Anwendungsfälle für private Clouds: 6 Möglichkeiten, wie Private Clouds einen Mehrwert für Unternehmen schaffen

Während Cloud Computing den Arbeitsplatz in Unternehmen immer weiter verändert, entwickelt sich die Private-Cloud-Infrastruktur mit und hilft Unternehmen und Organisationen in Branchen wie dem Gesundheitswesen, der öffentlichen Verwaltung und dem Finanzwesen, die Kontrolle über ihre Daten anzupassen, um Compliance, Datenschutz, Sicherheit und andere Geschäftsanforderungen zu erfüllen.

Laut einem Bericht von Future Market Insights (Link führt zu einer Seite außerhalb von ibm.com) wird der globale Markt für Private-Cloud-Dienste bis 2033 von 92,64 Milliarden USD im Jahr 2023 auf voraussichtlich 405,30 Milliarden USD wachsen.

Eine Private Cloud ist ein Single-Tenant-Cloud-Computing-Modell, bei dem alle Hardware- und Softwareressourcen ausschließlich einem einzigen Unternehmen zugewiesen und nur für dieses zugänglich sind.

Private Clouds kombinieren viele der Vorteile von Cloud Computing (z. B. bedarfsgerechte Rechenressourcen, hohe Flexibilität und Skalierbarkeit) mit der Zugriffskontrolle, Sicherheit und Ressourcenanpassung einer lokalen Infrastruktur über ein Self-Service-Portal oder eine Benutzeroberfläche.

In einer Private Cloud ist in der Regel eine einzelne Organisation für die gesamte private Infrastruktur verantwortlich, unabhängig davon, ob diese intern am physischen Standort eines Unternehmens, in einem externen Rechenzentrum auf einer Infrastruktur, die einem Dritten gehört oder von Dritten gemietet wird, oder auf der Infrastruktur eines öffentlichen Cloud-Dienstanbieters gehostet wird. Darüber hinaus kann sich ein Unternehmen zwar dafür entscheiden, eine Private Cloud selbst zu betreiben und zu verwalten, lagert aber häufig die teilweise oder vollständige Verwaltung an einen Drittanbieter aus. Alle großen Public-Cloud-Anbieter (z. B. Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, IBM Cloud, Microsoft Azure) und Technologieunternehmen wie VMware und Red Hat bieten Private-Cloud-Plattformen und -Lösungen an.

Unternehmen in Branchen, die strenge gesetzliche Vorschriften oder Gesetze zur Datenhoheit einhalten müssen (Fertigungsindustrie, Energie, Öl und Gas), entscheiden sich häufig für private Cloud-Umgebungen, wenn sie strenge gesetzliche Standards erfüllen müssen. Eine private Cloud bietet auch eine ideale Umgebung für Unternehmen mit Workloads, die vertrauliche Dokumente, geistiges Eigentum, personenbezogene Daten, medizinische Aufzeichnungen, Finanzdaten oder andere vertrauliche Daten betreffen.

Bevor wir uns weiter mit der Private Cloud befassen, lohnt es sich, einen Blick auf die drei Haupttypen von Cloud-Computing-Modellen zu werfen: Private, Public und Hybrid.

In einer Public Cloud stellt ein Drittanbieter-Service Computing-Ressourcen (z. B. einsatzbereite Softwareanwendungen, Virtual Machines (VMs), auf Unternehmen abgestimmte Infrastrukturen und Entwicklungsplattformen) zur Verfügung, die Benutzern über das öffentliche Internet gegen eine nutzungsabhängige Bezahlung oder über ein Abonnement zugänglich gemacht werden. Im Gegensatz zur Single-Tenant-Architektur einer Private Cloud hält sich eine Public Cloud an eine Multi-Tenant-Architektur, bei der Endbenutzer einen Pool virtueller Ressourcen gemeinsam nutzen, die einzelnen Mandanten über eine Self-Service-API-Schnittstelle automatisch bereitgestellt und zugewiesen werden.

Eine Hybrid Cloud fasst Public Cloud, Private Cloud und traditionelle lokale Umgebungen in einer flexiblen und kosteneffizienten IT-Infrastruktur zusammen. Laut dem IBM Transformation Index: State of Cloud haben mehr als 77 % der Geschäfts- und IT-Experten einen Hybrid-Cloud-Ansatz gewählt, der Automatisierung, künstliche Intelligenz (KI) und andere Spitzentechnologien kombiniert, um Kontrolle und Transparenz zu zentralisieren und eine zentrale Oberfläche zu schaffen, die Kosten, Leistung, Compliance und Sicherheit in allen Umgebungen optimiert.

