Was ist Infrastruktur-Automatisierung?

Moderne IT-Umgebungen sind zunehmend komplexer und umfassen mehrere Rechenzentren, Cloud-Provider und hybride Architekturen. Workloads, die früher auf wenigen Servern ausgeführt wurden, umfassen jetzt Tausende von Containern und Microservices, die über Regionen verteilt sind.

Die manuelle Verwaltung dieser Infrastruktur – die einzelne Konfiguration von Servern, die Verfolgung von Abhängigkeiten in Tabellenkalkulationen und die Bereitstellung von Updates für ein System – kann zu wochenlangem Aufwand, hohen Fehlerquoten und verpassten Bereitstellungsfenstern führen.

Die Automatisierung der Infrastruktur rationalisiert diesen Prozess, indem sie die manuelle Konfiguration durch codegesteuerte, wiederholbare und automatisierte Workflows ersetzt.  Anstatt wochenlang auf manuelle Bereitstellungen zu warten, können Unternehmen ganze Umgebungen in wenigen Minuten bereitstellen. Dieser Ansatz verbessert die Zuverlässigkeit, reduziert Konfigurationsfehler und ermöglicht bedarfsgerechte Skalierbarkeit.

Um zum Beispiel eine Microservice-Anwendung für Black Friday manuell in allen Cloud-Regionen bereitzustellen, würde ein Unternehmen Wochen benötigen, um Server bereitzustellen, Lastenausgleich zu konfigurieren und Netzwerkverbindungen in jeder Region herzustellen. Mit Automatisierungstools für die IT-Infrastruktur kann die gleiche Bereitstellung nur wenige Minuten dauern.

Die Automatisierung der Infrastruktur unterstützt auch DevOps-Praktiken wie Pipelines für kontinuierliche Integration und kontinuierliche Bereitstellung (CI/CD), Container-Orchestrierung und Infrastruktur als Code (IaC).

Die Automatisierung der Infrastruktur erfolgt über drei Kernfunktionen: Infrastrukturbereitstellung, Konfigurationsmanagement und Workflow-Orchestrierung. 

Echte Automatisierung erfordert zentralisierte Transparenz, standardisierte Kontrollen und Management-Guardrails für alle diese Funktionen, um einen konsistenten und sicheren Betrieb in großem Maßstab zu gewährleisten.

Tools zur Automatisierung der Infrastruktur können zwar diese Funktionen ausführen, aber kein einzelnes Tool erledigt sie alle. Stattdessen entwickeln Unternehmen End-to-End-Automatisierungstoolchains, in denen verschiedene Tools verschiedene Phasen des Infrastrukturlebenszyklus steuern. 

Eine typische Pipeline zur Automatisierung der Infrastruktur könnte zum Beispiel Folgendes verwenden:

• Terraform zur Bereitstellung, Zentralisierung, Standardisierung und Verwaltung von Infrastruktur, wie z. B. Servern.

• Ansible zur Konfiguration der Infrastruktur, z. B. durch die Installation von Software und das Festlegen von Sicherheitsrichtlinien für Server. 

• Kubernetes zur Orchestrierung von Containern, die auf diesen Servern ausgeführt werden. 

• Jenkins, um den gesamten Workflow zu automatisieren und zu koordinieren.

Provisioning erstellt automatisch neue IT-Infrastrukturkomponenten auf der Grundlage vordefinierter Vorlagen und stellt sie bereit. Wenn eine Anwendung neue Server benötigt, können Automatisierungstools sofort virtuelle Maschinen bereitstellen, konfigurieren Netzwerke, Speicher einrichten und Sicherheitsgruppen einrichten. Diese Aufgaben können bei manueller Ausführung Stunden dauern und bergen das Risiko menschlicher Fehler.

Zum Beispiel kann ein Softwareentwicklungsteam eine komplette Testumgebung – typischerweise 10–20 Server, Load Balancer, Datenbanken, Anwendung und Komponenten – mit einem einzigen Befehl bereitstellen und Produktionskonfigurationen exakt replizieren.

Automatisierte Bereitstellungsprozesse sind oft idempotent, was bedeutet, dass sie sicher mehrmals ausgeführt werden können, ohne das System über den gewünschten Zustand hinaus zu verändern. 

Zu den gängigen Bereitstellungstools gehören:

• Terraform, die Infrastructure-as-Code-Plattform von HashiCorp, die in hybriden und Multicloud-Umgebungen wie Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, Microsoft Azure und lokalen Umgebungen funktioniert. 

