Was ist IT-Infrastruktur? Die Grundlagen und echte Anwendungsfälle für Unternehmen

In diesem Artikel definieren wir den Begriff „IT-Infrastruktur“, erläutern ihre wichtigsten Elemente, beschreiben die gängigsten Varianten und vergleichen die Vorteile der verschiedenen Lösungen aus der Perspektive von Unternehmen.

Grundlagen zum Thema IT-Infrastruktur

Eine IT-Infrastruktur besteht aus Computerhardware und -software, die das Funktionieren der IT-Tools eines Unternehmens ermöglichen. Zu diesen Tools gehören Unternehmenswebsites, ERP- und CRM-Systeme, Datenbanken, Remote-Arbeitsplätze, Dienste für Kunden und vieles mehr. Moderne Unternehmen können ohne diese Tools nicht arbeiten, daher ist der Aufbau einer IT-Infrastruktur eine der wichtigsten strategischen Aufgaben für jedes Unternehmen.

Der Hardware-Teil jeder IT-Infrastruktur besteht aus Servern, Netzwerkausrüstung und Endgeräten für die Benutzer. Server stellen die für die Ausführung der Software erforderliche Rechenleistung bereit, Netzwerkgeräte verbinden die Geräte und ermöglichen den Zugriff durch die Benutzer, und Computer der Mitarbeiter werden für die Interaktion und Arbeit mit diversen Anwendungen verwendet.

Zur Software gehören Betriebssysteme, Hypervisoren, Datenbankmanagementsysteme, Software für Fernarbeit, Firewalls, Antivirensoftware, Datensicherungstools und vieles mehr. Die Liste der Software hängt von den spezifischen Bedürfnissen des Unternehmens ab; wir führen hier nur die wichtigsten Anforderungen auf, die für das Funktionieren einer IT-Infrastruktur erforderlich sind.

Im Rechenzentrum befindet sich die Hardware der IT-Infrastruktur. Es dient nicht nur als physischer Raum für die Server, sondern stellt auch deren unterbrechungsfreien Betrieb sicher. Dazu sind Notstromquellen, alternative Netzwerke, Serverkühlung, mehrstufige Sicherheitssysteme und vieles mehr erforderlich. Es kann entweder ein eigenes Rechenzentrum vor Ort eingerichtet oder Platz in einem professionellen Rechenzentrum angemietet werden.

Welche IT-Infrastrukturen gibt es?

IT-Infrastrukturen können in drei Haupttypen unterteilt werden: Server-basiert, Cloud-basiert und hybrid. Sie unterscheiden sich in den Architekturprinzipien und den Methoden der Ressourcenorganisation. Im Folgenden betrachten wir die grundlegenden Unterschiede zwischen diesen Arten von IT-Infrastrukturen aus technologischer Sicht.

In vielen Artikeln, die sich mit den Unterschieden zwischen Servern und Clouds befassen, wird häufig davon ausgegangen, dass man eine Server-Infrastruktur mit einer lokalen Infrastruktur in den Büroräumen eines Unternehmens gleichsetzen kann, während sich eine Cloud-Infrastruktur auf ein entferntes System in einem Rechenzentrum eines Anbieters bezieht. Tatsächlich kann eine Server-Infrastruktur jedoch auch von einem Dienstleister gemietet und in einem professionellen Rechenzentrum gehostet werden. Mit anderen Worten: Sowohl auf Clouds als auch auf Server kann aus der Ferne zugegriffen werden.

Bei einer klassischen serverbasierten Infrastruktur arbeiten die Nutzerinnen und Nutzer mit den Rechenkapazitäten einzelner physischer oder virtueller Maschinen. In der Regel nutzen sie Virtual Private Server (VPS), d. h. virtuelle Segmente bestimmter Server. Jeder VPS hat einen festen Satz von Parametern wie CPU-Kerne, RAM und Speicherplatz. Diese Segmente werden verwendet, um die Ressourcen unter den Prozessen aufzuteilen.

Das Grundprinzip der Cloud-Infrastruktur hingegen liegt in der Konsolidierung der Server-Ressourcen in einem abstrakten Pool. Dieser Pool stellt die kollektive Rechenleistung aller Server im System dar. Cloud-Nutzer erstellen virtuelle Maschinen (VMs), die prinzipiell den VPS ähneln. Eine VM wird jedoch mit allen verfügbaren Ressourcen erstellt und ist nicht an einen bestimmten Server gebunden. Außerdem kann die Konfiguration einer VM jederzeit geändert werden.

Als hybride Infrastruktur wird ein System bezeichnet, das mehrere Infrastrukturtypen kombiniert. Sie kann beispielsweise aus zwei Arten von Clouds oder einer Kombination aus Cloud- und Server-Infrastruktur bestehen. Ein solches System ermöglicht es, die Vorteile verschiedener Architekturen je nach Anforderung zu nutzen. Beispielsweise können Aufgaben mit stabilen Workloads in der Server-Infrastruktur gehostet werden, während Aufgaben, die Flexibilität erfordern, in der Cloud bereitgestellt werden können.

