechenpower, Speicherplatz, Web- oder Anwendungsserver. Dank der exzellenten Skalierbarkeit kann man zudem schnell und problemlos auf aktuelle Zugriffszahlen reagieren.

High-Performance-Computing

Die Lösung komplexer Aufgaben mit mehreren Millionen von Variablen oder Berechnungen erfordert für gewöhnlich den Einsatz von Supercomputern oder Clustern. Dank der nahezu unbegrenzten Skalierungsmöglichkeiten stellt IaaS eine gute Alternative dar.

Analyse von Big Data

Das Sammeln riesiger Mengen an Nutzerdaten zählt zu den wichtigsten Bausteinen modernen Marketings. Noch wichtiger als das Sammeln dieser Informationen ist allerdings die Verarbeitung, die der Hardware eine Menge abverlangen kann. Auch bei dieser Aufgabe kann ein optimal abgestimmtes IaaS-Setup überzeugen.

Welche Vor- und Nachteile hat IaaS?

Infrastructure-as-a-Service-Lösungen überzeugen durch mehrere Vorteile: Allen voran ist dabei die Tatsache zu nennen, dass das Auslagern der benötigten IT-Ressourcen sowohl den Kauf als auch die Einrichtung und Verwaltung kostspieliger Hardware erspart (mit Ausnahme von Private IaaS). Zudem haben Sie auch die laufenden Kosten dank der branchentypischen Abrechnung nach Nutzung stets im Blick und können so mit dem zur Verfügung stehenden Budget optimal haushalten. Hinzu kommt die flexible Skalierung der Ressourcen in beide Richtungen, die eine Anpassung der IaaS-Umgebung an die aktuellen Geschäftsbedingungen ermöglicht.

Während die Abgabe der Verantwortung über die physikalische Ebene einerseits eine Menge Kosten und Aufwand erspart, ist mit ihr andererseits aber auch ein entscheidender Nachteil von Infrastructure-as-a-Service verbunden: Denn Sie haben als Nutzer dadurch keinerlei Einfluss auf die Verfügbarkeit des Dienstes sowie auf die Funktionalität der einzelnen Komponenten. Auch in Sachen Sicherheit und Datenschutz haben Sie die Zügel nicht selbst in der Hand. Ein weiterer Nachteil von IaaS ist, dass ein Anbieterwechsel grundsätzlich zwar jederzeit möglich, aufgrund fehlender Standards und uneinheitlicher Schnittstellen aber gleichzeitig auch sehr umständlich ist.

Die wichtigsten Vor- und Nachteile von Infrastructure-as-a-Service im Überblick:

Vorteile von IaaS

Nachteile von IaaS

Keine Hardwarekosten, gut regulierbare laufende Kosten

Abhängigkeit vom Provider, in dessen alleiniger Verantwortung Verfügbarkeit und Sicherheit des Dienstes stehen

Schnelle Umsetzung und Bereitstellung neuer Projekte

Zugriff über das Internet ist grundlegend (Probleme mit der Internetanbindung sorgen also auch für Probleme mit der IaaS-Umgebung)

Hohe Flexibilität dank einfacher Skalierbarkeit der benötigten Ressourcen

Anbieterwechsel ist sehr kompliziert

Aufwand für Einrichtung, Wartung und Modernisierung der Hardware entfällt

Mögliche Probleme mit den Datenschutzrichtlinien aufgrund der Serverstandorte des Providers

Einfache Anknüpfung mehrerer Firmenstandorte an die gemietete IaaS-Umgebung