• AWS CloudFormation für native AWS-Bereitstellung. 

• Docker zum Erstellen von Container-Images, die dann von Orchestrierungstools wie Kubernetes bereitgestellt werden können. 

• Pulumi, mit dem Entwickler die Infrastruktur in universellen Programmiersprachen wie Python, JavaScript oder Go definieren können.

Das Konfigurationsmanagement trägt dazu bei, dass Ressourcen während ihres gesamten Lebenszyklus konsistente Einstellungen beibehalten.

Tools zur Infrastruktur­automatisierung können Updates, Patches und Konfigurationsänderungen einheitlich auf alle Systeme anwenden und verhindern so die Konfigurationsabweichung, die auftreten kann, wenn Administratoren manuelle Änderungen an einzelnen Servern vornehmen. Diese Konfigurationen werden in der Regel in YAML, JSON oder anderen deklarativen Formaten definiert.

Wenn beispielsweise ein entscheidender Sicherheitspatch veröffentlicht wird, können Konfigurationsmanagement-Tools ihn innerhalb von Stunden automatisch auf Tausende von Servern anwenden und so sicherstellen, dass kein System gefährdet wird. Diese Konsistenz ist besonders wichtig in regulierten Branchen, in denen Konfigurationsabweichungen zu Compliance-Verstößen führen können.

Zu den gängigen Konfigurationstools gehören: 

• Ansible, die YAML-Playbooks und wiederverwendbare Module für die Automatisierung verwendet. 

• Puppet, ein deklaratives Open-Source-Konfigurationstool. 

• Chef, das rezeptbasierte Automatisierung einsetzt.

Die Orchestrierung koordiniert automatisierte Prozesse in großem Maßstab und verwaltet Abhängigkeiten und Workflows in komplexen Multicloud-Umgebungen. Wenn man eine Microservice-Anwendung bereitstellt, hilft die Orchestrierung dabei, sicherzustellen, dass Datenbanken vor den Anwendungsservern bereitgestellt werden, Load Balancer nach der Bereitstellung der Instanzen konfiguriert werden und die Überwachung nach dem Laufen der Dienste eingerichtet wird.

So können Orchestrierungstools beispielsweise rollende Updates in Echtzeit über einen Kubernetes-Cluster hinweg optimieren und verwalten. Die Tools können dazu beitragen, Ausfallzeiten zu vermeiden, indem alte Container schrittweise durch neue Versionen ersetzt werden, während die Verfügbarkeit des Dienstes aufrechterhalten wird. Die Minimierung von Ausfallzeiten ist besonders wichtig für Organisationen, die rund um die Uhr Dienste anbieten, da Ausfallzeit zu Umsatzeinbußen führen kann.

Obwohl die meisten Container-Workloads immer noch unter Linux laufen, gehören zu den gängigen Orchestrierungstools:

• Nomad ist ein Workload-Orchestrator von HashiCorp, der Container, Binärdateien und virtuelle Maschinen in allen Umgebungen verwaltet.

• Kubernetes, die führende Open-Source-Container-Orchestrierungsplattform, die containerisierte Anwendungen in großem Maßstab verwaltet. 

• Google Kubernetes Engine (GKE), der verwaltete Kubernetes-Service von Google Cloud. 

• Red Hat Ansible Automation Platform, die das Konfigurationsmanagement auf eine unternehmensweite Orchestrierung erweitert. 

• IBM Concert, eine KI-gestützte Plattform für die Orchestrierung und das Management von Anwendungen.

Durch die Kombination von Bereitstellungs-, Konfigurations- und Orchestrierungstools können Unternehmen eine vollständige Automatisierung des Anwendungslebenszyklus erreichen. Systeme werden bei Bedarf automatisch bereitgestellt, im gewünschten Zustand gewartet und auf der Grundlage von Nutzungsmustern, Geschäftsanforderungen oder Ende des Bedarfs außer Betrieb genommen. 

Dieser Ansatz stellt ein umfassenderes Modell für das Infrastructure Lifecycle Management dar, das die Automatisierung über die anfängliche Bereitstellung hinaus erweitert und kontinuierliche Überwachung, Optimierung und kontrollierte Stilllegung umfasst. Sie trägt dazu bei, dass die Infrastruktur während ihrer gesamten Lebensdauer sicher und kosteneffizient bleibt und mit den Unternehmensrichtlinien übereinstimmt.