Heutzutage kombinieren die meisten Unternehmen die Hybrid Cloud mit der Multicloud, d. h. der Nutzung unterschiedlicher Services von mehreren Cloud-Service-Anbietern. Eine Multicloud hilft Kunden, die Abhängigkeit von einem Anbieter zu vermeiden, und ermöglicht ihnen eine optimale Computing-Umgebung für jede Workload.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Blogbeitrag „Public Cloud vs. Private Cloud vs. Hybrid Cloud: Was ist der Unterschied?“

Alle drei Cloud-Bereitstellungsmodelle unterstützen die folgenden vier primären Cloud-Services:

• Infrastructure-as-a-Service (IaaS) stellt Rechen-, Netzwerk- und Datenspeicherressourcen auf Abruf über das Internet bereit und rechnet nutzungsbasiert ab. IaaS ermöglicht es Unternehmen, Ressourcen nach Bedarf zu erweitern oder zu verringern, wodurch sich die hohen Vorabinvestitionen im Zusammenhang mit traditioneller IT-Infrastruktur reduzieren lassen.
• Platform-as-a-Service (PaaS) bietet Unternehmen eine vollständige Cloud-Plattform (z. B. Hardware, Software und Infrastruktur) für die Entwicklung, Ausführung und Verwaltung von Anwendungen – ohne die Kosten, Komplexität und Inflexibilität, die mit dem Aufbau und der Wartung dieser Plattform vor Ort (auch als „On-Prem“ bezeichnet) verbunden sind.
• Software-as-a-Service (SaaS) ermöglicht es Benutzern, sich mit cloudbasierten Apps (z. B. Zoom, Adobe, Salesforce) zu verbinden und diese zu nutzen. Ein SaaS-Anbieter betreibt, verwaltet und wartet die Software sowie die Infrastruktur, auf der diese Software läuft. SaaS ist der am weitesten verbreitete Public-Cloud-Computing-Service.
• Serverless ermöglicht es Entwicklern, cloudnative Anwendungen zu erstellen und auszuführen, ohne Server oder Backend-Infrastruktur bereitstellen oder verwalten zu müssen. Serverless vereinfacht die Entwicklung und unterstützt DevOps-Praktiken, indem es Entwicklern ermöglicht, weniger Zeit für die Definition der Infrastruktur aufzuwenden, die für die Integration, das Testen, die Bereitstellung und die Implementierung von Code-Builds in der Produktion erforderlich ist.

Private Clouds nutzen dieselbe zugrundeliegende Technologie wie Public-Cloud- und Hybrid-Cloud-Modelle, einschließlich der folgenden:

• Virtualisierung: Die Virtualisierung, die Grundlage des Cloud-Computing, verwendet Software, um eine Abstraktionsschicht über der Computerhardware zu erstellen, die die Aufteilung der Hardwarekomponenten eines einzelnen Computers (z. B. Prozessoren, Arbeitsspeicher und Speicher) in mehrere virtuelle Maschinen (VMs) ermöglicht. Jede VM läuft mit einem eigenen Betriebssystem (OS) und verhält sich wie ein unabhängiger Computer, obwohl sie nur auf einem Teil der zugrundeliegenden Computerhardware läuft. Durch die Maximierung der Hardware-Auslastung ermöglicht die Virtualisierung die effiziente gemeinsame Nutzung von Hardware durch mehrere Benutzer und Anwendungen und gewährleistet so die Skalierbarkeit, Flexibilität und Elastizität der Cloud.
• Verwaltete Software: Die Verwaltungskonsolen-Software bietet Administratoren die vollständige Kontrolle über die Infrastruktur und Anwendungen, die in einer privaten Cloud-Umgebung ausgeführt werden, und ermöglicht ihnen, die Sicherheit, Verfügbarkeit und Ressourcennutzung zu optimieren.
• Automatisierung: Cloud-Automatisierungstools laufen auf virtuellen Umgebungen und beschleunigen Aufgaben (z. B. Serverbereitstellung, Integrationen), reduzieren die manuelle Arbeit, die mit der Bereitstellung, Konfiguration oder Verwaltung von Cloud-Umgebungen verbunden ist, und ermöglichen die Bereitstellung von Ressourcen im Self-Service. Die Automatisierung unterstützt auch andere wichtige Cloud-Funktionen, darunter die automatische Skalierung, die Container-Orchestrierung mit Tools wie Docker und Kubernetes sowie DevOps-Workflows.
• Cloudnative Anwendungen: „Cloudnativ“ bezieht sich auf einen Softwareansatz für die Entwicklung und Bereitstellung von Microservices (auch Microservice-Architektur genannt), bei denen eine einzelne Anwendung viele kleinere, lose gekoppelte und unabhängig voneinander einsetzbare Komponenten oder Dienste umfasst. Diese modernen Tools ermöglichen es Teams, Anwendungen schnell und häufig zu aktualisieren, um die Anforderungen im modernen Geschäft zu erfüllen und die Kundenerfahrung zu verbessern.

