Mit der Ausweitung der Public Cloud sind wir Menschen wohl der Teil, der am wenigsten mitgewachsen ist. Jeder neue Service erfüllt einen Bedarf – entweder beschleunigt er die Programmierung oder vereinfacht die Konfiguration und Bereitstellung. AWS Transit Gateway hat die Komplexität von Cloud-Netzwerken erfolgreich reduziert, indem es als zentraler, gemeinsam genutzter Hub für VPCs fungiert. Der Service funktioniert jedoch nur innerhalb von AWS.
F5 Volterra bietet eine Lösung, die das Hub-and-Spoke-Modell sowohl auf andere Clouds als auch auf die globale Vernetzung zwischen Clouds ausweitet und optimiert. Dabei werden auch die Konfiguration und Bereitstellung von AWS Transit Gateway selbst vereinfacht.
Ad-hoc-, Mesh- und Hub-and-Spoke-Architekturen
Verbindungen zwischen VPCs virtueller Cloud-Netzwerke wurden traditionell ad hoc eingerichtet, also überall dort, wo ein entsprechender Bedarf vermutet wurde. Bei einer Neuimplementierung können solche Verbindungen hilfreich sein, um die Beziehungen zwischen Microservices abzubilden und Zugriffskontrollen durchzusetzen. Zudem kann es erforderlich sein, Einschränkungen physischer Umgebungen zu berücksichtigen, indem beispielsweise Verbindungen zwischen Knoten am selben Standort ermöglicht werden, die andernfalls einem ineffizienten Pfad wie dem klassischen „Trombone“- oder „Boomerang“-Pfad folgen würden. Eine speziell für eine einzelne Implementierung konzipierte Infrastruktur schränkt jedoch erfahrungsgemäß künftige Änderungen ein. Dadurch entsteht der Eindruck, dass eine vollständige Neugestaltung der Architektur erforderlich ist, wenn sich der ursprüngliche Entwurf organisch weiterentwickelt.
Mit der zunehmenden Zahl von Ad-hoc-Verbindungen entwickelt sich die Architektur hin zu einer Mesh-Topologie, bei der jeder Knoten mit mehreren anderen verbunden ist. Mesh-Topologien bieten zwar größtmögliche Flexibilität beim Datenpfad – jedes mögliche Ziel ist direkt verbunden –, können jedoch ohne umfassende Automatisierung äußerst aufwendig einzurichten und zu verwalten sein.
Im Gegensatz zu Ad-hoc-Verbindungen bietet eine Hub-and-Spoke-Architektur eine strukturierte Möglichkeit, Verbindungen zu organisieren. In einer Gruppe fungiert ein Element als zentraler Hub, der mit allen anderen Elementen verbunden ist, während diese untereinander nicht verbunden sind. Grafisch wird dies meist wie ein Fahrradrad dargestellt, häufig aber auch als Baumstruktur – mit dem Hub oben und den Speichen unten, ähnlich einem Stammbaum. Der größte Vorteil einer Hub-and-Spoke- oder Baumstruktur liegt in ihrer Einfachheit. Sie lässt sich leicht darstellen und verstehen, da der einzige Weg zwischen den Speichen über den Hub führt. Dadurch ist sie auch einfacher zu warten: Bei einem Vorfall lässt sich der Problembereich nicht nur schneller eingrenzen, sondern die grundlegende Struktur bleibt auch vom Verschieben, Hinzufügen oder Ändern von Knoten unberührt.
Als Nachteile gelten in der Regel die mangelnde Flexibilität und die geringere Leistung. Ein gut implementierter Hub sorgt jedoch für einen schnellen Datenverkehr, und die langfristigen Wartungsvorteile der einfachen Struktur überwiegen jeden vorübergehenden Vorteil, den die Flexibilität bei der Einrichtung bietet. Eine Hub-and-Spoke-Architektur gewährleistet außerdem einen Datenpfad zwischen zwei beliebigen Knoten, erreicht damit annähernd die Flexibilität eines vollständig vermaschten Netzwerks und reduziert den Bedarf an Ad-hoc-Verbindungen.
Vereinfachung der Cloud-Vernetzung mit AWS Transit Gateway
Cloud-Netzwerke erforderten anfangs Ad-hoc-Verbindungen zwischen Compute-Instanzen, bis virtuelle VPC-Netzwerke eingeführt wurden. VPCs ermöglichen direkte Konnektivität in jedem Subnetz, wodurch die Konfiguration und Anwendung von Richtlinien erheblich vereinfacht wird. Es ist hilfreich, sich jede VPC als Hub-and-Spoke-Architektur vorzustellen.
