DataCenter-Diaries-Podcast #23 mit dem DE-CIX-CTO Thomas King, wie bekommt man eine nahtlose, sicherere Verbindung zwischen Clouds hin?

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Fehlende Interoperabilität zwischen den Infrastrukturen der Cloud-Anbieter stellt eine Herausforderung für die Schaffung eines harmonisierten Hybrid- oder Multicloud-Szenarios dar. Thomas King, CTO bei einem der größten Internet-Knoten weltweit, dem DE-CIX, erläutert, wie Unternehmen zumindest die Konnektivität zu und zwischen Clouds optimieren können.

Ein paar Probleme haben die Unternehmen selbst geschaffen: Wenn Unternehmen versuchen, unterschiedliche Clouds in ihre Infrastruktur zu integrieren, müssen sie feststellen, dass einzelne Teams und Abteilungen ihre Cloud-Umgebungen von Grund auf neu fabriziert haben. Herausgekommen sind Insellösungen verschiedener SaaS- (Software as a Service) und Cloud-Anbieter für spezielle Probleme. Im Ergebnis verfügen viele Firmen über recht disparate Cloud-Umgebungen, die keinem systematischen Ansatz folgen.

Ein weiterer Schmerzpunkt bei der Cloud-Optimierung sind unerwartete Zusatzkosten, zum Beispiel die 'Cloud-Egress'-Kosten, zurückzuführen auf die Gebühren, die ein Cloud-Anbieter für die Übertragung von Daten aus seiner Cloud erhebt. Die fallen dann an, wenn Unternehmen Daten aus einer Cloud-Umgebung entweder zurück in ihre eigene Infrastruktur oder in andere Clouds verschieben wollen.

Zudem sind aber Daten und Arbeitslasten, die in einer Cloud-Umgebung gespeichert sind, vermehrt in Systemen und Anwendungen anderer Clouds unerlässlich, etwa weil es Änderungen in den Geschäftsprozessen verlangt. Weil aber die Cloud-Infrastrukturen eines Unternehmens nicht nach dem architektonischen Prinzip der Interoperabilität geschaffen wurden, gibt es ein Problem im Multicloud-Himmel.

Vielleicht ist eine Art Übersetzungsprozess zwischen den Infrastrukturen der Cloud-Anbieter erforderlich? Zumindest, wenn es sich um die Netze handelt, kann DE-CIX-CTO King als Experte Ratschläge geben, wie eine harmonisierte Cloud-Umgebung geschaffen werden kann, die die Ausfallsicherheit und Flexibilität von Hybrid- und Multi-Clouds mit der Einfachheit und Latenz einer einzelnen Cloud kombiniert.

Verbindung über das Internet - begrenzte Sicherheit und Kontrollierbarkeit sowie versteckte Kosten

Erstens ist es möglich, Internet-Gateways von jedem der genutzten Cloud-Anbieter zu erwerben und die Daten (zufällig) über das öffentliche Internet von einer Cloud zur anderen zu leiten. In diesem Szenario gibt es keine Kontrolle über Datenpfade, Leistung oder Sicherheit: für viele Unternehmen ein inakzeptables Risiko für kritische Daten, Arbeitslasten und Systeme.

Eine sicherere Methode wäre es, virtuelle Gateways für jede der genutzten Clouds einzurichten und einen VPN-Tunnel, zum Beispiel IPSec, zwischen den Clouds einzurichten. Dadurch wird der Datenverkehr verschlüsselt, aber die Daten fließen weiterhin über das öffentliche Internet.

Dadurch kann die Latenz unannehmbar hoch werden. Das wiederum führt, so King, zu schlechter Leistung, Zeitüberschreitungen mit potenziellem Datenverlust, erhöhtem Overhead für die Verwaltung vieler End-to-End-Tunnel und mangelnder Konnektivitätsausfallsicherheit. Seiner Darstellung nach liegen auch die Kosten für den Cloud-Ausgang wesentlich höher, wenn die Daten das öffentliche Internet durchqueren.

Eine robustere Option, die sich zugleich besser für den Umgang mit sensiblen Unternehmensdaten eignet, wäre die Implementierung einer direkten Konnektivität auf der IP-Schicht unter Verwendung des direkten Dienstes des jeweiligen Cloud-Anbieters, etwa „Azure Express Route“ und „AWS Direct Connect“. In diesem Szenario wird der Datenweg bis zum Übergabepunkt zum Unternehmensnetz kontrolliert und das öffentliche Internet umgangen. Dies bringe im Prinzip eine flexible Bandbreitenskalierung, erhöhte Sicherheit und verringerte Latenzzeiten mit sich, so King.

