Was ist eine verteilte Cloud?

Die verteilte Cloud ist einer der neuesten Trends im Cloud Computing, ein Bereitstellungstyp, der es Benutzern ermöglicht, eine einzelne öffentliche Cloud auf verschiedene Standorte zu verteilen. Im Gegensatz zu hybriden Clouds und sogar einigen Multi-Cloud-Setups ermöglicht eine verteilte Cloud einem Unternehmen, den aktuellen Tech-Stack vollständig zugunsten der öffentlichen Cloud zu verschieben.

Dieser Beitrag ist eine Einführung in verteilte Clouds und die Vorteile einer geografisch verteilten Public Cloud. Lesen Sie weiter, um zu erfahren, warum Unternehmen dieses Bereitstellungsmodell zunehmend übernehmen und welche Rolle die verteilte Cloud beim Wachstum von Edge Computing spielt.

Was ist eine verteilte Cloud?

Distributed Cloud ist eine Form von Cloud-Service, die es einem Unternehmen ermöglicht, eine einzelne Public-Cloud-Infrastruktur an mehreren verschiedenen Standorten zu betreiben. Diese Standorte werden als Hubs bezeichnet , Umspannwerke , oder Mini-Wolken , sind kleinere, einzelne Clouds mit Verarbeitungsfunktionen.

Beim Einrichten einer verteilten Cloud steht es dem Benutzer frei, einzelne Dienste/App-Komponenten an verschiedenen Standorten und Umgebungen bereitzustellen und auszuführen, wie z. B.:

• Eine lokale Einrichtung.
• Das Rechenzentrum des Hauptanbieters.
• In Einrichtungen anderer Anbieter.
• Ein Colocation-Center.
• Am Rand des Netzwerks (der Punkt, an dem sich Endgeräte mit einem Netzwerk verbinden, um Daten zu liefern).

Verteilte Clouds ermöglichen es einer Organisation, den besten Standort für jede Workload auszuwählen, basierend auf:

• Nutzerstandort.
• App-Anforderungen.
• Kosten.
• Verfügbare Bandbreite.
• Branchen- oder regionale Vorschriften.
• Sicherheitsrisiken.

Trotz der verteilten Natur dieses Cloud-Typs verwaltet der Benutzer die gesamte Einrichtung von einer einzigen Glasscheibe aus . Das Modell leidet nicht unter Verwaltungsinkonsistenzen, was eine typische Hybrid-Cloud-Herausforderung ist.

Die Möglichkeit, Standorte für jeden Service, Stack und jede App auszuwählen, ermöglicht es einem Unternehmen, Spitzenleistung und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften sicherzustellen. Darüber hinaus löst die verteilte Strategie zwei Hauptprobleme in der Cloud-Computing-Branche:

• Latenz, die dadurch verursacht wird, dass Server zu weit vom Netzwerkendpunkt entfernt sind.
• Netzwerküberlastung durch eine überlastete zentralisierte Cloud-Einrichtung.

Wie unterscheidet sich eine verteilte Cloud von einer "normalen" Cloud?

Die traditionelle Cloud umfasst die On-Demand-Bereitstellung virtueller IT-Ressourcen (Server, VMs, Datenbanken usw.). Cloud-Anbieter bieten diesen Service über das Internet oder ein privates Netzwerk an, und die gängigsten Bereitstellungsmodelle sind:

• Öffentliche Cloud.
• Private Cloud.
• Hybride Clouds (eine Kombination aus öffentlich und privat).
• Community-Cloud.
• Multi-Cloud (ein Setup mit mehreren öffentlichen Clouds von verschiedenen Anbietern).

Die verteilte Cloud bietet auch On-Demand-Ressourcen, aber das Modell ermöglicht es Benutzern, Workloads an strategischen Standorten einzurichten, um ein ideales Leistungsniveau sicherzustellen. Anstatt sich auf eine hybride Lösung zu verlassen oder mit mehreren Anbietern zusammenzuarbeiten, um dasselbe Ziel zu erreichen, bietet die verteilte Cloud eine einzige Plattform, die über verschiedene Umspannwerke verteilt ist.

Die Möglichkeit, mehrere Verarbeitungszentren zu verwenden, ist der Hauptunterschied zwischen einer verteilten und jeder anderen Cloud. Ein Nutzer eines regulären Cloud-Modells hat in der Regel keine Kenntnis (oder Kontrolle) über den genauen Standort öffentlicher Cloud-Ressourcen, was das Hauptverkaufsargument für verteilte Setups ist.

