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Was ist eine Cloud?

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Nur ein Symbol: Die Wolke für Cloud-Computing

Die Cloud, englisch für Wolke, ist ein theoretisch unbegrenzter Onlinespeicher, in dem Daten aller Art gespeichert und von praktisch jedem Ort mit einem internetfähigen Gerät genutzt werden können. Dabei ist der Begriff Cloud die Kurzfassung für Cloud-Computing.

Der Begriff Cloud-Computing beinhaltet sowohl das Nutzen als auch das Anbieten von unterschiedlichen IT-Dienstleistungen und beinhaltet neben dem Speicherplatz die Bereitstellung von Hard- und Software über das Internet. Cloud-Computing bietet gewissermaßen einen Computer im Internet, der in Teilen den lokalen Computer am Arbeitsplatz ersetzen kann.

Die Idee, Daten extern zu speichern und von jedem beliebigen Ort aus zu nutzen, wurde bereits in den 1950er Jahren geboren. Allerdings sind die technischen Voraussetzungen für die Anwendung erst seit Ende der 1990er gegeben.

Wie funktioniert die Cloud?

So sieht ein Cloud-Rechenzentrum von innen aus

So sieht ein Cloud-Rechenzentrum von innen aus

Cloud-Computing ist ein dynamischer, an den Bedarf der Nutzer angepasster Prozess. Cloud-Dienstleister stellen den Kunden Speicherplatz und Rechenleistung auf Ihren Servern bzw. in deren Rechenzentrum gegen ein Entgelt, eine monatliche oder jährliche Mietzahlung, zur Verfügung. Durch die Verknüpfung vieler einzelner Server miteinander werden die Daten der Kunden nicht nur auf einem Server gespeichert und die Ressourcen können je nach Bedarf in Anspruch genommen werden.

Nutzer haben über das Internet jederzeit Zugriff auf die eigenen Daten und können beliebig viele Daten speichern. So können zum Beispiel E-Mails, Dokumente oder der eigene Terminkalender von jedem Ort aus über das Internet abgerufen oder anderen Nutzern zur Verfügung gestellt werden. Der Computer am Arbeitsplatz, das Smartphone oder Tablet dienen bei der Nutzung eines Cloud-Speichers nur noch zur Steuerung der Hard- und Software.

Beim Cloud-Computing wird zwischen öffentlichen und privaten Clouds unterschieden. Öffentliche Clouds können von unterschiedlichen Kunden genutzt werden, die zum Beispiel die gleiche Software verwenden. Bei privaten Clouds ist das Angebot an Hard- und Software auf die Anforderungen eines Kunden abgestimmt und nur durch diesen nutzbar. Andere Formen sind die sogenannten Community Clouds für die Nutzung von Gruppen mit gleichen Interessen und Hybrid Clouds, bei denen private und öffentliche Clouds von den gleichen Kunden genutzt werden.

Cloud: IaaS, PaaS oder SaaS

Cloud-Services werden in unterschiedlichen Modellen, die als IaaS, PaaS und SaaS bezeichnet werden, angeboten. IaaS steht für Infrastructure as a Service. Hierbei stellt der Dienstleister lediglich IT-Ressourcen wie Rechenleistung, Speicherplatz oder Netzwerkkapazitäten zur Verfügung. Der Anwender muss bei diesem Modell die Infrastruktur in der Regel selbst zusammenstellen.

PaaS bedeutet Platform as a Service. Hierbei werden dem Kunden Programmiermodelle und Entwicklerwerkzeuge zur Verfügung gestellt, mit denen Cloud-basierte Anwendungen erstellt und ausgeführt werden können.

SaaS ist die Abkürzung für Software as a Service. Diese Variante wird in der Regel von Unternehmen und Privatkunden genutzt. Der Dienstleister stellt seinen Kunden neben der Hardware und Infrastruktur zusätzlich Anwendungsprogramme, also Software zur Verfügung. Kunden eines SaaS-Anbieters müssen sich nicht um die Installation oder Updates der Software kümmern. Das können dann etwa so populäre Dienste wie der Musik-Anbieter Spotify oder auch spezialisierte Business-Software wie etwa ein Online-Dokumenten-Management sein.