Was sollte eine gut aufgebaute IT-Infrastruktur leisten?

Beim Aufbau einer IT-Infrastruktur sind mehrere Faktoren zu berücksichtigen, die sich direkt auf die Effizienz der Geschäftsprozesse auswirken und von der Architektur der Lösung abhängen. Dazu gehören die Anpassungsfähigkeit an neue Workloads, die Ausfallsicherheit der Hardware und der Datenschutz. Wir werden diese Faktoren untersuchen und bewerten, welche Arten von IT-Infrastrukturen die einzelnen Faktoren am besten berücksichtigen.

Ausfallsicherheit

Ein stabiler Betrieb ist die wichtigste Voraussetzung für jedes IT-System. Es reicht nicht aus, sich nur auf hochwertige Hardware zu verlassen, da auch diese fehleranfällig ist. Jedes Element des Systems benötigt Backup-Komponenten, um sicherzustellen, dass die Infrastruktur auch bei einem Ausfall der Geräte weiter funktioniert, sowie zuverlässige Bedingungen im Rechenzentrum. Zusätzlich wird die Ausfallsicherheit bei verschiedenen Arten von IT-Infrastrukturen auf architektonischer Ebene organisiert.

Im Falle von Server-Infrastrukturen wird Ausfallsicherheit häufig durch Clustering erreicht. Ein Cluster ist ein System, bei dem die Arbeitslast automatisch auf mehrere Server verteilt wird. Fällt einer davon aus, laufen die Prozesse auf einem anderen Server weiter.

Die Fehlertoleranz in der Cloud basiert auf einem ähnlichen Prinzip, jedoch bietet diese Architektur einige Vorteile. In der Regel handelt es sich bei Clouds um wesentlich größere Systeme, sodass bei Ausfällen mehr Reserven zur Verfügung stehen. Außerdem kann die Cloud die Leistung mehrerer Server gleichzeitig nutzen: Die Aufgaben sind nie von der Funktionsfähigkeit eines einzelnen Servers abhängig.

Eine hybride Infrastruktur ist aufgrund der Verteilung der Daten die stabilste Option. Ein solches System kann beispielsweise aus einem Server-Cluster und einer Cloud bestehen, die sich in einem separaten Rechenzentrum befinden: Auch wenn der Cluster vollständig ausfällt, funktioniert die Cloud weiter. Hybride Infrastrukturen können jedoch teuer sein und die Verwaltung ist häufig komplex. Die Entscheidung für eine hybride IT-Infrastruktur sollte daher nicht nur aus Gründen der Fehlertoleranz getroffen werden.

Skalierbarkeit

Aus praktischer Sicht bezeichnet die Skalierbarkeit der IT-Infrastruktur die Funktion, schnell Ressourcen für neue Arbeitslasten zuzuweisen. Dies ist sowohl für das Tagesgeschäft als auch für langfristiges Wachstum erforderlich: Wächst ein Unternehmen, benötigt es mehr Rechenleistung für ERP- und CRM-Systeme, Mitarbeiter-Workstations, Anwendungen, DevOps-Plattformen und andere Tools.

Eine Server-Infrastruktur kann nur skaliert werden, indem neue Geräte gekauft oder gemietet werden. Dies erfordert Zeit und die Server müssen in das bestehende System integriert werden. Jedes IT-Infrastrukturprojekt sollte deshalb so geplant werden, dass genügend Ressourcenreserven vorhanden sind. Bei Servern ist es wichtig, ein Gleichgewicht zu finden, das es ermöglicht, eine langfristige Reserve aufrechtzuerhalten und gleichzeitig nicht zu viel für ungenutzte Geräte zu bezahlen. Wird dieses Gleichgewicht nicht gewahrt, kann es einige Jahre dauern, bis sich die Investition rentiert.

Cloud-Architekturen bieten den Nutzern die Möglichkeit, jederzeit Ressourcen hinzuzufügen oder zu entfernen. Bei Public Clouds kann die Größe der Infrastruktur innerhalb von Minuten angepasst werden, und der Preis ändert sich entsprechend. Es ist nicht notwendig, eine Maschine mit einer festen Konfiguration zu mieten, sondern virtuelle Maschinen (VM) können je nach den Anforderungen einer bestimmten Aufgabe erstellt werden. Dank dieser Flexibilität eignen sich Public Clouds besonders gut, um sich schnell und ohne unnötige Kosten an neue Arbeitslasten anzupassen.

