OpenStack cloud – pros and cons

Die OpenStack-Plattform ist im Cloud Computing weit verbreitet; wahrscheinlich sind Sie auf der Suche nach einer Cloud-Lösung für Ihr Unternehmen schon einmal auf diesen Namen gestoßen. Wir von SIM-Networks nutzen OpenStack schon seit langem für unsere Cloud-Lösungen, weshalb wir mit den Besonderheiten dieser Software vertraut sind. In diesem Artikel stellen wir Ihnen die Grundlagen von OpenStack, die wichtigsten Prinzipien hinter dieser Software, die Unterschiede zwischen OpenStack und seinen Konkurrenten sowie einige praktische Anwendungsfälle für OpenStack vor.

Was ist OpenStack und wie funktioniert es?

OpenStack ist ein Softwarepaket von Rackspace und NASA, das zur Erstellung von Cloud-Plattformen verwendet wird. Die Software steht jedem Nutzer kostenlos zur Verfügung und der Code ist quelloffen bzw. open-source: Sie kann also für jeden individuellen Bedarf angepasst werden. OpenStack Clouds haben vieles gemeinsam, aber jedes einzelne Produkt, das diese Plattform nutzt, ist einzigartig.

Cloud-Plattformen nutzen die Virtualisierungs-Technologie über Hypervisoren: Auf der Grundlage von Servern werden virtuelle Maschinen erstellt. Jede dieser Maschinen nutzt einen Teil der Ressourcen, die von der physischen Ausrüstung bereitgestellt werden. Die Virtualisierung reicht jedoch nicht aus, um eine Cloud zu erstellen: Hypervisoren gewährleisten keine Interaktion zwischen den virtuellen Maschinen. Es ist nicht möglich, einen gemeinsamen Speicher für mehrere Maschinen einzurichten, Gruppen von Instanzen zu steuern oder eine Netzwerkverbindung zwischen ihnen herzustellen, ohne zusätzliche Software zu verwenden.

Bei einer Cloud-Architektur sind die virtuellen Maschinen in einem einzigen System vereint. Jede von ihnen nutzt die Ressourcen mehrerer physischer Server; diese Art von System ist leicht zu skalieren. Wenn Sie die Konfiguration einer Instanz ändern möchten, müssen Sie lediglich die gewünschten Werte in das Bedienfeld eingeben. Bei der Verwendung eines physischen Servers oder eines virtuellen Servers (VPS), der nicht in der Cloud betrieben wird, ist dies nicht möglich: Der Benutzer muss neue Komponenten kaufen oder den VPS neu einrichten.

Weitere Vorteile einer Cloud-Plattform sind hohe Ausfallsicherheit, dezentraler Zugriff auf Ressourcen und Daten, einfache Verwaltung, erhöhte Sicherheit durch verteilte Datenspeicherung usw. Die Hauptaufgabe von OpenStack besteht darin, diese Funktionen auf der Basisebene bereitzustellen und den Entwicklern, die ihre eigene IaaS-Plattform (Infrastructure-as-a-Service) erstellen möchten, entsprechende Hilfsmittel zur Verfügung zu stellen.

Aus welchen Komponenten besteht OpenStack?

Das OpenStack-Softwarepaket besteht aus mehreren Elementen, die für spezifische Aspekte der Arbeit mit einer Cloud-Plattform verantwortlich sind. Dazu gehören Instanzmanagement, Sicherheit, Datenspeicherung usw. Die OpenStack-Entwickler heben 7 Hauptkomponenten hervor, die für das Funktionieren der Cloud notwendig sind. Schauen wir uns diese genauer an:

Nova – ein Schlüsselinstrument zur Steuerung des Pools von Rechenressourcen in der Cloud. Dieser Dienst bietet den Benutzern die Hauptfunktionalität einer Cloud-Plattform, d. h. die Möglichkeit, virtuelle Maschinen zu erstellen und ihre Konfigurationen zusammen mit dem Hypervisor „on the fly“ spontan zu ändern.

Neutron – ein Dienst, der für die virtuelle Netzwerkinfrastruktur der Cloud zuständig ist. Neutron gewährleistet die Interaktion zwischen den Instanzen, ermöglicht die Erstellung virtueller Netzwerke und hilft bei der Einrichtung von VPN und Firewalls.

