Cloud Storage (Cloud-Speicher)

Arten von Cloud-Speicher

Es gibt drei Hauptoptionen für Cloud Storage, die auf unterschiedlichen Zugangsmodellen basieren: Public, Private und Hybrid.

Public Cloud. Diese Speicherdienste bieten eine mandantenfähige Speicherumgebung, die sich am besten für unstrukturierte Daten auf Abonnementbasis eignet. Die Daten werden in den Rechenzentren des Dienstanbieters gespeichert, wobei die Speicherdaten über mehrere Regionen oder Kontinente verteilt sind. Die Kunden zahlen in der Regel pro Nutzung, ähnlich wie bei einem Versorgungsunternehmen. In vielen Fällen werden auch Transaktionsgebühren erhoben, die sich nach der Häufigkeit und dem Volumen der abgerufenen Daten richten. Dieser Marktsektor wird von den folgenden Diensten beherrscht:

• Amazon Simple Storage Service (S3)
• Amazon Glacier für tiefe Archivierung oder Cold Storage
• Google Cloud Storage
• Google Cloud Storage Nearline für kalte Daten
• Microsoft Azure

Private Cloud. Ein privater Cloud-Speicherdienst ist eine interne Speicherressource, die als dedizierte Umgebung hinter einer Firewall geschützt ist. Intern gehostete Private-Cloud-Speicherimplementierungen ahmen einige der Funktionen kommerzieller öffentlicher Cloud-Dienste nach und bieten einfachen Zugriff und Zuweisung von Speicherressourcen für Geschäftsanwender sowie Objektspeicherprotokolle. Private Clouds eignen sich für Benutzer, die eine individuelle Anpassung und mehr Kontrolle über ihre Daten benötigen, oder die strenge Anforderungen an die Datensicherheit oder gesetzliche Vorschriften haben.

Hybrid Cloud. Bei dieser Cloud-Speicheroption handelt es sich um eine Mischung aus privatem Cloud-Speicher und öffentlichen Cloud-Speicherdiensten von Drittanbietern mit einer Orchestrierungsebene zur operativen Integration der beiden Plattformen.

Dieses Modell bietet Unternehmen Flexibilität und mehr Optionen für die Datenbereitstellung. Ein Unternehmen könnte zum Beispiel aktiv genutzte und strukturierte Daten in einer privaten Cloud vor Ort und unstrukturierte und archivierte Daten in einer öffentlichen Cloud speichern. Eine hybride Umgebung erleichtert auch die Bewältigung saisonaler oder unvorhergesehener Spitzen bei der Datenerstellung oder beim Datenzugriff, indem sie den externen Speicherdienst mit Cloud Bursting nutzt und so zusätzliche interne Speicherressourcen vermeidet.

Die Akzeptanz des Hybrid-Cloud-Modells hat in den letzten Jahren zugenommen. Trotz der Vorteile von Hybrid-Clouds stellen sie technische, geschäftliche und verwaltungstechnische Herausforderungen dar. Beispielsweise müssen private Arbeitslasten auf öffentliche Cloud-Speicheranbieter zugreifen und mit ihnen interagieren, so dass Kompatibilität sowie eine zuverlässige und ausreichende Netzwerkkonnektivität wichtige Faktoren sind. Ein Cloud-Speichersystem auf Unternehmensebene sollte skalierbar sein, um den aktuellen und künftigen Anforderungen gerecht zu werden, von überall aus zugänglich und anwendungsunabhängig sein.

Wie funktioniert Cloud Storage?

Anbieter von Cloud-Diensten unterhalten große Rechenzentren an mehreren Standorten auf der ganzen Welt. Wenn Kunden Cloud-Speicher bei einem Anbieter erwerben, übergeben sie die meisten Aspekte der Datenspeicherung an den Anbieter, einschließlich Sicherheit, Kapazität, Speicherserver und Rechenressourcen, Datenverfügbarkeit und Bereitstellung über ein Netzwerk. Kundenanwendungen können über herkömmliche Speicherprotokolle oder Application Programming Interfaces (APIs) auf die in der Cloud gespeicherten Daten zugreifen oder sie (die Apps) können auch in die Cloud verlagert werden.