Welche Vorteile bietet Cloud-Computing?

Nur ein Symbol: Die Wolke für Cloud-Computing

Nur ein Symbol: Die Wolke für Cloud-Computing

Cloud-Computing bietet für Nutzer, insbesondere Unternehmen, eine Reihe von Vorteilen. Der größte Vorteil ist der Gewinn an Flexibilität bei der Datennutzung und dem Datenaustausch. Durch eine automatische Synchronisierung der online gespeicherten Daten mit den lokal gespeicherten Daten sind alle Nutzer, egal, wo sie sich gerade aufhalten, immer auf dem gleichen Informationsstand. Hinzu kommt, dass die Investitionen in Hardware, Software und Infrastruktur im Unternehmen deutlich gesenkt werden können. Gleichzeitig reduziert sich der administrative Aufwand für die Wartung und Pflege der IT-Infrastruktur. Ein weiterer Vorteil ist der Schutz vor einem Datenverlust. Wenn zur Sicherung der Daten ein Cloud-Speicher genutzt wird, gehören Datenverluste durch defekte Festplatten etc. der Vergangenheit an.

Was ist bei der Auswahl eines Cloud-Dienstleisters zu beachten?

Immer mehr Dienstleister drängen auf den Markt und versuchen, sich einen Teil des lukrativen und zukunftsweisenden Geschäftes mit dem Cloud-Computing zu sichern. Einige Anbieter locken neue Kunden gar mit kostenlosem Speicherplatz von bis zu mehreren Gigabyte. Bei wachsendem Speicherplatzbedarf kann eine Erweiterung des Speicherplatzes gegen einen monatlich oder jährlich zu bezahlenden Betrag hinzugekauft werden.

Viel wichtiger, als die Frage nach den Kosten für den Speicherplatz ist die Frage: Wo werden die Daten gespeichert? Die Antwort auf diese Frage sollte eindeutig lauten: Auf Servern, die in einem Rechenzentrum in Deutschland stehen!

Warum? In Deutschland hat eines der strengsten Datenschutzgesetze weltweit. Bei Servern mit Standort in Deutschland ist der Zugriff auf Ihre Daten klar geregelt. Das bedeutet, nur Sie bestimmen, wer Zugriff auf Ihre Daten hat und wer nicht. Ganz anders sieht dies zum Beispiel in den USA aus.

Dort fallen Cloud-Dienste schon seit geraumer Zeit unter den sogenannten Patriot Act, dem nach dem 11. September 2001 verabschiedeten Antiterror-Gesetz der USA. Dieses Gesetz hat auch für Cloud-Nutzer aus Deutschland weitreichende Folgen für die Privatsphäre und den Datenschutz. Amerikanische Geheimdienste wie CIA oder NSA und die Bundespolizei FBI dürfen auf Ihre bei einem US-amerikanischen Cloud-Dienstleister gespeicherten Daten zugreifen. Und das ohne Ihr Wissen oder einen richterlichen Beschluss.

Auf einen bloßen Verdacht hin sind die US-amerikanischen Anbieter dazu verpflichtet, Ihre Daten den Behörden preiszugeben. Dies gilt auch für Cloud-Speicher, die zwar nicht in den USA stehen, aber von einem amerikanischen Unternehmen betrieben werden.

Fazit zum Thema Cloud-Computing:

Wenn Sie Wert auf die maximale Sicherheit Ihre Daten legen, sollten sie nur einen Cloud-Dienstleister wählen, dessen Server sich in einem Rechenzentrum in Deutschland befinden. Auch, wenn der Dienst dann vielleicht etwas mehr kostet.

