Was ist besser: Cloud oder Server? Die IT-Infrastruktur-Plattformen im Vergleich

Clouds und Server werden häufig miteinander verglichen, wenn es um IT-Infrastrukturlösungen geht. Aber nur selten werden die technischen Unterschiede zwischen diesen Lösungen wirklich transparent und detailliert dargestellt. In diesem Artikel werden wir die beiden Plattformen daher genau betrachten und dabei sowohl auf die technischen Möglichkeiten als auch die wirtschaftlichen Aspekte beider Lösungen eingehen. Am Ende wird die Frage beantwortet, welche Infrastruktur letztendlich die Nase vorn hat.

Cloud vs. Server: Vergleichskriterien

Vor dem Vergleich der IT-Infrastrukturplattformen müssen die Vergleichskriterien und Begriffsdefinitionen festgelegt werden.

Erstens vergleichen wir Clouds und Server im Rahmen der Dienstleistungen von IT-Infrastrukturanbietern. Haben Sie also im Hinterkopf, dass sich die Plattform, auf der die Lösung gehostet wird, direkt auf die technischen Möglichkeiten der gesamten Infrastruktur auswirkt. Denn lokale und professionelle Rechenzentren bieten selten vergleichbare Bedingungen. Bei lokalen Lösungen wäre es außerdem schwierig, eine durchschnittliche Qualität zu bestimmen. Bei Angeboten von Infrastrukturanbietern hingegen lassen sich zuverlässiger die tatsächlichen Eigenschaften der Plattformen nachvollziehen. Für unsere Analyse gehen wir daher davon aus, dass die Cloud und der Server im Rechenzentrum eines professionellen Anbieters gehostet werden.

Zweitens werden Remote-Lösungen im Allgemeinen oft (fälschlicherweise!) als „Clouds“ bezeichnet. Bei einer Cloud handelt es sich jedoch genau gesagt um eine IT-Plattform, die auf mehreren physischen Servern basiert und die mithilfe von Virtualisierungstechnologie virtuelle Maschinen mit flexiblen Konfigurationen erstellt. Der Fernzugriff ist nämlich kein Alleinstellungsmerkmal von Clouds. Wenn Sie beispielsweise einen Server im Rechenzentrum eines Anbieters mieten, können Sie ebenfalls aus der Ferne bzw. remote darauf zugreifen.

Im Fokus dieses Artikels stehen die technologischen Möglichkeiten der beiden Lösungen und die wirtschaftlichen Aspekte, die mit den Infrastrukturen zusammenhängen.

Kategorie 1: Fehlertoleranz bzw. Ausfallsicherheit

Die virtuellen Maschinen (VM) in der Cloud nutzen Ressourcen mehrerer physischer Server gleichzeitig. Fällt eine Komponente oder gar ein ganzer Server aus, nutzt die VM automatisch andere Kapazitäten, um ihre Aufgaben zu erfüllen. Zusätzlich zu dieser wichtigen Funktion nutzt eine gut konzipierte Cloud Redundanz von Komponenten auf architektonischer Ebene. Die SIM-Networks Cloud verwendet beispielsweise 2N + 1 Redundanz: Von jeder Komponente gibt es eine parallele Kopie plus eine weitere in Reserve. Auf diese Weise würde ein bestimmtes Element des Systems nur ausfallen, wenn alle drei Geräte gleichzeitig nicht mehr funktionieren.

Einige Clouds bieten auch die Möglichkeit, die Infrastruktur vor großflächigen Ausfällen zu schützen, z. B. vor einer Beschädigung der Stromquelle durch eine Naturkatastrophe. Die Daten können dafür auf mehrere Verfügbarkeitszonen verteilt werden, die völlig unabhängige Segmente der Cloud darstellen. Diese Zonen sind Teil derselben Infrastruktur, haben aber jeweils ihre eigene Stromversorgung, eigene Kühlsysteme und nutzen eigene Rechenressourcen. Ein umfassender Ausfall in einer Verfügbarkeitszone hat keinerlei Auswirkungen auf die zweite Verfügbarkeitszone und damit keine Auswirkungen auf den reibungslosen Betrieb der Cloud.

Unter den traditionellen Serverlösungen ist der Cluster die ausfallsicherste Lösung. Ein Cluster ist ein System aus mehreren miteinander verbundenen Servern, die zentral gesteuert werden. Im Falle eines Hardwareausfalls werden auch hier die Aufgaben verlagert. Allerdings werden die Workloads bei einem Cluster von einem physischen Server auf einen anderen übertragen – dieses System kann keine einzelnen Prozesse auf mehrere Maschinen gleichzeitig verteilen.