Glance – ein Dienst zur Verwaltung von Software-Images. Images (d. h. virtuelle Datenträger) werden verwendet, um Software auf virtuellen Maschinen zu installieren. Glance ordnet diese Images in einer Bibliothek an, damit die Benutzer virtuelle Maschinen schneller und einfacher für bestimmte Aufgaben vorbereiten können.

Keystone – ein Dienst, der zur Authentifizierung von Verbindungen und zur Verteilung von Benutzerrechten in der Cloud verwendet wird. Er wird verwendet, um den Zugriff auf Ressourcen und auf die Funktionalität anderer Komponenten durch die Autorisierung des Benutzers zu gewähren und einzuschränken.

Cinder – Block-Storage auf der Grundlage der Ressourcen der Cloud. Block-Storage ist eine Datenspeichertechnologie, die aufgrund ihrer hohen Leistung bei der Arbeit mit großen Datenmengen gerne bei virtualisierten Plattformen eingesetzt wird. Im Prinzip ist Cinder das Äquivalent zu einer normalen Festplatte.

Swift – Objektspeicher mit Support für verteilte Datenspeicherung. Unstrukturierte Daten können auf mehreren Laufwerken gespeichert werden; Swift zeigt sie dann als Ganzes an. Dieser Dienst löscht auch automatisch Datenduplikate, um Speicherplatz zu gewinnen.

Horizon – die grafische Cloud-Verwaltungsoberfläche für den Endnutzer. Mit diesem Instrument lassen sich Instanzen erstellen, ihre Konfigurationen ändern, Zugriffsrechte festlegen und die Funktionen anderer OpenStack-Komponenten nutzen.

Vor- und Nachteile der OpenStack-Plattform

Der Hauptvorteil von OpenStack ist die Flexibilität aufgrund seiner Open-Source-Philosophie. Viele Cloud-Anbieter nutzen es als Basis für ihre Produkte – die konkreten Angebote sind jedoch sehr unterschiedlich. Bei Bedarf können Anbieter die Module an die spezifischen Bedürfnisse ihrer Kunden anpassen. Dies ist bei proprietärer Software wie VMware vCloud nicht möglich. Ein Beispiel für eine solche Anpassung ist der SIM-Cloud Dashboard Service, der auf der Horizon-Komponente basiert. Wenn Sie mehr über ein solches OpenStack Cloud Interface erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen den Artikel über die Aktualisierung des SIM-Networks Public Cloud Interface.

Der modulare Aufbau von OpenStack ermöglicht zudem eine flexible Nutzung. Neben den Hauptkomponenten können Dienste für andere Aufgaben hinzugefügt werden: Module für Reservekopien, die Arbeit mit Containern, den Ausgleich von Arbeitslasten usw. Das bedeutet, dass OpenStack eine Vielzahl von Lösungen für praktisch jeden Aspekt der Arbeit in der Cloud bietet. Damit unterscheidet sich OpenStack von seinem Konkurrenten OpenNebula, der ein integriertes System anstelle eines Modulpakets anbietet.

Diese Vorteile haben allerdings eine Kehrseite: Die Entwickler bieten keinen ausreichenden technischen Support. Jede OpenStack Cloud ist weitgehend einzigartig, weshalb die Lösung der Probleme einzelner Nutzer zu viel Zeit in Anspruch nehmen würde. Glücklicherweise wirkt sich dieser Nachteil kaum auf die Erfahrung des IaaS-Endnutzers aus; wenn Sie eine OpenStack Cloud bei einem Anbieter bestellen, erhalten Sie den technischen Support der jeweiligen Spezialisten, die diese spezielle Lösung entwickelt haben. Außerdem ist die Dokumentation für jeden Dienst auf der OpenStack-Website frei verfügbar.

Grundsätzlich betreffen die Nachteile der OpenStack-Plattform eher den Cloud-Anbieter als den Endnutzer. Die Plattform entwickelt sich dynamisch weiter: Alte Dienste verlieren an Relevanz und werden nicht mehr weiterentwickelt, während die Hauptmodule regelmäßig aktualisiert werden. Eine OpenStack Cloud muss ständig überarbeitet werden, damit die Nutzer die neuesten Funktionen der Plattform nutzen können. Aus diesem Grund hängt die Qualität der Cloud-Lösung weitgehend vom Anbieter und nicht von der Plattform selbst ab. Die SIM-Networks Cloud zum Beispiel wird jährlich aktualisiert.