Wie funktioniert die verteilte Cloud?

Aus Verbrauchersicht funktioniert Distributed Cloud wie eine standardmäßige Public-Cloud-Infrastruktur. Der Benutzer verwaltet die Einrichtung unabhängig von der Anzahl der Unterstationen von einem einzigen Bedienfeld aus. Es stehen jedoch einige neue Funktionen zum Hinzufügen zum Service Level Agreement (SLA) zur Verfügung, wie z. B.:

• Anfordern, dass bestimmte Workloads an bestimmten Hubs ausgeführt werden.
• Vereinbarung, dass bestimmte Daten oder Prozesse niemals eine bestimmte Region verlassen.
• Festlegen von Latenz- oder Durchsatzzielen pro Komponente oder pro Hub.

Aus Sicht des Cloud-Anbieters ist der Umgang mit einem verteilten Setup herausfordernd. Der Anbieter muss das typischerweise zentralisierte Cloud-Netzwerk auf eine Vielzahl kleinerer, miteinander verbundener Umgebungen erweitern.

Wie bei einem typischen öffentlichen Cloud-Angebot ist der Anbieter der verteilten Cloud für die Verwaltung aller Cloud-Vorgänge verantwortlich, einschließlich:

• Cloud-Sicherheit.
• Halten Sie die Software und Hardware auf dem neuesten Stand.
• Aufrechterhaltung einer hohen Verfügbarkeit.
• Verwaltung.
• Gewährleistung der Zuverlässigkeit der gesamten Infrastruktur.

Diese Aufgaben werden mit jedem neuen Hub, den der Anbieter den Nutzern zur Verfügung stellt, komplexer. Ein einzelner Anbieter verwaltet den verteilten Cloud-Service unabhängig von der Anzahl der Unterstationen, selbst wenn die Einrichtung des Verbrauchers ein Rechenzentrum umfasst, das einem sekundären Anbieter gehört.

Was sind die Vorteile von Distributed Cloud Computing?

Neben den üblichen Cloud-Computing-Vorteilen wie Elastizität und dem Fehlen von Vorabkosten bietet die verteilte Cloud auch mehrere einzigartige Geschäftsvorteile.

Bessere Gesamtleistung

Benutzer von verteilten Clouds können individuelle Operationen basierend auf geschäftsspezifischen Anforderungen einrichten. Einer Organisation steht es frei, Workloads zu verteilen und die Wahrscheinlichkeit von Folgendem zu verringern:

• Latenz.
• Ausfallzeit.
• Netzwerküberlastung.

Daten bewegen sich schneller zwischen dem Ursprungsort und den mit der Verarbeitung beauftragten Cloud-Ressourcen. Das Ergebnis ist ein leistungsstärkeres System mit höherer Sichtbarkeit und Zuverlässigkeit.

Multi-Cloud mit zentraler Verwaltung

Im Gegensatz zu Multi- und Hybrid-Clouds verwalten Benutzer eine verteilte Cloud über eine einzige Oberfläche. Diese Zentralisierung vereinfacht die Verwaltung und hilft zuverlässig:

• Sorgen Sie für Konsistenz in allen Umgebungen.
• Leistungsniveau aller Komponenten überwachen.
• Identifizieren Sie Bedrohungen rechtzeitig (bösartig oder fehlerbasiert).

Die Zentralisierung ist auch ein bemerkenswerter Vorteil für DevOps-Teams. DevOps-Ingenieure erhalten die Möglichkeit, bei der Bereitstellung von Apps mit allen Clustern gleichermaßen umzugehen und dadurch die Entwicklungsgeschwindigkeit zu beschleunigen.

Einfachere Compliance

Verschiedene Optionen beim Einrichten von Workloads und Speichern von Daten helfen einem Unternehmen dabei, branchen- oder regionalspezifische Vorschriften einzuhalten.

Wenn Sie beispielsweise sicherstellen, dass die gesamte Speicherung und Verarbeitung von Benutzerdaten im Herkunftsland erfolgt, hilft dies dabei, Datenschutzbestimmungen wie CCPA und GDPR einzuhalten. Diese Funktionen sind von entscheidender Bedeutung, wenn Sie in einer stark regulierten Branche wie dem Finanz- oder Gesundheitswesen tätig sind.