Ein Cluster besteht in der Regel aus weniger physischen Geräten als eine Cloud. Im Gegensatz zu einer Public Cloud ist ein Server-Cluster eine individuelle Lösung, die von einem einzigen Kunden genutzt wird. Die Hauptaufgabe des Clusters besteht darin, die Dienste bei einem Ausfall so lange aufrechtzuerhalten, bis ein Systemadministrator sie schnell wieder instand gesetzt hat. Eine Public Cloud, bei der die Ressourcen auf viele Nutzer verteilt werden, erreicht diese Ausfallsicherheit u. a. durch Skalierung. Bei einer Cloud gibt es immer genügend Server, damit der Nutzer ungestört weiterarbeiten kann.

Cluster werden häufig für große Datenbanken verwendet – diese benötigen die Leistung mehrerer dedizierter Server und eine hohe Fehlertoleranz, erfordern aber nicht die Kosten- und Konfigurationsflexibilität, die eine Cloud bietet. Das Niveau der Ausfallsicherheit ist in der Cloud höher. Je nach Aufgabe kann ein Cluster aber dennoch die geeignete Lösung sein.

Kategorie 2: Zusätzliche Funktionen

Bei einer Cloud-Infrastruktur handelt es sich nicht nur um einen Pool von Rechenressourcen: Sie bietet auch eine Reihe von Tools für verschiedene Aspekte der Arbeit mit IT-Diensten. Am Beispiel von OpenStack, einer Plattform für die Bereitstellung von Clouds, wollen wir diese Features näher betrachten. OpenStack besteht aus mehreren Modulen, die jeweils für eine bestimmte Funktion zuständig sind. Die wichtigsten Module sind folgende:

• Neutron ermöglicht die Konfiguration der Cloud-Netzwerkinfrastruktur, die Einrichtung von VPNs und Firewalls, die Erstellung virtueller Netzwerke usw.;
• Glance speichert virtuelle Datenträger-Images, die für die Installation von Software auf virtuellen Maschinen verwendet werden, und strukturiert sie in einem Archiv;
• Keystone verteilt Daten- und Ressourcenzugriffsrechte zwischen Benutzern durch Authentifizierung;
• Swift speichert Daten als unstrukturierte Objekte und unterstützt die verteilte Datenspeicherung;
• Horizon bietet dem Benutzer eine grafische Oberfläche zur Verwaltung von Cloud-Ressourcen und anderen Modulen.

Diese Funktionen gehören zur Grundausstattung einer OpenStack Cloud und sind standardmäßig enthalten. Zusätzlich bieten einige Anbieter einen Cloud-Backup-Service an – BaaS, Backup-as-a-Service. Um ein Backup zu erstellen, muss man einfach die Häufigkeit und Tiefe des Backups festlegen und den Speicherort für das Backup auswählen. SIM-Networks bietet zum Beispiel zwei Optionen an – BaaS Local und BaaS Remote. Bei der ersten Lösung werden die Backups im selben Rechenzentrum wie die Hauptinfrastruktur gespeichert; bei der zweiten werden die Backups in ein entferntes Rechenzentrum hochgeladen, was die Sicherheit erhöht.

Dedizierte Server bzw. Dedicated Server werden auch als „Bare-Metal-Server“ bezeichnet – in der Regel besitzen diese Serverlösungen nicht den gleichen Automatisierungsgrad wie die Cloud. Die Anbieter stellen eine Reihe von Zusatzleistungen für dedizierte Server zur Verfügung, von denen viele jedoch nicht in der Servermiete enthalten sind. Wenn der Anbieter zum Beispiel keinen Backup-Service anbietet, muss der Kunde das System in dem Fall selbst einrichten oder ein Tool eines Drittanbieters nutzen. So etwas ist nicht so einfach zu verwalten, wie eine Cloud: Bei der Cloud-Infrastruktur erfolgt die Verwaltung der zusätzlichen Dienste über ein einziges Control Panel. Aus diesem Grund ist die Cloud die beste Wahl, wenn Sie neben der Rechenleistung auch eine Reihe vorgefertigter Tools benötigen.

Kategorie 3: Flexibilität und Skalierung der Konfiguration

Die flexible Konfiguration ist einer der Hauptvorteile der Cloud. Die Ressourcen der Cloud werden als Pool dargestellt, d. h. als eine ungeordnete Menge. Der Nutzer erstellt aus diesem Pool von Rechenressourcen virtuelle Maschinen. Jede VM hat die gleichen Eigenschaften wie ein physischer Server – CPU-Kerne, RAM, Datenspeicher usw. Um eine virtuelle Maschine zu erstellen oder neu zu konfigurieren, muss man die erforderlichen Parameter im Control Panel angeben – dieser Vorgang dauert nur ein paar Minuten. Das bedeutet, dass ein Benutzer jederzeit eine Instanz für eine bestimmte Aufgabe erstellen und sofort mit der Arbeit beginnen kann.