Die Funktionsweise von Cloud-Speichern hängt von der Art des verwendeten Speichers ab. Die drei Haupttypen sind Blockspeicher, Dateispeicher und Objektspeicher:

• Beim Block Storage werden große Datenmengen in kleinere Einheiten, so genannte Blöcke, unterteilt. Jeder Block ist mit einer eindeutigen Kennung versehen und wird auf einem der Speicherlaufwerke des Systems abgelegt. Blockspeicher sind schnell und effizient und bieten die geringe Latenzzeit, die für Anwendungen wie Datenbanken und Hochleistungs-Workloads erforderlich ist.
• Beim File Storage werden die Daten in einem hierarchischen System von Dateien und Ordnern organisiert; dies wird häufig bei Speicherlaufwerken von PCs und Netzwerkspeichern (NAS) verwendet. Die Daten in einem Dateispeichersystem werden in Dateien gespeichert, und die Dateien werden in Ordnern gespeichert. Verzeichnisse und Unterverzeichnisse werden verwendet, um die Ordner zu organisieren und die Dateien und Daten zu finden. Eine auf Dateispeichern basierende Cloud kann den Datenzugriff und -abruf erleichtern, da dieses hierarchische Format den Benutzern vertraut ist und von einigen Anwendungen benötigt wird.
• Beim Object Storage werden Daten als Objekte gespeichert, die aus drei Komponenten bestehen: in einer Datei gespeicherte Daten, mit der Datendatei verbundene Metadaten und eine eindeutige Kennung (unique identifier). Unter Verwendung des RESTful-API speichert ein Objektspeicherprotokoll eine Datei und die zugehörigen Metadaten als ein einziges Objekt und weist ihm eine Identifikationsnummer (ID) zu. Um Inhalte abzurufen, legt der Benutzer dem System die ID vor, und die Inhalte werden mit allen Metadaten, Authentifizierung und Sicherheit zusammengestellt. Objektbasierte Speichersysteme ermöglichen die Anpassung von Metadaten, was den Datenzugriff und die Datenanalyse vereinfachen kann. Bei der Objektspeicherung können die Daten in ihrem ursprünglichen Format gespeichert werden, was eine enorme Skalierbarkeit ermöglicht.

In den letzten Jahren haben die Anbieter von Objektspeichern ihre Objektspeicher-Software und -Hardware um Dateisystemfunktionen und -fähigkeiten erweitert, vor allem weil die Objektspeicherung nicht schnell genug angenommen wurde. So kann beispielsweise ein Cloud Storage Gateway ein Dateisystem-Emulations-Frontend für seinen Objektspeicher bereitstellen. Diese Anordnung ermöglicht es Anwendungen oft, auf die Daten zuzugreifen, ohne ein Objektspeicherprotokoll zu unterstützen. Alle Backup-Anwendungen verwenden das Objektspeicherprotokoll, was einer der Gründe ist, warum die Online-Sicherung in einem Cloud-Dienst die erste erfolgreiche Anwendung für Cloud-Speicher war.

Die meisten kommerziellen Cloud-Speicherdienste verwenden eine große Anzahl von Festplattenspeichersystemen in Servern, die durch eine maschenartige Netzwerkarchitektur miteinander verbunden sind. Die Dienstanbieter haben ihren virtuellen Speicherangeboten auch Hochleistungsschichten hinzugefügt, die in der Regel aus Solid-State-Laufwerken (SSDs) bestehen. Hochleistungsspeicher in der Cloud sind im Allgemeinen am effektivsten, wenn die Server und Anwendungen, die auf den Speicher zugreifen, ebenfalls in der Cloud-Umgebung angesiedelt sind.

Vor- und Nachteile von Cloud Storage

Cloud Storage bietet viele Vorteile, die im Vergleich zu einem herkömmlichen Speichernetzwerk (SAN) zu Kosteneinsparungen und größerem Komfort für die Benutzer führen. Es gibt aber auch Mängel beim Cloud-Speicher - insbesondere bei den öffentlichen Diensten -, die Unternehmen zögern lassen, diese Dienste zu nutzen oder deren Nutzung einzuschränken.