Es gibt vier Haupttypen von Private-Cloud-Infrastrukturen.

Lokale Private Cloud

Eine On-Premises-Cloud wird vor Ort gehostet und vom IT-Team eines Unternehmens verwaltet. Eine On-Premises-Cloud bietet zwar eine hohe Kontrolle über die Sicherheit, kann aber kostspielig in der Wartung sein, da sie im Voraus und wiederkehrende Kapitalausgaben erfordert.

Virtual Private Cloud

Eine Virtual Private Cloud (VPC) ist eine Public-Cloud-Dienstfunktion, die auf einer Public-Cloud-Infrastruktur eine Umgebung schafft, die der Private Cloud ähnelt. Alle Ressourcen (z. B. Rechen-, Speicher-, CPU- und Netzwerkkapazitäten) werden aus der physischen Hardware abstrahiert und von Virtual Machines (VMs) oder Containern gemeinsam genutzt. Eine VPC ermöglicht es Kunden, isolierte virtuelle Netzwerke zu definieren und zu kontrollieren und diese Cloud-Ressourcen dann in diesen Netzwerken bereitzustellen.

Gehostete Private Cloud

Gehostete Private Clouds werden außerhalb des Unternehmens auf den Servern eines Cloud-Service-Anbieters ausgeführt. Im Gegensatz zu einer VPC, bei der sich Unternehmen Server mit anderen Kunden teilen, werden in einer gehosteten privaten Cloud Server verwendet, die ausschließlich für ein einzelnes Unternehmen bestimmt sind, entweder On-Prem oder in einem externen Rechenzentrum.

Managed Private Cloud

Eine Managed Private Cloud ist eine Single-Tenant-Umgebung, bei der die Verantwortung für die Verwaltung und Wartung der Cloud-Infrastruktur an einen externen Dienstleister ausgelagert wird. Physische Hardware (z. B. Kühlsysteme, Bare-Metal-Server, Speichergeräte, Netzwerkgeräte) wird häufig im Rechenzentrum des Cloud-Dienstanbieters untergebracht, oder diese Infrastrukturkomponenten können sich im eigenen Rechenzentrum eines Unternehmens befinden. Neben Hosting- und Verwaltungsplattformen bieten CSPs viele weitere private Tools und Lösungen an, darunter Überwachung und Berichterstellung, Private-Cloud-Speicher, Disaster Recovery (DR) und vieles mehr.

Eine Private-Cloud-Computing-Umgebung bietet die folgenden entscheidenden Vorteile:

• Mehr Kontrolle über Ressourcen: Private Clouds geben Unternehmen mit Konfigurationen, die von internen IT-Teammitgliedern verwaltet werden können, mehr Kontrolle über ihre IT-Ressourcen. Darüber hinaus erhöht dieses Maß an Kontrolle die Flexibilität, die erforderlich ist, um Ressourcen nach Bedarf nach oben oder unten zu skalieren.
• Anpassung: Die Bereitstellung einer Private Cloud ermöglicht es Unternehmen, Server und Software an ihre Sicherheits-, Compliance- und Leistungsanforderungen anzupassen.
• Hohe Sicherheit: Bestimmte Branchen, wie etwa die Versicherungsbranche, sind anfälliger für Datenschutzverletzungen und Cyberangriffe. Eine Private Cloud bietet mehr Transparenz und Zugriffskontrolle, da vertrauliche Daten und Anwendungen hinter privaten Firewalls gespeichert werden. Zu den weiteren maßgeschneiderten Cloud-Sicherheitsmaßnahmen, die zur Begrenzung der Angriffsfläche beitragen, gehören virtuelle private Netzwerke (VPNs), Datenverschlüsselung und API-Schlüssel.
• Vorhersehbare Kosten: Auch wenn eine Public Cloud auf einem nutzungsbasierten Modell basiert, kann es zu unvorhergesehenen Kosten und verschwendeten Ausgaben im Zusammenhang mit ungeplanten Traffic-Spitzen oder Leerläufen kommen. Private Clouds können sehr kosteneffizient sein, da sie es Unternehmen ermöglichen, Ressourcen besser an ihren Geschäftsanforderungen auszurichten.
• Geringe Latenz: Eine Private Cloud bietet eine geringere Latenz, da sich alle Ressourcen in einem lokalen Rechenzentrum oder in einer verwalteten Private Cloud befinden, in der die Ressourcen nur von einem Kunden genutzt werden.
• Leistungsoptimierung: Da eine Private Cloud eine verbesserte Kontrolle bietet, kann ein Unternehmen seine Infrastruktur anpassen, um eine hohe Leistung sicherzustellen und optimale Workloads auszuführen.