Effektive Automatisierung beruht auf Kontrolle und Transparenz. Um die Automatisierung sicher zu skalieren, implementieren Unternehmen Verhaltensregeln, die festlegen, welche Ressourcen erstellt werden können, wie sie konfiguriert sind und unter welchen Bedingungen sie geändert werden können. Mithilfe von Policy as Code werden diese Regeln direkt in Workflows kodiert, sodass Compliance- und Governance-Prüfungen automatisch ausgeführt werden können, bevor Infrastrukturänderungen vorgenommen werden.

Mit diesen Leitlinien ist Self-Service für Entwickler möglich. Teams haben die Autonomie, genehmigte Umgebungen und Ressourcen nach Bedarf bereitzustellen, ohne auf reviews warten zu müssen, und arbeiten dennoch innerhalb sicherer und konformer Boundary. Dieses Gleichgewicht aus Geschwindigkeit und Kontrolle kann Unternehmen dabei helfen, die Automatisierung zu skalieren und gleichzeitig Governance und Vertrauen aufrechtzuerhalten.

Die Automatisierung der Infrastruktur kann Unternehmen dabei helfen, Innovationen und Anwendungen schneller bereitzustellen, Sicherheit und Governance zu stärken und den Cloud-Betrieb zu optimieren. Zusammengenommen können diese Vorteile dazu beitragen, dass Unternehmen eine maximale Rendite für ihre IT-Investitionen erzielen.

Durch die Ersetzung des manuellen Aufwands durch konsistente, codegesteuerte Workflows trägt die Infrastruktur­automatisierung dazu bei, die Zuverlässigkeit zu verbessern, das Risiko zu verringern und die Konformität in immer komplexeren hybriden Umgebungen aufrechtzuerhalten.

Manuelle Prozesse können menschliche Fehler mit sich bringen – insbesondere in der IT-Infrastruktur mit ihren vielen komplexen und miteinander verbundenen Prozessen, von der Serverkonfiguration und Netzwerkeinrichtung bis hin zur Load-Balancer-Konfiguration, Zugriffskontrolle und Backup. Laut Gartner erfolgen 67 % der Netzwerkaktivitäten in Unternehmen weiterhin manuell.¹

Die Automatisierung kann Fehler reduzieren, indem sie manuelle Tippfehler beseitigt und standardisierte, konsistente Konfigurationen durch Vorlagen erzwingt.

So kann beispielsweise ein einziger Tippfehler bei einer manuellen Firewall-Konfiguration ein ganzes Netzwerk Sicherheitsbedrohungen aussetzen. Automatisierte Infrastruktur-Tools wenden vorab getestete, versionskontrollierte Konfigurationen an, die in Entwicklungs- und Staging-Umgebungen validiert sind.

Die Infrastrukturkosten stellen für viele Unternehmen einen der größten IT-Budgetpositionen dar. Die Automatisierung der Infrastruktur hilft bei der Kostenoptimierung, indem sie Umgebungen bei schwankender Nachfrage schnell und effizient skalieren, indem integrierte Cloud-Skalierungsfunktionen durch automatisierte Provisionierungs-Workflows genutzt werden.

Anstatt sich einfach auf automatische Skalierung zu verlassen, führt eine effektive Automatisierung die Leitplanken und Transparenz ein, um zu verhindern, dass Teams unnötige oder übermäßig teure Infrastruktur aufbauen. Durch die zentrale Verwaltung und Durchsetzung von Richtlinien können Unternehmen ungenutzte Ressourcen identifizieren und entfernen, Umgebungen richtig dimensionieren und die Ausgaben an den tatsächlichen Bedarf anpassen.

So können Automatisierungstools beispielsweise die Nutzung von Cloud-Servern überwachen und Server deaktivieren, wenn die Nachfrage gering ist, und dann schnell neue Server bereitstellen, wenn die Nachfrage steigt, z. B. während eines Verkaufs oder einer Sonderaktion.

Unternehmen verwalten heute verteilte Ökosysteme, die lokale, Cloud- und Hybrid-Cloud-Umgebungen umfassen.

Die Automatisierung der Infrastruktur hilft dabei, die Verwaltung dieser verschiedenen, oft Multicloud-Umgebungen zu vereinheitlichen, indem Ressourcen nahezu augenblicklich bereitgestellt und konfiguriert werden. Unternehmen können Flexibilität bewahren, egal ob sie Rechenzentren, Cloud-Server oder eine beliebige Kombination verwenden.

