Was ist OpenStack?

Mit OpenStack können eigene Cloud-Architekturen auf Standardhardware realisiert werden. Das Softwareprojekt ist zwar nicht neu, wird aber in Unternehmen bislang noch sehr verhalten eingesetzt. Warum das so ist und worin dennoch die Vorteile der Software liegen, möchten wir heute genauer betrachten.

OpenStack ist ein Open-Source-Projekt, das aus einer Reihe von Softwareelementen für die Erstellung von Cloud-Plattformen besteht. Open Source bedeutet, dass der Quellcode der Software öffentlich verfügbar ist. Somit kann eine große Community an der Weiterentwicklung mitarbeiten. Mit seiner Vielzahl an Komponenten bietet OpenStack eine offene und modulare Architektur für den Aufbau individueller Cloud-Infrastrukturen. Diese können auf Standardhardware laufen.

Initiiert wurde das Projekt ursprünglich von Rackspace und der NASA. Inzwischen unterstützen eine Reihe namhafter Unternehmen das Open-Source-Projekt. Hierzu zählen unter anderem AT&T, HP, Canonical, Suse Linux, Intel, Red Hat, Huawei und IBM.

Open-Cloud-Infrastruktur

Im Prinzip sollen die OpenStack-Softwarekomponenten Unternehmen den Aufbau eigener Clouds erleichtern. Man könnte auch sagen, es handelt sich um ein offenes „Cloud-Betriebssystem“, das eine Vielzahl von vorinitialisierten Ressourcen innerhalb eines Rechenzentrums bereithält.

So kann beispielsweise die IT-Abteilung eines Unternehmens als interner Cloud-Service-Provider fungieren. Die Administratoren stellen alle OpenStack-Cloud-Ressourcen zur Verfügung und kontrollieren sie über ein Dashboard. Gleichzeitig können die einzelnen Abteilungen diese Ressourcen individuell je nach Bedarf über ein Web-Interface für ihre Projekte provisionieren. Hat also eine bestimmte Abteilung Bedarf an Cloud-Infrastruktur-Ressourcen für ein spezielles Projekt, stellt sie sich diese individuell aus dem OpenStack-Pool zusammen. Soweit die Theorie…

Neun Basiskomponenten

Neun Basiskomponenten bilden den Infrastruktur-Kern von OpenStack. Sie managen zentrale Cloud-Computing-Services wie Compute, Storage, Networking, Identity, Image sowie Telemetrie und Orchestrierung. Die Komponenten mit Namen wie Nova, Neutron, Swift, Cinder, Keystone oder Glance bilden die Basis für eine Cloud-Infrastruktur.

Bleiben wir beim Beispiel der IT-Abteilung als internem Cloud-Service-Provider. Die IT-Abteilung stellt zwar den physikalischen Unterbau der Cloud-Infrastruktur bereit und wartet sowie aktualisiert ihn. Doch für den softwarebasierten Teil der Cloud-Infrastruktur sind die einzelnen Abteilungen jeweils selbst zuständig. Das umfasst die Auswahl der geeigneten Distribution oder der Komponenten inklusive Wartung, Updates sowie Upgrades. Dies liegt dann alles in der Selbstverantwortung der einzelnen Abteilungen.

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Ein konkreter Anwendungsfall für OpenStack:

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Komplex in der Anwendung

Hier wird schon deutlich, dass es mit dem Aufbau der eigenen Cloud nicht ganz so einfach ist wie gedacht. Denn die Integration und Verwaltung der einzelnen OpenStack-Komponenten kann schnell sehr komplex und unüberschaubar werden. Auch die regelmäßige Aktualisierung der verwendeten Komponenten stellt eine große Herausforderung dar.

Als offene Cloud-Infrastruktur bietet OpenStack Unternehmen zwar die Möglichkeit, unabhängig von einem dedizierten Cloud-Anbieter zu sein. Doch gleichzeitig bringt der Einsatz der Technologie auch mehr Komplexität ins Unternehmen. Das Do-it-yourself (DIY) beim Aufbau der Cloud-Ressourcen durch die einzelnen Abteilungen birgt zudem ein erhöhtes Risiko. Sowohl für den allgemeinen Betrieb der internen IT-Infrastruktur als auch für deren Management. Und nicht zuletzt erfordert der professionelle Umgang mit OpenStack entsprechendes Fachwissen. Doch die Experten sind nach wie vor rar.

Anwendung im Technologieumfeld

Keine Frage: Die Beteiligung namhafter Unternehmen und eine Community von derzeit mehr als 82.000 Mitgliedern aus 187 Ländern ist beeindruckend. Auch der Umsatz, der aus der Nutzung von OpenStack generiert wird, steigt kontinuierlich. Die Analysten von 451 Research geben im „OpenStack Pulse 2017“ an, dass der Umsatz im Jahr 2021 sogar auf über sechs Milliarden Dollar ansteigen soll[1].  Die gleichen Marktforscher bestätigen aber auch, dass das Open-Source-Projekt zwar seine führende Position als Lösung zum Aufbau von offenen Private- und Public-Cloud-Umgebungen gefestigt hat. Doch OpenStack wird das Image nicht los, dass es für durchschnittliche IT-Abteilungen immer noch zu komplex in der Implementierung ist.

Das spiegelt sich auch ein wenig auf der Anwenderseite wider: Aktuell setzen vor allem Unternehmen aus dem IT-Sektor zunehmend auf OpenStack. So werden laut einer Umfrage der OpenStack Foundation aus dem April 2017 Projekte derzeit vor allem im Technologiesektor und in der Telekommunikation umgesetzt. Andere Bereiche wie Herstellung oder Retail spielen momentan noch kaum eine Rolle.