Der Ressourcenpool der Cloud setzt sich aus den Kapazitäten aller physischen Maschinen zusammen. Auf diese Weise ist die Obergrenze der Skalierung die Menge aller ungenutzten Ressourcen der gesamten Infrastruktur. Ein solcher Pool ist nicht leicht zu erschöpfen und Public Clouds sind speziell darauf ausgelegt, ausreichend Skalierungsmöglichkeit für viele Nutzer gleichzeitig zu bieten.

Die Konfiguration eines physischen Servers dagegen betrifft seine Komponenten. Das bedeutet, dass er ausschließlich durch den Austausch solcher Komponenten skaliert werden kann. Man kann auf Basis eines Servers zwar einen VPS erstellen (ähnlich wie eine VM in der Cloud), aber selbst, wenn man mehrere Server zu einem Cluster zusammenfasst, kann ein virtueller Server nur die Ressourcen seines Hosts nutzen. Die Konfiguration des VPS kann nicht ohne Weiteres geändert werden. Denn dazu muss ein neuer virtueller Server mit den erforderlichen Parametern eingerichtet werden. Wenn Sie noch mehr über VPS und virtuellen Maschinen erfahren möchten, finden Sie in diesem Artikel weitere Informationen: Was ist der Unterschied zwischen Cloud und VPS?

Eine Möglichkeit zur Skalierung einer Serverinfrastruktur ist das bereits erwähnte Clustering. Diese Methode ist allerdings nicht so flexibel wie die Skalierung in der Cloud. Für eine Erweiterung der Ressourcen muss ein neuer Server bestellt, eingerichtet und mit dem Cluster verbunden werden –, was Zeit und Mühe kostet. Außerdem ist eventuell nicht gleich ein ganzer dedizierter Server nötig, um die neuen Arbeitslasten des betreffenden Unternehmens aufzufangen. Wenn die Ressourcen nur vorübergehend benötigt werden, wird der neue Server schnell überflüssig. Im Vergleich dazu können in einer Cloud jederzeit neue virtuelle Maschinen erstellt und bei Bedarf ohne Umstände wieder gelöscht werden. Wenn also Flexibilität eine Priorität für Ihr Unternehmen ist, sind Cloud-Lösungen die bessere Wahl.

Kategorie 4: Die Wirtschaftlichkeit der Infrastruktur-Lösungen

Public Clouds werden nach dem „Pay-as-you-go“-Modell bezahlt, d. h. der Kunde kommt nur für die Ressourcen auf, die er aktuell nutzt. Wenn der Nutzer die Cloud-Ressourcen erhöht oder verringert, steigt oder sinkt der Preis sofort. Dieses Modell resultiert aus der flexiblen Skalierung in der Cloud: Es ist nicht vorhersehbar, welche Konfigurationen der Kunde z. B. im nächsten Monat nutzen wird.

Dieser Vorteil hat jedoch auch eine Kehrseite: Für manche Unternehmen ist eine Public Cloud unrentabel. In der Anfangsphase der Unternehmensentwicklung ist Flexibilität in vielen Bereichen der Arbeit ein Muss. Wenn das Unternehmen aber wächst, muss festgestellt werden, welche Aufgaben von einer dauerhafteren Lösung profitieren würden – zum Beispiel von einem dedizierten Server oder einer Private Cloud mit festen Kosten. Eine Public Cloud kann dann z. B. weiterhin für vorübergehende Arbeitslasten genutzt und mit einer Private Cloud kombiniert werden – eine solche „hybride“ Infrastruktur wird als „Hybrid Cloud“ bezeichnet.

Die Kosten für die Miete eines dedizierten Servers sind fest und hängen nicht von der tatsächlichen Nutzung der Ressourcen ab. In der Anfangsphase eines Unternehmens ist das in der Regel nicht tragbar: In vielen Fällen übersteigen die Kosten für die Server-Anmietung den tatsächlichen Bedarf an Rechenleistung. Diese IT-Infrastruktur ist ebenfalls ineffizient, wenn sie saisonal ausgelastet ist. Wenn die Nachfrage der Kunden beispielsweise im Frühjahr und im Herbst sehr hoch ist, dann ist die Bereitstellung einer virtuellen Maschine in der Cloud wesentlich einfacher und billiger als die Bestellung eines ganzen dedizierten Servers mit fester Konfiguration.