Eine hybride Infrastruktur ermöglicht die Trennung von Aufgaben mit vorhersehbaren Arbeitslasten und solchen, die Flexibilität erfordern. So sind beispielsweise unternehmenseigene Tools, die langfristig genutzt werden sollen, besser in einer Server-Infrastruktur aufgehoben, da eine einmalige Investition in die Hardware kostengünstiger ist als die Anmietung von Ressourcen aus der Cloud. Gleichzeitig können Clouds für zeitlich begrenzte Projekte oder zur Kapazitätserweiterung in Spitzenlastzeiten genutzt werden.

Sicherheit

DDoS-Attacken, Viren, Phishing, Hacker: Das sind Bedrohungen, mit denen sich jedes Unternehmen auseinandersetzen muss, insbesondere wenn es mit Kundendaten arbeitet. Der Schutz vor solchen Bedrohungen setzt sich aus internen Managementprozessen, softwarebasierten Maßnahmen und physischer Sicherheit zusammen. Wir gehen hier davon aus, dass die Infrastruktur in einem professionellen Rechenzentrum gehostet wird: Die Organisation eines vergleichbaren Schutzniveaus in einem Rechenzentrum vor Ort würde Investitionen erfordern, die für die meisten Unternehmen unpraktisch oder nicht realisierbar sind.

Die Maßnahmen zur Datensicherheit, die in einer Server-Infrastruktur zum Einsatz kommen, können auch auf andere Infrastrukturlösungen übertragen werden, z. B. verteilte Datenspeicherung, Firewalls, hardwarebasierte Verschlüsselung, Antivirensoftware, VPN-Tunnel, getrennte Benutzerzugriffsebenen und vieles mehr. Im Falle der Server-Infrastruktur müssen Sie jedoch die meisten dieser Funktionen selbst implementieren: Wenn Sie Server mieten oder kaufen, erhalten Sie nur „Bare Metal“, also nur die Geräte.

Beim Mieten von Cloud-Diensten muss man grundlegende Sicherheitsmaßnahmen nicht selbst organisieren. Zum Beispiel kann man den Zugang zwischen Mitarbeitern differenzieren, ein VPN mit integrierten Tools einrichten und den Datenverkehr standardmäßig filtern. Darüber hinaus steht es dem Nutzer frei, weitere Datenschutz-Tools zu installieren.

Neben den Sicherheitsmaßnahmen in den einzelnen Komponenten der hybriden Infrastruktur trägt auch das Prinzip der Verteilung zum Datenschutz bei. Vertrauliche Daten können in einer Private Cloud gespeichert werden, die die sicherste Art von Cloud-Architektur darstellt, während weniger sensible Daten in einer Public Cloud gespeichert werden können.

Wie baut man die IT-Infrastruktur in seinem Unternehmen am besten auf?

Um eine IT-Infrastruktur intern aufzubauen, benötigt man ein engagiertes Team von Ingenieuren, ein Budget für die Ausrüstung sowie Räumlichkeiten für ein Rechenzentrum und Personal für die laufende Verwaltung und Wartung des Systems. Jede dieser Aufgaben bringt zusätzliche Herausforderungen und Kosten mit sich. Die Suche nach einem geeigneten Ort für die Geräte ist nur ein kleiner Teil der Aufgabe: Die nächsten Schritte umfassen die Organisation von Ersatzstromquellen, alternativen Netzen für den Fall, dass die Hauptnetze ausfallen, Kühlsystemen, physischer Sicherheit und vielem mehr.

Die Entwicklung eines IT-Fundaments in Eigenregie ist ein guter Weg, um sicherzustellen, dass das System den spezifischen Plänen und Zielen Ihres Unternehmens entspricht. Sie können jedoch die gleiche Art von Individualisierung mit weniger Zeit- und Ressourcenaufwand erreichen, wenn Sie sich an einen IT-Infrastrukturanbieter wenden, der ein System auf der Grundlage Ihrer Geschäftsanforderungen entwickelt. Ihre IT-Plattform sollte Sie bei der Erreichung Ihrer langfristigen Ziele unterstützen und nicht Ressourcen und Aufmerksamkeit binden, die an anderer Stelle besser eingesetzt werden könnten.

Das Team von SIM-Networks widmet jedem Projekt dieselbe Aufmerksamkeit wie Ihre eigene IT-Abteilung. Dieser Ansatz gilt für den gesamten Verlauf unserer Zusammenarbeit. Unsere Erfahrung hat gezeigt, dass eine transparente Kommunikation der Schlüssel dafür ist, dass die IT-Infrastruktur mit dem Unternehmen mitwächst. Einheitliche Lösungen von der Stange veralten schnell: Wir passen unsere IT-Systeme ständig an die aktuellen Herausforderungen unserer Kunden an.

Wenn Sie wissen möchten, welche Art von IT-Infrastruktur am besten zu den Besonderheiten Ihres Unternehmens passt, wenden Sie sich an SIM-Networks. Wir beraten Sie gerne auf der Grundlage Ihrer Präferenzen und unserer eigenen Expertise.

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