Bessere Benutzererfahrung

Das Fehlen von Ausfallzeiten und Latenzen ist für eine positive Benutzererfahrung von entscheidender Bedeutung. Eine verteilte Cloud kann selbst bei datenintensiven Prozessen wie dem Streamen von Videoinhalten oder Videokonferenzen eine zuverlässige Leistung gewährleisten.

Risikominderung

Ein erfolgreicher Angriff auf einen der Hubs gewährt nur Zugriff auf einen Prozentsatz Ihrer Daten. Das Hacken in den Rest des Systems erfordert mehr Zeit und Mühe, sodass das Sicherheitsteam genügend Spielraum hat, um die Bedrohung zu identifizieren und einen Plan zur Reaktion auf Vorfälle zu erstellen.

Eine verteilte Cloud macht ein Unternehmen nicht nur weniger anfällig für Cyberangriffe und Datenschutzverletzungen, sondern ermöglicht es Ihnen auch, einen Hub für Wartungsarbeiten oder eine Sicherheitsüberprüfung herunterzufahren, ohne den Rest des Systems zu beeinträchtigen.

Kosteneffizienz

Eine verteilte Cloud ist eine sehr kostengünstige Lösung, mit der Sie Geld sparen können, indem Sie:

• Keine Vorabkosten für Hardware.
• Gewährleistung einer hohen Granularität und der Möglichkeit zur Feinabstimmung der Ressourcen an jedem Hub.
• Kein einzelnes Team erforderlich, um jede Umspannstation zu überwachen.
• Verringern der Rechenleistung, die ein System benötigt, um eine Anfrage zu stellen und eine Antwort zu erhalten.

Schnellere Geschäftsexpansion

Eine verteilte Cloud ermöglicht eine schnelle Erweiterung auf neue Kundenstämme, ohne Zeit oder Geld aufwenden zu müssen für:

• Aufbau zusätzlicher Infrastruktur.
• Verhandlungen mit und Erhalt eines neuen Cloud-Anbieters.
• Einstellung eines neuen engagierten internen Teams.
• Erweitern des aktuellen Toolsets.

Sobald Sie eine Erweiterungsanfrage an den Cloud-Anbieter gesendet haben, können Sie in der Regel innerhalb weniger Stunden an einem neuen Standort arbeiten. Wenn die Anforderungen in einem neuen Bereich wachsen, kann der Cloud-Footprint schnell skaliert werden, um der wachsenden Nachfrage gerecht zu werden.

Wenn sich der Markt als unrentabel erweist, können Sie die Ressourcen reduzieren oder sich ganz aus dem Gebiet zurückziehen, ohne Geld zu verlieren.

Was sind die Herausforderungen des verteilten Cloud-Computing?

Aus Verbrauchersicht hat die Nutzung einer verteilten Cloud keine modellspezifischen Nachteile. Wenn sich ein Unternehmen bereits der Vorteile der Virtualisierung bewusst ist, ist eine verteilte Cloud nur eine leistungsstärkere Version des öffentlichen Standardangebots.

Für Anbieter bringt eine verteilte Cloud jedoch mehrere Überlegungen mit sich. Nachfolgend finden Sie eine Liste der häufigsten Probleme beim Betrieb einer verteilten Cloud:

• Gesamtkomplexität: Die Einrichtung und Wartung einer verteilten Cloud kann für einige Anbieter eine schwierige Aufgabe sein. Sofern es sich bei dem Anbieter nicht um einen Hyperscale-Anbieter handelt, treten Probleme bei der Erweiterung, der Erfüllung von Kundenanforderungen für bestimmte Standorte und der Einrichtung der Kommunikation zwischen Umspannwerken auf. Einmal eingerichtet und in Betrieb, erfordert jeder Hub eine standortspezifische Wartung.
• Bandbreitenprobleme: Eine verteilte Umgebung mit unterschiedlichen Konnektivitätsmodellen kann bestehende Verbindungen belasten. Viele Anbieter benötigen Upgrades, um den gestiegenen Durchsatzanforderungen gerecht zu werden.
• Sicherheitsbedenken: Anders als der Betrieb in einem zentralen Rechenzentrum hat eine verteilte Cloud eine breitere Angriffsfläche. Jeder Hub erfordert individuelle Sicherheitsmaßnahmen, um lokale Ausfallzeiten zu vermeiden und sicherzustellen, dass Workloads sicher bleiben. Anbieter müssen auch Backup- und Business-Continuity-Pläne für verteilte Daten aktualisieren.

