Cloud-Datenspeicher: Abwägung der Kosten gegenüber der Dichte und Zugriffszeiten

Was ist Cloud-Datenspeicher?

Cloud-Datenspeicher beschreibt den Vorgang der Speicherung von Daten in einer Private-, Public- oder Hybrid-Cloud-Infrastruktur. Der Bereich Private Clouds umfasst lokale Hardware, die von einem Benutzer oder Unternehmen zum eigenen Nutzen verwaltet wird. Public Clouds hingegen beziehen sich auf öffentliche Cloud-Service-Provider (CSPs) wie Amazon Web Services, Google Cloud und Microsoft Azure. Jeder dieser CSPs bietet Cloud-Speicherdienste an, die gemeinhin als Storage-as-a-Service (STaaS) bezeichnet werden. Bei einem Hybrid- oder Multicloud-Modell kombiniert ein Benutzer oder ein Unternehmen seine eigenen lokalen Cloud-Funktionen mit STaaS-Angeboten von CSPs. Daher sollten die Private- und Public-Infrastrukturen bei hybriden Anwendungsfällen idealerweise miteinander kompatibel sein, damit der Datentransfer von einer Speicherlösung zur anderen problemlos möglich ist.

Im Falle von einzelnen Benutzern und kleinen Unternehmen kann sich Cloud-Datenspeicher auch auf die Verwendung von Apps wie Microsoft OneDrive oder Dropbox beziehen. Auf diese Weise können Dateien online gespeichert und über jedes mit dem Internet verbundene Gerät abgerufen werden. Benutzer, die Datenspeicher im Rahmen ihres kleinen Unternehmens oder Heimbüros benötigen, können zudem in einen Network Attached Storage (NAS) investieren, der oft auch als Mediaserver bezeichnet wird und bei dem es sich um einen privaten, dedizierten Server für die Datenspeicherung handelt. NAS-Hardware besteht in der Regel aus mehreren Festplatten. Dies können kosteneffiziente Festplattenlaufwerke oder Solid-State-Drives (SSDs) für einen schnelleren Datenzugriff sein. Darüber hinaus verfügt sie über eine energieeffiziente CPU wie z. B. einen Intel® Celeron® Prozessor.

Vorteile des Cloud-Datenspeichers

Aufgrund der Tatsache, dass das Mieten von öffentlichen Cloud-Ressourcen billiger ist als die Einrichtung einer neuen Infrastruktur, die hohe Kapitalinvestitionen erfordert, erweist sich Cloud-Datenspeicher als besonders interessant für Unternehmen. Dennoch bietet die Speicherung von Daten in einer Private-Cloud-Infrastruktur weiterhin einen Mehrwert und andere Vorteile. Einige Unternehmen sehen sich mit regulatorischen oder datenschutzrechtlichen Bedenken konfrontiert, die sich auf die Art und Weise auswirken, wie sie ihre Daten speichern können. In solchen Fällen bietet eine Private-Cloud-Infrastruktur mehr Kontrollmöglichkeiten, um diesen Anforderungen gerecht zu werden. Darüber hinaus bietet der Cloud-Datenspeicher für Unternehmen und einzelne Benutzer den zusätzlichen Vorteil der Datenportabilität. Er ermöglicht den Zugriff auf Dateien sowie das Hoch- und Herunterladen von Dateien – von jedem mit dem Internet verbundenen Gerät und von jedem Standort aus.

Cloud-Datenspeichertypen

Es gibt drei wesentliche Cloud-Datenspeichertypen. Die Kenntnis der Unterschiede zwischen den einzelnen Typen wird Ihnen bei der Entscheidungsfindung für die Planung Ihrer Private-Cloud-Datenspeicherinfrastruktur und bei der Suche nach verschiedenen Angeboten von STaaS-Anbietern helfen.

• Der Block-Speicher unterteilt Daten in Blöcke und verteilt sie dann in einer Datenspeicherumgebung, ausgehend davon, wo es am effizientesten ist, die Daten zu platzieren. Dieser Datenspeichertyp stützt sich auf von der Hardware abstrahierte Ressourcen und funktioniert daher optimal in einer Cloud-Umgebung. Dieser Datenspeichertyp eignet sich gut für kritische Datensysteme und Geschäftsabläufe, da er einen schnellen Zugriff ermöglicht. Im Hinblick auf die Kosten ist er im Vergleich zu anderen Datenspeicheroptionen tendenziell eher teurer.
• Der Dateispeicher gliedert Daten in eine Hierarchie aus Verzeichnissen mit Lese- und Schreibfunktionen. Die meisten Benutzer sind mit diesem Datenspeichertyp vertraut, sei es auf ihrem PC, über Apps wie OneDrive oder durch den NAS für kleine Unternehmen/Heimbüros. Ein typisches Merkmal von Dateispeichern ist, dass sie das Erstellen, Lesen, Freigeben und Löschen von Dateien über eine unkomplizierte Benutzeroberfläche ermöglichen. Die Daten sind auf logische Weise gespeichert, so dass die Benutzer leicht finden können, was sie brauchen. Der Nachteil ist, dass die Hierarchie komplexer wird und schwieriger zu verwalten ist, je mehr Daten hinzugefügt werden. Der Dateispeicher eignet sich immer dann, wenn Sie Daten freigeben oder sie anderen Benutzern leicht zugänglich machen möchten.
• Der Objekt-Speicher bietet die kosteneffizienteste Methode der Datenspeicherung. Beim Objekt-Speicher werden die Daten in Objekte konvertiert und mit Meta-Tags versehen, sodass ein System sie jederzeit erkennen und abrufen kann. Objekt-Schnittstellen sind nicht genau definiert, lassen sich jedoch problemlos skalieren, da der Speicherpool unbegrenzt erweitert werden kann. Der Objekt-Speicher eignet sich ideal für unstrukturierte Daten wie z. B. große Multimediadateien oder große zusammenhängende Datenmengen.