Zusammengefasst: Ein fester Server ist ein kostengünstiges System für dauerhafte Aufgaben mit stabilen Workloads. Wenn die Serverkonfiguration den Anforderungen der Dienste entspricht, kann diese Lösung wirtschaftlicher sein als die Anmietung eines entsprechenden Ressourcenpools in der Cloud. Wenn man die Arbeitslasten jedoch nicht vorhersagen kann oder nicht die gesamten Kapazitäten eines physischen Servers nötig sind, ist die Public Cloud eine gute Wahl.

Kategorie 5: Sicherheit und Schutzmaßnahmen

Im Zusammenhang mit Cloud Computing wird häufig die Frage der Sicherheit aufgeworfen. Es wird immer wieder angenommen, dass die Public Cloud eine unsichere Infrastruktur ist, weil die Daten mehrerer Nutzer auf denselben Rechnern gehostet werden. Hacker hätten dadurch leicht Zugang zur Infrastruktur eines anderen Nutzers. Dies ist aber nicht der Fall: Cloud-Ressourcen werden mit Hilfe eines Hypervisors in virtuelle Maschinen aufgeteilt, eine Technologie, die VMs voneinander isoliert, als wären sie zwei separate dedizierte Server. Darüber hinaus gibt es auch physisch isolierte Cloud-Plattformen, sogenannte Private Clouds.

Auch die Cloud-Architektur trägt zum Schutz der Daten bei. Die Cloud-Infrastruktur ermöglicht eine verteilte Speicherung von Daten, wodurch das Risiko eines Informationsverlusts oder -diebstahls erheblich verringert wird. Kritische Dienste werden nicht auf einem einzigen Server gespeichert, weshalb man schwerer unautorisiert darauf zugreifen kann. Zuverlässige Clouds nutzen außerdem hardwarebasierte Verschlüsselung und softwarebasierte Maßnahmen wie Authentifizierungsdienste, Firewalls, DDoS-Schutz etc.

Ein dedizierter Server ist eine vollständig isolierte Plattform, die nur von einem einzigen Kunden genutzt wird. Das grundsätzliche Sicherheitsniveau eines Servers ist allerdings durch die physische Isolierung und die Möglichkeiten des Rechenzentrums begrenzt. Weitere Sicherheitsmaßnahmen liegen in der Verantwortung des Kunden. Außerdem sollte man bedenken, dass Hacker häufig Schwachstellen in veralteter Software nutzen, um sich Zugang zu Daten zu verschaffen. Für die Aktualisierung der Basissoftware in der Cloud ist der Anbieter verantwortlich – bei einem dedizierten Server dagegen der Nutzer.

Der Aufbau einer sicheren IT-Infrastruktur auf Basis von dedizierten Servern ist machbar – die Cloud bietet jedoch von vornherein mehr Schutz. Dadurch spart man sowohl bei der Infrastruktur-Einrichtung als auch langfristig Geld und Personal. Der Anbieter ist vollständig für seine Sicherheitsmaßnahmen verantwortlich. Kurz gesagt: Eine Cloud ist standardmäßig besser geschützt als ein dedizierter Server und erfordert weniger Investitionen für die Sicherheit.

Welche Lösung ist besser: die Cloud oder der Server?

Beide Lösungen haben ihre Vor- und Nachteile. Unsere Analyse zeigt jedoch, dass bei den genannten Aspekten meist die Cloud die bessere Wahl ist. Ein Server bietet erst einmal lediglich Rechenleistung. Alles Weitere ist dem Nutzer überlassen. Die Cloud ist dagegen ein umfassendes System, das aus vielen physischen Maschinen, Programmen, zusätzlichen Diensten usw. besteht. Ein dedizierter Server benötigt zusätzliche Software, um Funktionen bereitzustellen, die in der Cloud sofort nach der Bestellung verfügbar sind.

Eine Public Cloud ist dafür entwickelt, den Bedarf möglichst vieler Nutzer zu decken. Wenn Sie sich aber ein größeres, individuelles System nach Ihren eigenen Vorgaben wünschen, ist ein Bare-Metal-Server der beste Ansatz. In dem Fall können Sie aber beruhigt sein: Sie müssen Ihre Infrastruktur nicht selbst aufbauen. Unsere Experten bei SIM-Networks erstellen individuelle IT-Infrastrukturen auf Basis jeder Plattform: Public Clouds, Private Clouds, Dedizierte Server und weitere Lösungen. Wenn Sie mehr erfahren möchten, wenden Sie sich an unseren Kundendienst. Beschreiben Sie einfach die Anforderungen Ihres Unternehmens und wir finden die passende Lösung für Sie.

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