Verteiltes Cloud- und Edge-Computing

Die verteilte Cloud bietet eine ideale Grundlage für Edge Computing, den Prozess, Arbeitslasten physisch so nah wie möglich am Ort der Datengenerierung auszuführen. Viele Geräte und Apps, die auf Echtzeit-Datenanalyse angewiesen sind, können von Edge Computing profitieren, wie z. B.:

• Sicherheitskameras analysieren Überwachungsmaterial.
• Automatisierte Fertigungsgeräte.
• Selbstfahrende Fahrzeuge.
• Barcode-Scanner.
• Apps in intelligenten Gebäuden und Städten.
• Sensoren überwachen Daten in einem industriellen Umfeld mit hohem Risiko.

Eine verteilte Cloud erleichtert die Bereitstellung und Verwaltung von Apps, die auf Edge-Computing basieren. Nehmen wir zum Beispiel an, Sie betreiben mehrere Produktionsstätten, die über das ganze Land verteilt sind. Jedes Werk verfügt über einen Edge-Server, der Daten von Tausenden von Sensoren verarbeitet.

Mit einer verteilten Cloud können Sie alle Edge-Server von einem einzigen Dashboard aus mit demselben Team und mit einem Satz Cloud-Tools steuern und verwalten. Administratoren können ganz einfach:

• Software-Cluster umgebungsübergreifend bereitstellen und verwalten.
• Führen Sie Sicherheitsupdates durch.
• Risiken überwachen und Systeme in gutem Zustand halten.
• Geräteleistung beibehalten.

Ohne eine verteilte Cloud wären diese Verantwortlichkeiten für jeden Edge-Server separat und einzigartig. Das Team müsste jede Umgebung einzeln verwalten, was zu Inkonsistenzen und einem steilen Anstieg der erforderlichen Aufgaben führen würde.

Wie sieht die Zukunft der verteilten Cloud aus?

Gartner prognostiziert, dass die meisten Cloud-Anbieter bis 2024 einige verteilte IaaS-Dienste anbieten werden, die den Betrieb am Bedarfsort ausführen können. Dieses Wachstum wird in erster Linie das Ergebnis kontinuierlicher Entwicklungen sein bei:

• Edge-Computing.
• Internet der Dinge (IoT).
• Künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen (ML).
• 5G-Netzwerke.
• Virtuelle und erweiterte Realitäten.

Apps, die aus diesen sich entwickelnden Technologien stammen, haben Zugriff auf große Datensätze und erfordern eine extrem niedrige Latenz. Diese Systeme benötigen eine leistungsstarke Infrastruktur, um ein zufriedenstellendes Benutzererlebnis zu gewährleisten, und genau das bietet die verteilte Cloud.

Infolgedessen wird erwartet, dass der globale Markt für verteilte Clouds 3,9 Milliarden US-Dollar erreichen wird bis 2025.

Gartner prognostiziert außerdem, dass bis 2022 mehr als 50 % der von Unternehmen generierten Daten außerhalb einer typischen einzelnen Cloud verarbeitet werden müssen. Diese Einschätzung ist ein weiterer Indikator dafür, dass Distributed Clouds weiter an Popularität gewinnen werden.

Eine weitere Erwartung für die Zukunft ist, dass wir eine Zunahme von Hubs von Drittanbietern sehen werden, die von zwei oder mehr erstklassigen Cloud-Anbietern gemeinsam genutzt werden. Diese Umspannwerke werden schließlich je nach Diensten und beabsichtigten Anwendungsfällen erheblich variieren.

Ein echtes Multi-Cloud-Modell 

Verteilte Clouds sind eine ausgezeichnete Gelegenheit für CTOs, die nach Möglichkeiten suchen, neue Kunden zu erreichen oder latenzfreie, standortspezifische Dienste einzurichten. Frühzeitige Anwender erhalten einen massiven Wettbewerbsvorteil, indem sie die Innovation öffentlicher Cloud-Anbieter und die Freiheit genießen, Ressourcen dort zu betreiben, wo sie sie am meisten benötigen.