OpenStack Cloud Anwendungsfälle

Die Experten von SIM-Networks arbeiten seit der Veröffentlichung der Public SIM-Cloud mit OpenStack; wir erstellen auch Private Clouds auf der Grundlage dieser Software. In dieser Zeit haben wir zahlreiche Anwendungsfälle für Clouds kennengelernt, die dieses Softwarepaket nutzen. Lassen Sie uns ein paar Beispiele betrachten.

OpenStack Cloud für ein Unternehmen „from scratch“

Das Ziel des Kunden war es, Dienste in eine Cloud-Infrastruktur zu migrieren die auf Windows-Betriebssystem-Instanzen basiert. In der Regel ziehen es die Kunden vor, das Cloud-Management dem Anbieter zu überlassen; in diesem Fall zog es der Kunde aber vor, das Management der IT-Infrastruktur seinen Mitarbeitern zu überlassen. Im Rahmen des Projekts schulten wir die Mitarbeiter des Kunden in den Grundlagen des OpenStack-Cloud-Managements.

Unsere technischen Experten migrierten 19 der virtuellen Maschinen des Kunden. Das Gesamtvolumen der zu übertragenden Daten betrug 3 TB an schnellem Speicherplatz und 8 TB an langsamem Speicherplatz. Es wurden Netzwerkverbindungen zwischen dem Büro des Kunden und der Cloud-Plattform sowie zwischen der Cloud und der Devops-Plattform eingerichtet. Die Mitarbeiter des Kunden führten die vorläufige Einrichtung der Cloud mit Hilfe der von uns erworbenen Kenntnisse selbst durch und begannen anschließend mit der Arbeit in der Cloud.

Public Cloud als Hilfsmittel für den Aufbau einer Private Cloud

Der Kunde plante, seine IT-Dienste in eine Private Cloud zu migrieren. Ein solches Projekt erfordert beträchtliche Investitionen und nimmt viel Zeit in Anspruch. Deshalb wollte der Kunde im Vorfeld den tatsächlichen Bedarf an Ressourcen für die zukünftige IT-Infrastruktur abschätzen. Wir boten ihm an, eine OpenStack Public Cloud als Tool für die Projektevaluierung zu nutzen. Ziel war es, die bestehenden Services des Kunden in der Cloud bereitzustellen und den Ressourcenbedarf für die Private Cloud in der Praxis zu ermitteln.

Wir stellten die Dienste des Kunden in der Cloud bereit und skalierten sie mit dem Wachstum des Unternehmens. Dieser Prozess war aufgrund der Architektur der Lösung einfach: Die Instanzen wurden neu konfiguriert, sobald sich der Bedarf änderte. Während dieser Zeit optimierten wir die Lösung, um sie an die spezifischen Anforderungen der Aufgaben des Unternehmens anzupassen. Als der Kunde mit der IT-Infrastruktur zufrieden war, prüften wir die Ressourcen und erstellten auf Grundlage dieser Daten eine Private Cloud.

Sollte ich mich für eine OpenStack Cloud entscheiden?

OpenStack ist ein Softwarepaket, das auf dem Markt für Cloud-Lösungen einen guten Ruf hat. Das Produkt wird ständig aktualisiert, um mit dem Fortschritt der Cloud-Technologien mitzuhalten. Die Qualität einer auf dieser Plattform basierenden Lösung hängt jedoch von den Entwicklern der Cloud selbst ab; es ist daher besser, die spezifischen Angebote des Cloud-Anbieters zu bewerten, als eine Cloud zu wählen, nur weil sie OpenStack verwendet. Nichtsdestotrotz ist OpenStack leicht zu modifizieren, weshalb es häufig von Anbietern verwendet wird, die sich auf die Lösung tatsächlicher Probleme ihrer Kunden konzentrieren.

Individuelle Lösungen sind die Kernkompetenz von SIM-Networks. Aus diesem Grund haben wir uns für OpenStack als Basis für unsere Public Cloud entschieden. Das Konzept einer öffentlichen Infrastruktur impliziert Universalität; doch die Möglichkeit, Dienste zu modifizieren, erlaubt es uns, das Produkt an die Bedürfnisse unserer Nutzer anzupassen. Wir erstellen auch maßgeschneiderte Private Clouds von Grund auf mit dieser Plattform. Wenn Sie mehr erfahren möchten, machen Sie sich mit der Public SIM-Cloud und den Private Clouds von SIM-Networks vertraut.

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