Vorteile

• Pay as you go. Bei einem Cloud-Speicherdienst zahlen die Kunden nur für den Speicher, den sie nutzen, so dass keine großen Investitionskosten anfallen. Die Kosten für Cloud-Speicher sind zwar wiederkehrend und nicht einmalig, aber sie sind oft so niedrig, dass sie selbst als laufende Kosten immer noch unter den Kosten für die Wartung eines internen Systems liegen können.
• Da die Kunden nur für die genutzte Kapazität zahlen, können die Kosten für Cloud-Speicher bei sinkender Nutzung ebenso fallen. Dies steht in krassem Gegensatz zur Verwendung eines lokalen Speichersystems, das wahrscheinlich überkonfiguriert ist, um das erwartete Wachstum zu bewältigen. Ein Unternehmen zahlt für mehr, als es anfangs benötigt, und die Kosten für den Speicher werden nie sinken.
• Globale Verfügbarkeit. Cloud-Speicher ist in der Regel von jedem System, an jedem Ort und zu jeder Zeit verfügbar. Die Benutzer müssen sich keine Gedanken über die Fähigkeiten des Betriebssystems oder komplexe Zuweisungsprozesse machen.
• Einfache Nutzung. Cloud-Speicher ist leicht zugänglich und nutzbar, so dass Entwickler, Softwaretester und Geschäftsanwender schnell loslegen können, ohne auf die Zuweisung und Konfiguration von Speicherressourcen durch ein IT-Team warten zu müssen.
• Sicherheit außerhalb des Standorts. Public-Cloud-Speicher bieten naturgemäß die Möglichkeit, Kopien von Daten zu Sicherungs- und Sicherheitszwecken an einen entfernten Standort zu verschieben. Auch dies bedeutet eine erhebliche Kostenersparnis im Vergleich zu einem Unternehmen, das eine eigene Einrichtung an einem entfernten Standort unterhält.

Ein firmeninternes Cloud-Speichersystem kann zwar einige der oben genannten benutzerfreundlichen Funktionen eines öffentlichen Cloud-Dienstes bieten, verfügt aber nicht über die Flexibilität der Speicherkapazität eines öffentlichen Dienstes. Einige Hardwareanbieter versuchen, dieses Problem zu lösen, indem sie ihren Kunden die Möglichkeit geben, die bereits in ihren Arrays installierte Kapazität ein- und auszuschalten.

Nachteile

• Die Datensicherheit ist der am häufigsten genannte Faktor, der Unternehmen bei der Nutzung öffentlicher Cloud-Speicher zurückhaltend sein lässt. Sobald die Daten das Unternehmen verlassen, hat es keine Kontrolle mehr darüber, wie die Daten behandelt und gespeichert werden. Auch die Speicherung von regulierten Daten ist ein Problem. Die Dienstanbieter haben versucht, diese Befürchtungen zu zerstreuen, indem sie ihre Sicherheitsfunktionen durch Datenverschlüsselung, mehrstufige Authentifizierung (MFA), Datenspeicherung an mehreren Standorten und verbesserte physische Sicherheit verbessert haben.
• Die Aufrechterhaltung des Zugriffs auf in der Cloud gespeicherte Daten kann ebenfalls ein Problem darstellen und die Kosten für die Nutzung von Cloud-Speicher erheblich erhöhen. Ein Unternehmen muss unter Umständen seine Verbindung zum Cloud-Speicherdienst aufrüsten, um das zu erwartende Datenvolumen zu bewältigen. Die monatlichen Kosten für eine optische Verbindung können beispielsweise in die Tausende von Dollar gehen.
• Ein Unternehmen kann auf Leistungsprobleme stoßen, wenn seine internen Anwendungen auf die in der Cloud gespeicherten Daten zugreifen müssen. In solchen Fällen ist es wahrscheinlich erforderlich, entweder die Server und Anwendungen in dieselbe Cloud zu verlagern oder die erforderlichen Daten wieder an den lokalen Standort zu holen.
• Wenn ein Unternehmen viel Cloud-Speicherplatz benötigt und seine Daten häufig zwischen lokalen Systemen und der Cloud hin- und herschiebt, können die monatlichen Kosten hoch sein. Im Vergleich zur internen Bereitstellung des Speichers könnten die laufenden Kosten schließlich die Kosten für die Implementierung und Wartung des lokalen Systems übersteigen.