AWS Transit Gateway verbindet VPCs auf dieselbe Weise miteinander, wie VPCs Compute-Instanzen verbinden. Im Wesentlichen fungiert es als mehrstufige Hub-and-Spoke-Architektur, als Hub der Hubs oder als VPC der VPCs. Knoten in verschiedenen VPCs können sich miteinander verbinden, wenn beide VPCs mit demselben Transit Gateway verbunden sind. Transit Gateways ermöglichen außerdem die gemeinsame Nutzung dedizierter Ressourcen, beispielsweise die Bündelung von VPNs über mehrere VPCs hinweg, um zusätzliche Bandbreite bereitzustellen oder den Zugriff für Remote-Benutzer zu vereinfachen.
Vereinfachung der Multi-Cloud-Vernetzung mit F5 Volterra
F5 Volterra bietet eine einheitliche Benutzeroberfläche, um Verbindungen zwischen Clouds herzustellen, VPCs in diesen Clouds mithilfe ihrer nativen Infrastructure-as-Code-APIs zu konfigurieren sowie den Datenverkehr und die Bereitstellung von Diensten zu verwalten. Auf AWS ermöglicht die Lösung die vollständige Konfiguration und Lebenszyklusverwaltung von Transit Gateways. Wenn AWS Transit Gateway oder native Dienste anderer Cloud-Anbieter nicht verwendet werden, bietet die Volterra Console eine einheitliche Möglichkeit, Verbindungen zwischen virtuellen Netzwerken herzustellen und zu steuern. Dabei werden die Vorgaben des Administrators in eine cloudspezifische Konfiguration umgesetzt. In Szenarien, in denen beliebige Verbindungen zwischen Subnetzen virtueller Netzwerke erforderlich sind, kann Volterra auf Wunsch des Administrators sogar die Erstellung eines vollständigen Mesh-Netzwerks automatisieren. Die schnelle Konfiguration reduziert den Arbeitsaufwand erheblich, und durch die Automatisierung werden Fehler nahezu vollständig vermieden.
Volterra erweitert das Konzept mehrstufiger Hub-and-Spoke-Netzwerke auf die globale Ebene und fungiert dabei als Multi-Cloud-Transit-Gateway zur Verbindung öffentlicher und privater Clouds. Die SaaS-basierte Volterra-Konsole ermöglicht eine einheitliche globale Steuerung über alle Regionen sämtlicher großer Public Clouds sowie über alle privaten Clouds des Kunden, die angebunden werden sollen. Die globale Architektur ist vollständig konfigurierbar – unabhängig davon, ob Ad-hoc-Verbindungen, ein vollständiges Multi-Cloud-Mesh oder eine Hub-and-Spoke-Topologie erforderlich sind, bei der das globale F5-Netzwerk als dedizierter privater Hochgeschwindigkeits-Backbone dient.
Skalierung des menschlichen Faktors bei der Multi-Cloud-Vernetzung
Der Einsatz von Automatisierung und einer mehrstufigen Architektur erleichtert Administratoren die Skalierung von Clouds. Die eigentlichen Vorteile ergeben sich jedoch daraus, dass sich auch die Zahl der Administratoren skalieren lässt. Die Volterra-Konsole ist von Grund auf mandantenfähig und ermöglicht es, die Organisation in verschiedene Namespaces zu unterteilen. Jeder Namespace ist für alle anderen vollständig unsichtbar, selbst auf der IP-Ebene. Innerhalb jedes Namespace können Administratoren absichtsbasierte Richtlinien festlegen und anschließend Entwicklern die Kontrolle übertragen, damit diese die sicheren Verbindungen und Dienste für ihre jeweiligen Projekte während des gesamten Lebenszyklus eigenständig verwalten können – ohne das Risiko, andere Projekte zu beeinträchtigen oder vordefinierte Netzwerk- und Sicherheitsparameter zu überschreiten. So lässt sich der personelle Faktor in der gesamten Organisation skalieren: Ingenieure erhalten innerhalb ihrer eigenen Silos Kontrolle und Einblick in das Multi-Cloud-Netzwerk, während die Cloud-Netzwerkadministratoren weiterhin die vollständige globale Übersicht behalten.
Weitere Ressourcen
- Überall entwickeln mit umfassender Multi-Cloud-Vernetzung – Lösungsdetails
- Mehrere Clouds versus Multi-Cloud: So lässt sich die Lücke leichter schließen – Blogbeitrag des F5 Office of the CTO
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