So kann ein Unternehmen beispielsweise denselben Anwendungs-Stack auf AWS-, Azure- und lokalen Servern bereitstellen, indem es identische Konfigurationsdateien verwendet. Diese Funktion trägt dazu bei, die Konsistenz für Entwickler und Plattformteams zu gewährleisten und gleichzeitig die Flexibilität zu gewährleisten, Workloads je nach Kosten, Leistung oder Compliance-Anforderungen zu verlagern.

Durch die Standardisierung von Automatisierungs-Workflows und die Schaffung von Cloud-übergreifender Konsistenz können Organisationen schneller bereitstellen, ohne die Sicherheit oder Kontrolle zu beeinträchtigen.

Die Automatisierung stärkt auch den Sicherheitsstatus, indem sie Richtlinien durchsetzt und das Risiko von Konfigurationsabweichungen oder menschlichen Fehlern verringert. Sicherheitskontrollen, Zugriffsrichtlinien und Compliance-Anforderungen können in Automatisierungs-Workflows integriert werden, sodass sie in allen Systemen einheitlich angewendet werden. Dieser Ansatz minimiert die Anfälligkeit für Bedrohungen und trägt zur Einhaltung interner Standards und externer Vorschriften bei.

Eine effektive Infrastruktur­automatisierung unterstützt den Self-Service der Entwickler und ermöglicht es den Teams, genehmigte Umgebungen bereitzustellen und zu verwalten, ohne dass sie über umfassende Infrastrukturkenntnisse verfügen. Durch die Erstellung vorkonfigurierter Vorlagen und geregelte Workflow agieren Plattformteams als Hersteller und definieren sichere Muster, die Verbraucher (z. B. Anwendungsentwickler) mit Vertrauen verwenden können. Dieses Modell beschleunigt die Bereitstellung und gewährleistet gleichzeitig die Konsistenz, die Einhaltung von Vorschriften und die Ausrichtung an den Best Practices des Unternehmens.

Ohne Automatisierung sind Infrastrukturkonfigurationen oft über manuelle Skripte, GitHub-Dokumentation und individuelle Servereinstellungen verstreut, was zu Wartungsproblemen und Sicherheitslücken führt.

Tools zur Infrastruktur­automatisierung erstellen ein zentrales Repository für alle Infrastrukturkonfigurationen und schaffen so eine Single-Source-of-Truth (SSOT). IT-Teams können nach Ausfällen Wiederherstellung betreiben und die mittlere Wiederherstellungszeit (MTTR) verkürzen.

Wenn beispielsweise eine Sicherheitslücke ein Patching auf Hunderten von Servern erfordert, können Teams eine Konfigurationsdatei aktualisieren und die Änderung automatisch auf alle Umgebungen übertragen, anstatt jeden Server manuell zu aktualisieren. 

Die Automatisierung der Infrastruktur ist eine Komponente der IT-Automatisierung – einer umfassenderen Disziplin, die die Automatisierung aller Technologieprozesse in einer Organisation umfasst.

Die Automatisierung der Infrastruktur konzentriert sich speziell auf die grundlegende Technologieebene. Es verwaltet automatisch Server, Netzwerke, Speicher und Betriebssysteme und übernimmt Aufgaben wie die Bereitstellung virtueller Maschinen, die Anwendung von Patches, die Überwachung der Leistung und die Aufrechterhaltung der Konsistenz. Ein Skript, das automatisch neue Server hochfährt, wenn die Nachfrage steigt, ist beispielsweise ein Beispiel für die Automatisierung der Infrastruktur.

Die IT-Automatisierung umfasst alle automatisierten Technologieprozesse im gesamten Unternehmen: Infrastruktur­automatisierung sowie Geschäftsprozesse, Daten-Workflows und Aufgaben auf Anwendungsebene. So stellt beispielsweise die Automatisierung von Workflows für das Onboarding von Mitarbeitern, die Rechnungsverarbeitung oder die Synchronisierung von Kundendaten den breiteren Umfang der IT-Automatisierung dar.

Denken Sie daran: Die Automatisierung der Infrastruktur bewahrt die technologische Grundlage, während die IT-Automatisierung die Automatisierung auf jeden digitalen Prozess innerhalb des Unternehmens ausweitet. Die automatische Verwaltung von Servern wäre ein Beispiel für Infrastruktur­automatisierung, während die Automatisierung von HR-Prozessen und Finanzberichterstattung Beispiele für IT-Automatisierung wäre. 