Zudem fielen die Gebühren für den Cloud-Ausgang niedriger aus als für Daten, die über das öffentliche Internet übertragen werden. Es sei sogar erwiesen, dass es günstiger komme, private Netzwerkverbindungen zu Clouds zu nutzen, wenn das Unternehmen mehr als 25 Megabit pro Sekunde (Mbit/s) Datenverkehr hat. Sobald ein Unternehmen diesen Wert überschreite, mache sich die private Konnektivität selbst bezahlt.

Das schon bekannte Problem aber besteht darin, dass jeder Cloud-Anbieter seinen eigenen Direktverbindungsdienst anbietet. So ist es zwar möglich, bei einem ISP oder Carrier Direktleitungen zu bestellen, um sich mit dem nächstgelegenen Zugangspunkt jedes einzelnen benötigten direkten Konnektivitätsdienstes zu verbinden, merkt King an. Aber: „Es ist viel schneller und einfacher, die Verbindung über einen verteilten Cloud Exchange herzustellen. Mit einer einzigen Verbindung zum Exchange ist es möglich, auf alle Clouds gleichzeitig zuzugreifen", verweist King nicht ganz uneigennützig auf ein Angebot des DE-CIX.

Er erläutert: Wenn das Unternehmen über Server und Router zum Beispiel in einer Co-Location-Einrichtung verfüge, in der Cloud Exchange-Funktionen aktiviert sind, sei eine einfache Querverbindung zur Cloud-Exchange-Plattform alles, was das Unternehmen brauche. Befinde sich die Unternehmensinfrastruktur in einem nicht-aktivierten Rechenzentrum, könne Konnektivität zur Internet-Börse erworben werden, und von dort aus reiche wiederum ein einziger Zugang aus. Einmal auf der Plattform, ist es dann möglich, sich mit jedem spezifischen Cloud-Anbieter zu verbinden.

Bewährte Verfahren für die Cloud-Konnektivität

Die direkte Zusammenschaltung mit Cloud-Netzen auf diese Weise sei an sich eine bewährte Praxis, unabhängig davon, ob es sich um eine Multicloud-Konfiguration oder ein Hybrid-Cloud-Szenario handele. Eine solche Konnektivität könne mit SLAs (Service Level Agreements) und Leistungsgarantien kombiniert werden, und die Cloud-Ausgangskosten ließen sich im Vergleich zu einer Route über das öffentliche Internet um 50 Prozent oder mehr reduzieren.

Eine weitere Optimierungsmöglichkeit bestehe in der direkten Zusammenschaltung von Clouds. Einige Cloud Exchanges bieten einen virtualisierten Cloud-Routing-Service an, der die Konnektivitätsdienste der einzelnen Cloud-Anbieter direkt auf der Plattform miteinander verbindet und so den kürzesten Weg zwischen den Clouds gewährleiste. Damit verringert sich zugleich die Latenz und das Sicherheitsrisiko.

Für reine Cloud2Cloud-Szenarien ist es nicht einmal erforderlich, über eine Infrastruktur in einem aktivierten Co-Location-Rechenzentrum zu verfügen, da einige Cloud-Routing-Services sowohl als eigenständige Konnektivität zwischen Clouds als auch als Teil einer Hybrid-Cloud-Konfiguration zur Verbindung privater Vor-Ort-Geräte existieren könnten, so King.

In der Podcast-Folge #23 der „DataCenter Diaries“ hat sich DE-CIX-CTO Dr. Thomas King mit DataCenter-Insider-Chefredakteurin Ulrike Ostler über die diversen Möglichkeiten der Konnektivität in Multicloud-Umgebungen unterhalten. Hier geht er ausführlich darauf ein, wie auch auf die Treiber, die die Notwendigkeit für die Unternehmen, ob groß oder klein, unterstreichen, sich damit zu beschäftigen, KI und Edge-Computing beispielsweise.

Die Podcast-Folge #23 von DataCenter Diaries findet sich auf Spotify, Apple Podcasts, Deezer, Amazon Musik und Google Podcasts.