Das gibt es beim Einsatz von Cloud Storage zu bedenken

Um festzustellen, ob die Nutzung von Cloud-Speicher zu betrieblicher Effizienz führt und kosteneffizient ist, muss ein Unternehmen die folgenden vier Schritte durchführen:

• Vergleichen Sie die einmaligen und wiederkehrenden Kosten für den Erwerb und die Verwaltung von Speicherkapazitäten im Unternehmen mit den laufenden Kosten für die Speicherung und den Zugriff auf Daten in der Cloud.
• Bestimmen Sie, ob zusätzliche Telekommunikationskosten für den entsprechenden Zugang zum Dienstanbieter erforderlich sind.
• Entscheiden Sie, ob der Cloud-Speicherdienst angemessene Sicherheit und Data Governance
• Entwickeln Sie eine unternehmensinterne Cloud-Sicherheitsstrategie mit Verfahren für den Zugriff und die Nutzung von Cloud-Speicher, um eine effektive Datenverwaltung und Kostenkontrolle zu gewährleisten.

Beispiele für Cloud Storage

Die häufigsten Verwendungszwecke für Cloud-Speicher sind:

• Cloud Backup
• Disaster Recovery (DR)
• Archivierung von Daten, auf die nur selten zugegriffen wird

Immer mehr Unternehmen nutzen Cloud-Speicherdienste für DevOps, um ihre Investitionskosten zu senken. Die Entwickler können die Rechen- und Speicherressourcen für die Dauer der Projektentwicklung und -tests hochfahren und sie nach Abschluss des Projekts wieder herunterfahren.

Ebenso verlagern Firmen vermehrt wichtige Anwendungen in die Cloud, da die Anbieter die Leistung verbessert und die Sicherheit erhöht haben. Außerdem können Unternehmen, deren Datenvolumen saisonal stark schwankt, auf Cloud-Speicher zurückgreifen, um diese Schwankungen auszugleichen.

Für kleine und mittlere Unternehmen (KMU) können einige spezialisierte Cloud-Speicherdienste, wie File Sync and Share, auf individueller Server- oder Benutzerbasis nützlich sein. Die Dateisynchronisierungsfunktionen dieser Dienste stellen sicher, dass die Versionen der lokal auf dem Sync-Client - einem Server oder dem PC des Endbenutzers - und in der Cloud gespeicherten Dateien konsistent sind. Häufig sind auch Funktionen zur Versionierung und gemeinsamen Nutzung von Dateien enthalten.

Cloud Storage Service Provider

Der Cloud-basierte Speichermarkt wird von Amazon Web Services, Google und Microsoft Azure dominiert, aber auch traditionelle Speicheranbieter wie Dell EMC, Hewlett Packard Enterprise, Hitachi Data Systems, IBM und NetApp sind in diesem Bereich tätig, mit Produkten für Unternehmen und Kleinunternehmer, die Self-Service-Cloud-Portale zur Bereitstellung und Überwachung der Nutzung umfassen. Einige Online-Datenspeicherdienste wie Box und Dropboxbieten sowohl Cloud-Speicherdienste für Consumer (B2C) als auch für Geschäftskunden (B2B) an.

Unternehmen, die den Einsatz von Cloud-Speichern in Erwägung ziehen, sollten sich über die Vor- und Nachteile der Nutzung von Cloud-Computing-Technologien im Allgemeinen im Klaren sein. Wenn die Entscheidung für die Cloud gefallen ist, können Unternehmen themenbezogene Cloud-Leitfäden verwenden, um herauszufinden, welche Cloud-Speichertypen und -dienste am besten zu ihren Geschäftsanforderungen passen.