Hier sind sechs Möglichkeiten, wie Unternehmen eine Private Cloud nutzen können, um die laufende digitale Transformation zu unterstützen und einen geschäftlichen Mehrwert zu schaffen.

1. Anforderungen an Datenschutz und Compliance

Aufgrund ihres eingeschränkten Zugriffs sind Private Clouds hervorragende Umgebungen für Unternehmen mit Datenschutz-, Compliance- oder regulatorischen Bedenken. So müssen sich beispielsweise alle US-Gesundheitsunternehmen an die HIPAA Privacy Rule halten, das Bundesgesetz, das die Schaffung nationaler Standards zum Schutz sensibler Gesundheitsdaten von Patienten vor einer Offenlegung vorschreibt. Eine Private Cloud ermöglicht es Gesundheitsorganisationen, administrative und physische Kontrollen zu nutzen, die zum Speichern und Schutz geschützter Gesundheitsdaten (PHI) entwickelt wurden.

2. Private-Cloud-Speicher

Private-Cloud-Speicher ermöglichen es Unternehmen wie Finanzinstituten, sensible Daten zu schützen und zu kontrollieren, wer Zugriff auf diese Daten hat. Beispielsweise können nur Administratoren oder Teammitglieder, denen die Berechtigung erteilt wurde, über eine private Verbindung wie ein virtuelles privates Netzwerk (VPN) mit Kundendaten interagieren.

3. Anwendungsmodernisierung

Viele Unternehmen nutzen Private Clouds, um im Rahmen ihrer Anwendungsmodernisierung ältere Anwendungen zu modernisieren. Private Clouds können an die Verarbeitung sensibler Workloads angepasst werden und ermöglichen so einen reibungslosen und sicheren Übergang zur Cloud.

4. Hybride Multicloud-Strategie

Die Private Cloud spielt eine entscheidende Rolle in einer hybriden Multicloud-Umgebung, die Unternehmen die Kontrolle und Agilität gibt, um die beste Cloud-Umgebung für jede Workload zu wählen. Zum Beispiel kann eine Bank mit einer Hybrid-Cloud-Strategie sensible Kundeninformationen in einer Private Cloud speichern und eine Public Cloud nutzen, um neue Anwendungen zu entwickeln und zu testen, zum Beispiel ein Treueprogramm für ihre mobile Plattform.

5. Edge Computing

Edge Computing ist ein dezentraler Ansatz, bei dem Speicher und Rechenleistung näher am Ort der Datenerstellung sind. Zum Beispiel können Gesundheitsorganisationen IoT und andere Edge-Geräte nutzen, um Patienten aus der Ferne zu überwachen. Eine Private-Cloud-Infrastruktur kann am Rande des Netzwerks eingesetzt werden, wo sensible Daten dann lokal verarbeitet werden können. Diese Funktion ermöglicht es Ärzten, datengestützte Entscheidungen in Echtzeit zu treffen und dabei die Datenschutzbestimmungen für Patienten einzuhalten.

6. Generative KI

Heutzutage nutzen immer mehr Unternehmen in allen Cloud-Umgebungen, einschließlich der Private Cloud, Funktionen generativer KI. Beispielsweise können generative KI-Modelle die Sicherheit erhöhen, indem sie historische Daten analysieren und Muster und Anomalien in der Private-Cloud-Infrastruktur identifizieren, die Bedrohungen in Echtzeit aufdecken.

Als führender Anbieter von Hybrid-Cloud-Lösungen hilft IBM Kunden, die beste Private-Cloud-Umgebung für ihre Bedürfnisse zu finden. Beispielsweise bietet der IBM Cloud Virtual Server for VPC eine schnelle Bereitstellung von Rechenkapazität mit den höchsten Netzwerkgeschwindigkeiten und den sichersten, softwaredefinierten Netzwerkressourcen, die in der IBM Cloud verfügbar sind.