Infrastructure-as-Code (IaC) verwaltet die IT-Infrastruktur durch Code, während die Infrastruktur­automatisierung die umfassendere Praxis der Automatisierung des IT-Infrastrukturmanagements durch Code, Skripte oder andere Tools ist. Die Infrastruktur­automatisierung koordiniert im Gegensatz zu Skripten für eine einzelne Aufgabe mehrere Prozesse in gesamten Umgebungen.

IaC nutzt Code zur Bereitstellung von IT-Infrastruktur. Quellcode wird in der Regel in Quellcode-Repositories wie GitHub, GitLab oder Bitbucket gespeichert. 

IaC eignet sich gut für bestimmte Anwendungsfälle, wie z. B. die Bereitstellung von Servern und die Verwaltung von Konfigurationen. Komplexere Workflows erfordern häufig CI/CD-Plattformen wie Jenkins, um die Infrastrukturbereitstellung mit IaC-Tools wie Terraform oder Ansible zu koordinieren.

Die Automatisierung der Infrastruktur ermöglicht schnelle, zuverlässige Infrastruktur-Bereitstellungen – ein zentrales Prinzip von DevOps. 

Automatisierte Funktionen können mit minimalem Risiko zwischen Umgebungen getestet und verschoben werden. Tools und Prozesse zur Infrastruktur­automatisierung können auch die Führung vollständiger Prüfpfade für Änderungen im gesamten Netzwerk erleichtern, sodass Teams Änderungen je nach Bedarf skalieren, rückgängig machen oder rückgängig machen können. 

Automatisierte Leistungs-Tests können DevOps-Teams auch dabei helfen, die Codequalität zu verbessern und Probleme frühzeitig zu erkennen. Wenn Unternehmen DevSecOps-Praktiken einführen, kann die Infrastruktur­automatisierung dabei helfen, Sicherheitsrichtlinien durchzusetzen, Zugriffskontrollen zu verwalten, Patches anzuwenden und sicherzustellen, dass der Code die Sicherheitsprüfungen innerhalb der CI/CD-Pipeline durchläuft. 

Künstliche Intelligenz (KI) revolutioniert die Automatisierung der Infrastruktur durch automatische Fehlerbehebung, intelligente Ressourcenoptimierung und vorausschauende Fehlervermeidung. 

Unter den von IDC befragten Führungskräften planen 45 % eine verstärkte Automatisierung der Infrastruktur aufgrund von agentischer KI – also Systeme der künstlichen Intelligenz, die Aufgaben mit einer gewissen Autonomie ausführen können.²

KI-Systeme helfen jetzt bei Aufgaben, die bisher menschliches Urteilsvermögen erforderten, z. B. die Optimierung der Ressourcen-Zuweisung bei Verkehrsspitzen oder die Identifizierung von Ursachen durch log analysis. Diese Unterstützung ist nur so gut wie die Daten, die dem KI-System bei der Entscheidungsfindung helfen. IaC kann die Erstellung einer zentralisierten Datenschicht über den gesamten hybriden Bestand eines Unternehmens erleichtern, um diesen KI-Engine zu betreiben.

Während die menschliche Aufsicht nach wie vor unerlässlich ist, kann KI die Automatisierung der Infrastruktur auf drei wichtige Arten verbessern:

• Vorausschauende Analyse kann potenzielle Fehler erkennen, bevor sie auftreten, indem Muster in Metriken, Protokollen und dem Systemverhalten analysiert werden. 

• Die intelligente automatische Skalierung geht über schwellenwertbasierte Regeln hinaus und berücksichtigt Faktoren wie Kostenoptimierung, Leistungsanforderungen und historische Nutzungsmuster.  

• Eine automatisierte Ursachenanalyse kann Probleme durch komplexe Microservice-Abhängigkeiten innerhalb von Minuten statt Stunden aufspüren.

Die zunehmende Integration von KI in den Infrastrukturbetrieb kann den Wert von IaC erhöhen, indem sie anpassungsfähiger und kontextbewusster gestaltet. Anstatt sich auf vordefinierte Regeln zu verlassen, kann KI Echtzeitsignale von verbundenen Infrastrukturmodellen und Datensätzen interpretieren, um Automatisierungsentscheidungen zu treffen – die Anpassung von Skalierungsschwellen, die Optimierung der Platzierung, die Behebung von Problemen oder die dynamische Durchsetzung von Richtlinien.

Die Konvergenz von KI und kodifizierter Infrastruktur bildet den Grundstein für intelligente, autonome Systeme, die Zuverlässigkeit, Effizienz und Leistung in hybriden Umgebungen kontinuierlich bewerten und verbessern.