Cloud-Migration

Die Cloud-Migration beschreibt den Prozess des Verschiebens von Workloads und Daten von einer privaten Infrastruktur zu einem öffentlichen Cloud-Service-Provider (CSP) und umgekehrt. Ebenso kann damit das Verschieben von Workloads und Daten von einer Public Cloud in eine andere Public Cloud beschrieben werden. Bei der Cloud-Migration gibt es zwei Elemente: die Migration von an die Rechenressourcen angefügten Daten und die Migration von Daten an sich, wobei letzteres typischerweise durch Datenarchivierung oder Cloud-Backup durchgeführt wird.

Gekoppelte Daten-Rechen-Workloads sind stärker an die Frameworks gebunden, die ein Unternehmen derzeit verwendet. Beispielsweise ist ein Unternehmen, das ausschließlich VMware verwendet, bei der Migration von Daten-Rechen-Workloads zu einem anderen Cloud-Anbieter auf diese Tools angewiesen. Und auch Unternehmen, die Kubernetes einsetzen, sind auf diese Tool-Kette angewiesen.

Sicherheit für Cloud-Datenspeicher

Die Sicherheit beim Cloud-Datenspeicher hängt im Wesentlichen davon ab, wem der Zugriff auf die Daten gewährt wird und welche Zugriffsrechte dieser Benutzer erhält (Lesen, Schreiben usw.). Schließlich kommt es auch darauf an, ob ein Unternehmen Daten lediglich als kalte Daten speichert oder ob die Daten als warme oder heiße Daten gespeichert werden und regelmäßig darauf zugegriffen wird. Der häufige Zugriff auf Daten erfordert, dass Unternehmen den Schutz von Daten, die übertragen werden, und von Daten, die gerade genutzt werden, in Betracht ziehen. In solchen Fällen stellen sowohl der CPU-Cache als auch der Systemspeicher potenzielle Angriffsflächen dar.

Unternehmen sollten bei der Zusammenarbeit mit Anbietern von Public-Cloud-Datenspeicher Folgendes beachten:

• Wer im Unternehmen muss auf die Daten zugreifen, wie oft müssen sie darauf zugreifen, und wer legt die Berechtigungsstufen für die zugriffsberechtigten Benutzer fest?
• Haben die zugriffsberechtigten Benutzer gute Gewohnheiten in Bezug auf die Datensicherheit und nutzen sie starke Passwörter und eine zweistufige Authentifizierung auf ihren Geräten? Dies ist besonders für kleine Unternehmen und einzelne Benutzer von entscheidender Bedeutung.
• Gibt es Richtlinien oder Vorschriften, die zusätzliche Anforderungen an das Unternehmen stellen, wenn es um die Speicherung von Daten und die Wahrung der Privatsphäre geht? Zum Beispiel der Sarbanes-Oxley Act für Finanzinstitute oder das HIPAA für Gesundheitsdienstleister.
• Wird die Verwaltung von Datensicherheit und Berechtigungen schwieriger, sobald ein Unternehmen mehr Cloud-Datenspeicher hinzufügen muss? Wenn ja, wie kann das Unternehmen oder der Cloud-Datenspeicheranbieter dazu beitragen, diese Herausforderungen zu mildern?

Cloud-Sicherung und -Wiederherstellung

Unternehmen, die auf der Suche nach Cloud-Backup und -Wiederherstellung sind, werden verschiedene Datenspeichertypen zu unterschiedlichen Preispunkten vorfinden. Die preislichen Schwankungen hängen davon ab, wie schnell ein Unternehmen auf seine gespeicherten Daten zugreifen muss. Warme oder heiße Daten-Backups sind in der Regel kostspieliger, ermöglichen jedoch schnellere und reaktionsschnellere Zugriffsmuster.