Verteilung der OpenStack-Nutzung nach Branchen

OpenStack wird am häufigsten im ITK-Bereich eingesetzt. Quelle: OpenStack Foundation

 

Managed OpenStack

OpenStack ist zweifelsfrei eine interessante Alternative für Unternehmen. Der Quellcode ist frei zugänglich und verspricht somit Transparenz und Sicherheit. Zugleich bietet es sehr viel Flexibilität, da die Nutzer selbst Änderungen am Code vornehmen können. Sie können zudem eigene Vorschläge in Projekten innerhalb der Community einbringen. Die Innovationen bei OpenStack werden genau von dieser großen Community vorangetrieben. Deshalb wird sich die Nutzung der Software weiterhin verbreiten. Was jedoch all diesen Entwicklungen zugrunde liegt, ist der Bedarf an umfassendem und spezifischem Fachwissen.

Das bedeutet nicht, dass Unternehmen ohne dieses fachliche Know-how nicht auch von den Vorteilen profitieren können. Doch für viele von ihnen bietet es sich an, dazu mit einem erfahrenen Dienstleister zusammenzuarbeiten. Hosting-Anbieter, die bereits konkrete Erfahrung mit OpenStack-Projekten haben, können professionell bei der Auswahl der richtigen Tools beraten, bei der Optimierung der Hardware behilflich sein und bei der Migration oder dem Setup unterstützen.

Eine weitere Option ist die Nutzung von Managed-OpenStack-Services. Dabei stellt der Service-Provider für den Kunden eine gemanagte Infrastruktur als Service (IaaS) auf Basis der Open-Source-Software bereit. Der Dienstleister ist für die physikalische Infrastruktur und den Betrieb der Umgebung zuständig – inklusive Wartung und Updates. Der Kunde nutzt dieses IaaS-Angebot, um sich über ein Self-Service-Portal oder direkt über die APIs seine virtuelle Infrastruktur individuell zusammenzustellen. Für den Betrieb der so eingerichteten OpenStack-basierten virtuellen Infrastruktur sowie der genutzten Anwendungen und Systeme ist dann der Kunde zuständig. Nach Absprache übernimmt aber auch der Managed-Hosting-Anbieter diese Aufgaben für den Kunden.

Fazit

OpenStack wird seinen Weg in die Unternehmen finden. Schon allein, weil viele den klassischen Vendor-Lock-in auch im Cloud-Bereich vermeiden möchten. Darüber hinaus werden neue Einsatzmöglichkeiten in Bereichen wie Edge-Computing und Multi-Cloud-Umgebungen dazu kommen. Die Nutzung von Managed-OpenStack-Services könnte ein erfolgsversprechender Ansatz sein, dem Anwender die Scheu vor der Komplexität dieser offenen Cloud-Infrastruktur zu nehmen.

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Die Basiskomponenten von OpenStack

  1. Nova ist als Computing Engine für das Management und die Verwaltung sämtlicher Compute-Ressourcen wie virtuelle Maschinen (VM) und andere Instanzen zuständig.
  2. Swift ist ein hochverfügbares Storage System für die verteilte Ablage von Objekten und Dateien. Swift bietet Unternehmen die Möglichkeit, große Menge an Daten effizient, sicher und kostengünstig zu speichern.
  3. Cinder bietet über eine Self-Service-API Zugriff auf Block-Storage-Kapazitäten. Diese Art der Dateiablage ist wichtig in Szenerien, in denen die Zugriffsgeschwindigkeit auf Daten im Vordergrund steht.
  4. Neutron ist ein Software-Defined-Networking Projekt (SDN), das die Bereitstellung von Netzwerkdiensten (NaaS – Network as a Service) in virtuellen Rechenumgebungen bereitstellt.
  5. Horizon ist das Dashboard hinter OpenStack. Es ist flexibel erweiterbar und bietet den Anwendern eine webbasierte Benutzeroberfläche für den Zugriff auf die Dienste.
  6. Keystone liefert Identity Services und ist im Prinzip eine Liste aller Nutzer, die mit der OpenStack-Cloud arbeiten. In der Liste sind die Nutzer den einzelnen Cloud-Diensten zugeordnet, auf die sie eine Zugriffsberechtigung haben. Über die Identity-API bietet der Dienst sozusagen API-Clientauthentifizierung, Service-Erkennung und verteilte Mandantenberechtigung.
  7. Glance ist ein Image Service, der das Auffinden, Registrieren und Abrufen von Images virtueller Maschinen ermöglicht. Die Abfrage von VM-Image-Metadaten oder von tatsächlichen Images erfolgt über eine RESTful-API. Auf diese Weise abgerufene Images können auch als Vorlage verwendet werden, um neue VM-Instanzen bereitzustellen.
  8. Ceilometer liefert Telemetrie-Dienste. Cloud-Anbieter können damit zum Beispiel, Abrechnungsdienste für einzelne Cloud-Nutzer anbieten. Zudem sammelt Ceilometer Daten der verwendeten OpenStack-Dienste. Diese können bei Bedarf beispielsweise für die Auswertung von Nutzungs- oder Messdaten dienen.
  9. Heat orchestriert die Infrastruktur-Ressourcen für eine Cloud-Anwendung. Heat implementiert dazu eine Orchestrierungs-Engine, um mehrere zusammengesetzte Cloud-Anwendungen basierend auf Vorlagen in Form von Textdateien zu starten. Diese Dateien können wie Code behandelt werden. Heat bietet eine OpenStack-native REST-API für den Zugriff auf native Heat-Vorlagenformate. Zudem gibt es eine Query-API, um eine Kompatibilität mit dem AWS CloudFormation-Vorlagenformat zu gewährleisten.

[1] The 451 Research, OpenStack Pulse 2017, by Al Sadowski & Jay Layman, Oktober 2017

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