Insgesamt sind die Vorteile von Cloud-Computing für mittelständische Firmen deutlich größer als die vermeindlichen Nachteile. Firmen die Cloud-Computing in Deutschland nutzen wollen sollten sie – wie bei sonstigen Entscheidungen auch – im Vorfeld ausführlich informieren und etwa Referenzen des neuen Cloud-Anbieters einholen.

Haben Sie Interesse daran zu erfahren, wie Sie mit Cloud-Computing Ihre IT-Kosten senken können. Wir beraten Sie gerne unverbindlich – Sie erreichen unser Vertriebs-Team unter +49-(0)711-4889020. Wir freuen uns auf Sie.

 

Software Defined Storage mit CEPH

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Datenwachstum als Herausforderung der IT

Das stetige Wachstum der Datenmengen ist ein Problem, dem sich jede IT-Abteilung früher oder später stellen muss. Nutzen Sie ausschließlich klassische Speicherlösungen wie SAN oder NAS müssen die zur Verfügung stehenden Kapazitäten irgendwann mühsam erweitert werden. Eine solche Maßnahme hat des öfteren auch eine kurze downtime zur Folge, da nicht jede Erweiterung im laufenden Betrieb möglich ist.

Damit stellt sich bereits ein weiteres großes Problem ein. Kunden erwarten heutzutage, dass IT-Services zu 100 % an jedem Tag und zu jeder Stunde verfügbar sind. Downtimes werden immer weniger toleriert, besonders im Bereich des Hostings. Eine mögliche Lösung um diese Zeiten zu minimieren oder gar völlig auszuschließen bietet beispielsweise Software Defined Storage oder kurz SDS.

Ceph geht neue Wege

Ceph Architektur

Abbildung 1
Ceph Architektur

Schwierigkeiten bei Software Defined Storage

CEPH ist aber keineswegs perfekt und bringt selbstverständlich auch Nachteile mit sich. Ein Merkmal mit dem man sich vor der Inbetriebnahme auseinandersetzen muss, sind die Latenzen die SDS im Vergleich zu Direct Attached Storage (DAS) mit sich bringt. Die erhöhte Komplexität des Software Stacks in Kombination mit den verwendeten Netzwerkverbindungen erhöhen die Latenz pro IO signifikant.

Es erweist sich als äußerst schwierig die Latenz unter den Wert von einigen Millisekunden für Schreibvorgänge zu senken. Woher diese Latenz kommt lässt sich verdeutlichen, wenn man sich die Arbeitsweise von CEPH bei Schreibvorgängen etwas genauer betrachtet (Abbildung 2).

Ein synchroner IO muss vom Client zur primären OSD gesendet werden. Die primäre OSD schickt anschließend die Anzahl konfigurierter Replikationen zu weiteren OSD’s und deren Journalen. Sobald die Repliken auf den Journalen aller OSD’s vorliegen, wird der Vorgang an die primäre OSD bestätigt. Hat die primäre OSD nun alle Bestätigungen erhalten, wird eine Bestätigung an den Client gesendet und dieser kann den nächsten IO senden. Das verdeutlicht schon weshalb es bereits zu Latenzen innerhalb des Software Stacks kommt.

SDS mit Ceph - Arhcitektur

Abbildung 2

Zusätzlich spielt auch das eingesetzte Netzwerk bei Ceph eine entscheidende Rolle. Es gilt hier zunächst unnötige Hops zu vermeiden, da jeder Hop etwa 200us Latenz mit sich bringt. Ein 10GE Netzwerk gilt hierbei als das absolute Minimum, welches Sie beim Einsatz von Ceph oder einem anderen verteilten Speichersystem verwenden sollten. Das verringert Latenzen und erhöht die Bandbreite. Eine zusätzliche Verbesserung bringt Ihnen selbstverständlich der Einsatz von RDMA, jedoch müssen hier die Kosten beachtet werden. All diese Faktoren spielen eine wichtige Rolle und müssen optimiert werden um Latenzen unter dem 2ms Level zu erhalten und dabei eine Balance zwischen Kosten und Nutzen zu finden, was natürlich nicht immer einfach ist.