Nach der Einrichtung der direkten Konnektivität zu und zwischen Clouds wäre ein letzter Schritt aus der Netzperspektive die Klärung der Notwendigkeit einer Verschlüsselung. Einige Cloud-Service-Anbieter bieten Verschlüsselung bis zum Rand ihres Netzes an, andere nicht. Hier bietet IPSec eine gute Möglichkeit, Daten bei Bedarf bis in die Cloud-Umgebung des Unternehmens zu verschlüsseln. Darüber hinaus kann MACsec verwendet werden, um die Verbindung zwischen den Netzwerkgeräten des Unternehmens und den Netzwerkgeräten des Cloud-Anbieters zu verschlüsseln.

Einer der Haupttreiber für die Zunahme des Datenvolumens und der Schwierigkeit, dieses sinnvoll zu verteilen, ist das Edge Computing. Doch das ist längst noch nicht so akzeptiert und adaptiert, wie Gartner und andere Analysten es voraussehen. In einer von Schneider Electric gesponserten Studie dieses Jahres sind potenzielle Anwender danach gefragt worden, wie es denn um den Einsatz von Edge-Lösungen stehe.

• 35,5 Prozent der Befragten geben an, dass eine gewisse Akzeptanz in bestimmten Anwendungsfällen zu beobachten ist,

• 25,5 Prozent bekunden, dass sie sich noch in der Erkundungsphase befinden

• 19,9 Prozent der Befragten sehen eine Chance auf eine weit verbreitete Einführung

Die zwei am häufigsten genannten Hinderungsgründe sind die Latenzzeiten und die Datensicherheit:

• 41,1 Prozent fordern niedrigere Latenzzeiten und hohe Bandbreite

• 38,3 Prozent ersehnen bessere Datensicherheit und höheren Datenschutz

Die Edge bedeutet für den DE-CIX jedoch nicht die Verarbeitung in der Produktionshalle, sondern die Verbindung zum nächstgelegenen Knoten und dafür ist der DE-CIX verteilt, an acht Standorten in Deutschland, aber auch in Nordamerika, Europa, dem Nahen Osten, Indien, Südostasien und in Afrika. Damit kommt der Datentransfer schon vergleichsweise schnell und breitbandig an die Edge-Anwendungen heran. Wer etwa eine 80-Kilometer-Distanz überbrücken will, kann per Glasfaser eine Verzögerung von etwa 1 Millisekunde erreichen.

Einen regelrechten Schub in Sachen Edge-Anbindung erwartet King von den 3-D-Brillen, also auch im den Consumer-Markt - und damit auf der 'Letzten Meile'? Laut King, nicht nur, da man nicht vergessen dürfe, auch das Backbone auszubauen. „Es hilft nichts, wenn die letzte Meile zu einer Formel-Eins-Rennstrecke ausgebaut ist, hinten dran aber nur Feldwege sind.“

Beschleunigung verspricht auch das Quantencomputing. Beim DE-CIX heißt das insbesondere die latenzfreie Übertragung von Informationen mittels Verschränkung. Und das ist schon näher als mancher denkt, weil der DE-CIX in einer Forschung steckt, zu der auch eine Übertragungsstrecke gehört - zwischen Frankfurt und Berlin.

Und zugleich liegt die Praxis noch in weiter Ferne: Es gehöre noch in den Bereich Zukunftsmusik, sagt King, da noch Grundlagenforschung notwendig sei, auch wenn es die ersten technischen Prototypen gebe.

Von der Quanten- zur KI-Übertragung

Näher ist da schon der gesamte Bereich Künstliche Intelligenz (KI), wenngleich vieles erst ausprobiert gehöre. Um gegen die großen Modelle generativer Artificial Intelligenz bestehen zu können, müssen Enterprises unter Umständen Kapazitäten verschiedener Rechenzentren zu einer virtuellen Trainingsplattform zusammenschließen können. Das erfordere tatsächlich ein Nachdenken darüber, wie Netze für die KI aussehen müssen.

King sieht das zum einen als „Heimspiel“. Die eigene Interconnection-Plattform schalte schon jetzt Hunderte von Rechenzentren zusammen. Alleine in Frankfurt am Main sei der DE-CIX in über 40 Datacenter verteilt, deutschlandweit in über 100.

Zugleich braucht es unter Umständen ein anderes Internet-Protokoll, das besser als das bisherige auch KI-Lasten transportieren könne. Außerdem diskutiere man intern und auch mit Kunden, ob es spezielle Hubs beziehungsweise Exchanges, Austauschplattformen, Zusammenschaltungen für KI-Workloads geben sollte, so wie heute Internet oder Cloud Exchanges. King: „Ich persönlich kann mir das sehr gut vorstellen und sehe erste Anzeichen am Horizont.“

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