Einer der Hauptanwendungsfälle für NAS in einem kleinen Unternehmen oder einer Home-Office-Umgebung ist die Datensicherung und Notfallwiederherstellung. Ein NAS-Server stellt eine kostengünstige Option für die Sicherung kalter Datendateien dar und bietet im Falle eines Ausfalls des Primärsystems schlichtweg Datenredundanz. Apps wie OneDrive und Dropbox erfüllen hier den gleichen Zweck, jedoch fallen anstelle von anfänglichen Hardware-Investitionskosten monatliche Abonnementgebühren für die Benutzer an, die je nach der Menge der zu speichernden Daten steigen.

Es ist ebenso möglich, verschiedene Datenspeicherebenen in Abhängigkeit von den Datenzugriffs- oder SLA-Anforderungen zu kombinieren. Auf diese Weise können versierte Unternehmen ihre Kosten für den Bereich CSP-Datenspeicher optimieren. Regelmäßig durchgeführte tägliche Backups lassen sich für den Fall, dass ein Unternehmen schnell auf sie zugreifen muss, um Unterbrechungen in der Produktivität zu vermeiden, im warmen oder heißen Datenspeicher anlegen. Eine umfassende Geschäftsdatensicherung oder die Archivierung von Datensätzen kann für den Fall einer Notfallwiederherstellung im kalten Speicher erfolgen.

Cloud-Datenspeicher mit Intel Produkten

Intel bietet eine Reihe von Hardware- und Software-Technologien an, die den Cloud-Datenspeicher sowohl für private als auch für öffentliche Infrastrukturen verbessern.

• Intel® Software Guard Extensions (Intel® SGX) bietet Hardware-kompatible Verschlüsselung, um die Daten im Arbeitsspeicher zu schützen.
• Die Intel® Optane™ Technik, die sowohl im persistenten Intel® Optane™ Speicher als auch in den Intel® Optane™ DC SSDs verfügbar ist, ermöglicht einen schnellen Zugriff auf heißen Datenspeicher, um hohe Service-Level zu gewährleisten.
• Intel® Virtual RAID on CPU (Intel® VROC) mit Cache-Beschleunigung und einem persistenten Schreibpuffer ermöglichen RAID, ohne dass ein separater RAID-Controller oder eine BBU (Battery Backup Unit, Akku-Sicherungseinheit) erforderlich ist, und reduzieren so die Komplexität und Kosten der Plattform.
• Intel® Rechenzentrums-SSDs sind mit Stromausfallpuffern ausgestattet, die im Falle eines Systemausfalls die Übertragung der Daten aufrechterhalten.
• Die in die modernen Rechenzentrums-SSDs integrierte NVMe-Technik bietet eine PCIe-Schnittstelle, um die Daten näher an der CPU anzuordnen und so die I/O zu verbessern.
• Das Storage Performance Development Kit (SPDK) optimiert die Leistung der Datenspeicher-Software, um eine höhere I/O bei der Verwendung von Intel® Technik für Netzwerk- und Datenspeicherlösungen zu erreichen.
• Intel® Intelligent Storage Acceleration Library (Intel® ISA-L) bietet Funktionen wie kryptografisches Hashing und Erasure Coding, um die Leistung und Effizienz des Datenspeichers der Intel® Prozessoren zu optimieren.

Systemintegratoren, die Unternehmen bei der Entwicklung ihrer Private-Cloud-Infrastruktur unterstützen, sind höchstwahrscheinlich mit diesen Angeboten vertraut. In der Regel werden diese Funktionen in den Marketingmaterialien der CSPs zwar erwähnt, jedoch wird dabei nicht unbedingt auf die speziellen Komponenten oder Technologien eingegangen, die ihre Infrastruktur ermöglichen. Wenn Sie sich mit der Technik, die den Cloud-Speicherlösungen zugrunde liegt, vertraut machen, werden Sie verstehen, wie Sie Workloads am besten auf die jeweiligen Angebote abstimmen und so die Kosten optimieren können.

Die richtige Infrastruktur für Datenspeicher

Eine strategische Vorgehensweise in Bezug auf den Datenspeicher zahlt sich aus. Public-Cloud-STaaS stellt eine großartige Option dar, um die hohen Investitionskosten für neue Hardware zu vermeiden, während Private-Cloud-Investitionen mehr Kontrolle hinsichtlich der Einhaltung regulatorischer Anforderungen bieten können. Die Unterteilung Ihrer Speicheroptionen in heiße, warme und kalte Daten kann ebenfalls zu Kosteneinsparungen beitragen. Bestimmte Cloud-Datenspeicheroptionen werden in Abhängigkeit davon, wie oft und wie schnell Sie auf die gespeicherten Daten zugreifen müssen, teurer sein. Die Wahl der richtigen Hardware oder Services kann sich erheblich auf die Gesamtbetriebskosten auswirken, sodass ihnen dadurch mehr Ressourcen für weitere Projekte und weiteres Wachstum zur Verfügung stehen.