 

Anforderungen an eine gute SDS Lösung

Damit Sie nach der Einführung einer SDS Lösung wie Ceph nicht enttäuscht sind, gibt es einige Punkte zu beachten. SSDs oder (Enterprise SSD oder NVME SSD) für die Journale, in denen die Schreibvorgänge gecached werden, sowie ein 10GE Netzwerk sind nach herrschender Meinung innerhalb der Ceph Community und unseren eigenen Erfahrungen ein Muss. Für die OSD’s sollten nach Möglichkeiten SAS3 HDD’s verwendet werden. Es ist auch denkbar bei Bedarf einen Teil der OSD’s rein aus SSDs zu erstellen und gesondert zur Verfügung zu stellen. Wichtig ist zudem keine RAID Arrays zu verwenden. Ceph profitiert stark von vielen unabhängigen Festplatten. Einem schwerwiegenden Datenverlust entgehen Sie zudem indem Sie mehrere Server mit möglichst vielen Festplatten (OSD’s) bereitstellen

Die CPU sollte möglichst viele Prozessor-Kerne haben, und der Arbeitsspeicher mit etwa 1-2 GB pro OSD berechnet werden um hier keinen Flaschenhals zu generieren. Der Einsatz von RDMA muss wohl überlegt sein und kommt auf den speziellen Workload an. Werden extrem niedrige Latenzen und hohe Bandbreite über 10 GE benötigt bietet es sich eventuell eher an auf ein spezielles Storage System wie GPFS, BeeGFS oder Lustre  in Kombination mit Infiniband/Omnipath zu setzen.

Fazit zu Ceph

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Software Defined Storage definitiv eine gute Möglichkeit darstellt, um stetig wachsende Datenbestände einfacher zu verwalten. Jedoch hat Software Defined Storage genau wie jede andere Lösung gewisse Einschränkungen denen man sich bewusst sein muss. Im modernen IT-Betrieb wird man aber nicht auf SDS verzichten können. Die mitgebrachten Vorteile wie Skalierbarkeit, einfache Erweiterung und eine sehr hohe Verfügbarkeit werden zunehmend wichtiger.

Weiterführende Links zum Thema:

Was ist eigentlich… ein Backup?

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Datenbackup in einer Cloud

Backup könnte kurz und knapp auch als Datensicherung bezeichnet werden und ist ein wichtiges Thema. Viele nehmen es nicht so ernst und reagieren leider erst, wenn es schon zu spät ist. Schnell ist es passiert: Der Bildschirm friert ein und nichts hilft mehr, die Daten sind weg. Wer an eine Datensicherung gedacht hat, darf sich nun glücklich schätzen.

Wichtige Daten und vieles mehr mit einem Backup sichern

Wichtige Dokumente, berufliche und private Unterlagen, Zugangsdaten, die Diplom- oder Abschlussarbeit, unverzichtbare E-Mails, jahrelang gesammelte Fotos, die Musiksammlung, Videos usw., all das kann von einer Minute auf die andere verloren sein. Nicht jedoch, wenn ein Backup erstellt wurde. Damit kann ein Datenverlust vermieden werden, bevor es irgendwann zu spät dafür ist. Ist das Backup, also die Sicherung erfolgt, sind alle Dateien noch vorhanden. Spätestens, wenn die Festplatte oder der Computer plötzlich den Dienst verweigern, wissen Nutzer Backups zu schätzen. Um den Datenverlust, der bei vielen eine „Katastrophe“ bedeutet, zu vermeiden, sollten möglichst früh und regelmäßig Backups des Systems erstellt werden.

Bild von hard disc

Regelmäßig Sichern bringt viele Vorteile

Datensicherung ernst nehmen

Unter einem Backup wird die Speicherung von sicherungswürdigen Daten verstanden. Damit entsteht eine regelmäßige Sicherungskopie, sprich ein Abbild der relevanten Daten. Dies geschieht abseits des gewöhnlichen Speicherortes, auf einem externen Datenträger wie einer separaten Festplatte, einem Flash-Speicher, einer CD, DVD oder einem Cloud-Speicher. Wenn beispielsweise die Festplatte defekt ist oder ein Virus die Daten zerstört hat, kommt diese zum Einsatz. Um auf einem externen Datenträger Backups anzufertigen, ist eine Software erforderlich. Diese sichert alle Daten.

Warum ist ein Backup wichtig?

Die moderne Technik ist mittlerweile sehr fortgeschritten und langlebig, allerdings nicht unsterblich. Die Festplatte beispielsweise funktioniert eine bestimmte Anzahl an Betriebsstunden. Je nach Beanspruchung kann diese länger, aber auch kürzer sein. Irgendwann treten Störungen und Defekte auf. Sogar eine neue Festplatte kann in Ausnahmefällen defekt werden. Der Computer kann vielleicht nicht mehr gestartet werden, sodass kein Zugriff mehr auf die Daten besteht und sie schlimmstenfalls verloren gehen. Auch Schadsoftware wie ein Computervirus kann dies verursachen.

  • Volles Backup: umfasst jede Datei auf dem System (Abbild des jetzigen Zustands)
  • Partielles Backup: nur Teile der Daten werden gespeichert
  • Inkrementelles oder differenzielles Backup: die zu sichernden Daten werden noch weiter reduziert
Bild von Backup Server

Nicht vernachlässigen: das regelmäßige Sichern aller relevanter Daten

Ein regelmäßiges Backup, also eine Datensicherung, ist unbedingt empfehlenswert. Das Ziel besteht darin, dass wichtige Daten usw. auf einem separaten Datenträger gespeichert werden, sodass sie beim Defekt oder Verlust des Geräts wiederhergestellt werden können.

Wie oft eine Datensicherung durchgeführt wird, muss jeder für sich entscheiden, denn Defekte sind grundsätzlich bei jedem Speichermedium möglich. In Unternehmen fallen täglich deutlich höhere Datenmengen an. Eine manuelle Sicherung würde in diesem Fall zu viel Aufwand bedeuten, sodass hier zu automatisierten Lösungen gegriffen wird.

Darauf kommt es bei der Datensicherung an

Kundendaten, Adresslisten, Mitarbeiterinformationen und wichtige Geschäftsdaten – Unternehmen müssen heutzutage viele Daten digital sammeln und verwalten. Da steht die Sicherheit und vor allem die Datensicherung an der ersten Stelle. Doch in der Praxis sieht es oft anders aus. Manche Unternehmen sammeln zwar viele Daten, sichern sie aber nicht regelmäßig. Dieses fahrlässige Handeln kann viel Schaden anrichten.

Denn kaputte Hardware kann man wieder beschaffen und ein Büro kann man nach dem Brand oder Wasserschaden wieder renovieren. Was man aber nicht wiederherstellen kann, sind nicht ordentlich gesicherte Daten. Sind sie einmal futsch –  niemand kann von Geisterhand zaubern.

Doch was heißt es, Daten ordentlich zu sichern? Mit unserem Ratgeber sind Sie auf jeden Fall auf der sicheren Seite. Vorausgesetzt natürlich, Sie befolgen alle diese Schritte:

  1. Regelmäßige Backups

Ganz egal ob es sich um ein Büro eines Freiberuflers oder das Netzwerk einer großen Firma handelt, ein funktionierendes Backup-Konzept muss her! Backups müssen regelmäßig, am besten täglich erstellt werden. Nutzen Sie dafür z.B. Ihre Mittagspause, wenn Sie Ihren eigenen PC oder Ihr Laptop sichern wollen. Wenn Sie aber das Backup für Ihren Server erstellen wollen, dann sind Nachstunden optimal. Da arbeitet niemand und der Server, der mit 24 Stunden am Tag und 7 Tage pro Woche immer Höchstarbeit leistet, ist weniger belastet.

2. Datensicherung sollte automatisch laufen

Eine gut funktionierende Datensicherung muss immer möglichst automatisiert ohne menschliches Eingreifen vollständig  und sicher funktionieren. Dafür kann man die Datensicherung einmal einrichten und danach läuft sie vollkommen automatisch nach Zeitplan. Vollständig automatisch heißt aber nicht ohne Kontrolle. Sie sollten Ihre Datensicherung auf jeden Fall regelmäßig von Ihrem IT-Dienstleister prüfen lassen.

3. Software statt eigenen Skripten

Nutzen Sie immer eine erprobte Software und verzichten Sie auf selbst erstellte Skripte oder hausgemachte Software. Datensicherung ist ein hoch sensibler Bereich und man sollte auf jeden Fall darauf achten, dass man mit guten Produkten arbeitet.

4. Auf die Qualität von Backup-Software achten

Wenn Sie gute Software für Ihre Datensicherung nutzen, dann können Sie viel Platz sparen. Sowohl beim Komprimieren der zu sichernden Dateien als auch bei der Übertragung in ein Rechenzentrum.

Ein weiterer Vorteil von guter Software ist die Deduplizierung. Darunter wird eine Technik  verstanden, mit deren Hilfe redundante Daten identifiziert und eliminiert werden, noch bevor sie auf einem nichtflüchtigen Datenspeicher gespeichert werden.

5. Dateien verschlüsseln

Achten Sie bei der Wahl von Software darauf, wie gut sie Dateien verschlüsseln kann. Gerade bei sensiblen Daten spielt Verschlüsselung eine große Rolle oder auch dann, wenn Unternehmen per Gesetz zu zusätzlichen Schutz-Maßnahmen gezwungen werden. Besonders wenn man zu Cloud-Lösungen für die Datenspeicherung greift, sind Verschlüsselungsmaßnahmen sinnvoll – sollten die Daten in Hände Dritter landen, sind sie unbrauchbar.

6. Nie alle Eier in einem Korb aufbewahren

Wirklich wichtig ist Folgendes: Die Sicherungen der Dateien müssen an einem anderen geografischen Ort gelagert oder gespeichert werden als die Quell-Daten. Sollten im Fall von Brand, Wasserschaden oder Diebstahl die Original-Dateien zerstört oder verloren gehen, bleiben die Dateien dank Sicherung an einem anderen Ort unbeschädigt.

7. Rücksicherung testen

Ist die Datensicherung gestern erfolgreich verlaufen? Haben Sie schon mal überprüft, ob sich die Daten aus Ihrem Backup wirklich wiederherstellen lassen? Bei der Einführung und anschließend in regelmäßigen Abständen muss die Rücksicherung geprüft werden. Dabei wird entweder ein Teil oder alle Dateien zurück gespielt. Nur so kann man wirklich feststellen, ob die Daten brauchbar sind.

Nutzen Sie dazu eine IT-Monitoring Software. So können Sie herausfinden, ob die Dateien wirklich gesichert wurden und ob das technisch einwandfrei gelaufen ist und werden genau wissen, wie lange so eine Rücksicherung im Katastrophenfall dauern würde. Darüber sollte man sich auf jeden Fall im Klaren sein, damit man besser einschätzen kann, wie lange man im Zweifel ohne Daten auskommen müsste.

Fazit: Wer auf die Datensicherung verzichtet, der spielt wahrhaftig mit dem Feuer. Trotz sicherer Hardware  ist man nie absolut sicher, dass seine Daten immer da bleiben, wo sie hingehören. Ob Feuer, Wasser oder ausgeklügelte Hacker-Attacken, man läuft oft die Gefahr, seine wichtigen Daten zu verlieren. Daten, von denen sogar die Existenz eines Unternehmens abhängig sein können. Deshalb ist eine ordentliche Datensicherung absolut empfehlenswert, da man mit wenig Aufwand wirklich mehr Sicherheit erreicht. Einmal eingerichtet und getestet sorgt eine gute Datensicherung für Sicherheit beim Inhaber / GF und meistens auch für einen besseren Nachtschlaf – weniger Sorgen inklusive.