Open Source Cloud: Freiheit, Kontrolle und Innovation in der digitalen Wolke

Bei einer Open Source Cloud handelt es sich um eine Umgebung, die ausschließlich auf Plattformen aufbaut, deren Quellcode offen ist. Eine solche Infrastruktur baut in aller Regel auf einer Vielzahl von Anwendungen auf. So lassen sich in der Kombination alle erforderlichen Dienste für das Cloud-Computing bereitstellen. Das Spektrum reicht hier von Lösungen für die Datenspeicherung in der Cloud über Anwendungen für die Orchestrierung in Containern bis hin zu Software für die Überwachung der gesamten Infrastruktur.

Hier wird von einem Stack gesprochen, also einer Sammlung von Anwendungen, die sich aus verschiedenen Komponenten zusammensetzt. Es existieren auch fertige Sammlungen, die eine ganze Architektur für das Cloud-Computing bilden. OpenStack und SCS sind solche Projekte, die auf verschiedenen Komponenten aufbauen, die alle Open Source sind. Im Gegensatz zu Sammlungen wie OpenStack und SCS steht die proprietäre Cloud. Diese Lösungen sind herstellerspezifisch, besitzen keinen quelloffenen Ansatz und für die Nutzung fallen Lizenzgebühren an.

Aufbau und Architektur einer Open Source Cloud

Eine Open-Source-Cloud besitzt zwar eine eigene Architektur, im Kern unterscheidet sich diese jedoch nicht grundsätzlich von anderen Cloud-Lösungen. Was hingegen anders ist, dass die Unternehmen als Nutzer einer solchen Open Source Infrastruktur mehr Kontrolle über die Plattformen haben und sich diese flexibler präsentieren. Zudem ist die Cloud in der Regel in den eigenen Händen, also eine private Cloud, im Gegensatz zu kommerziellen Lösungen, die meist public sind. Beispiele für solche kommerziellen Lösungen sind AWS von Amazon oder die verschiedenen Cloud-Angebote von Microsoft.

Bezüglich der Hardware und Server gibt es hingegen keine Unterschiede. Die Open-Source-Anwendungen laufen auf derselben Hardware und gleichen Servern wie die kommerziellen Lösungen auch. Ebenfalls kommen die gleichen Technologien zum Einsatz, wie etwa die Virtualisierung und Container für Workloads. Virtualisierung ist nicht nur mit VMware, sondern mit vielen anderen Open-Source-Anwendungen möglich. Im Bereich Open Source gibt es unter anderem KVM, während VMware das Äquivalent im kommerziellen Bereich für virtuelle Maschinen ist. Ein weiterer Unterschied bei der Architektur ist das Betriebssystem als Unterbau der Server. Hier kommen verschiedene Distributionen von Linux zum Einsatz, während kommerzielle Plattformen wie von Microsoft auf Windows basieren. Das liegt zum einen daran, dass Linux ebenfalls Open Source ist. Zum anderen sind viele Open Source Plattformen ausschließlich für Linux verfügbar. Einige Lösungen wie Kubernetes gibt es aber auch für Windows.

Aus diesem Grund sollten Unternehmen eine Grundsatzentscheidung treffen und sich auf eines der beiden Konzepte festlegen, wenn die Cloud Migration geplant ist. Damit ist langfristig gewährleistet, dass die Infrastruktur wachsen kann und kompatibel zueinander ist. Eine Open Source Cloud muss nicht selbst aufgesetzt und verwaltet werden. Es gibt Lösungen wie die TelemaxX Opencloud, die auf OpenStack basiert. OpenCloud ist für das Filesharing und die Kollaboration gedacht. So erhalten Unternehmen eine gesamte Infrastruktur über einen Anbieter, die sofort einsatzbereit ist und auf Open Source sowie den Komponenten von OpenStack aufbaut.

Verschiedene Typen von Open Source Clouds

Wie bei kommerziellen Clouds gibt es auch bei den Varianten mit Open Source verschiedene Ansätze. Dies beginnt mit Infrastructure-as-a-Service (IaaS). OpenStack und SAS beispielsweise sind klassische IaaS-Lösungen, denn diese Stacks stellen eine vollständige Infrastruktur zur Verfügung, ohne dass die Entwickler dahinter weitere Services bereitstellen. Alle weiteren Leistungen für den Betrieb rund um den Stack, wie Betriebssystem und Server, müssen Unternehmen selbst organisieren sowie verwalten.

Darüber hinaus gibt es im Bereich der Open Source Cloud viele Lösungen der Klasse Platform-as-a-Service (PaaS). Bei dem Konzept PaaS wird eine Umgebung bereitgestellt, die bereit ist für den Betrieb einer Anwendung, ohne dass Nutzer oder Entwickler sich um die Infrastruktur inklusive Betriebssystem kümmern müssen. Das ermöglicht dann die Integration beliebiger Anwendungen.

Auch Cloud-Anwendungen aus der Kategorie Software-as-a-Service (SaaS) gibt es im Bereich Open Source. Bei diesen stellen die Entwickler neben der Infrastruktur auch spezifische Dienste sowie einen Support zur Verfügung. Diese sind also direkt Out-of-the-Box bereit zum Einsatz, stellen eine spezifische Funktion bereit und erzeugen keinerlei Aufwand in der Administration.

Viele Open-Source-Anwendungen sind weniger bekannt, was ein Grund ist, warum Unternehmen auf kommerzielle Lösungen setzen. Grundsätzlich gibt es im Open-Source-Bereich das gesamte Spektrum an Cloud-Anwendungen und somit auch für jede Aufgabe, für die eine kommerzielle Lösung zur Verfügung steht, eine quelloffene Alternative. Dies reicht vom Datenspeicher über die Orchestrierung von Containern mit Kubernetes bis hin zur Überwachung von Workloads mit speziellen Tools.

Beispielsweise zählt Kubernetes für die Überwachung von Containern zu den bekannteren Anwendungen in diesem Sektor. Mit Kubernetes gelingt die Verwaltung von Containern und die Orchestrierung ganzer Infrastrukturen. Außerdem ist Kubernetes mit Buildpacks kompatibel. Mit Buildpacks ist es dann möglich, Anwendungen über den Quellcode in die Cloud zu transformieren. Solche nativen Buildpacks sind gut für die Kombination mit Kubernetes geeignet. Ebenfalls für die Orchestrierung ist Cloudify konzipiert. Cloudify verwaltet jedoch ganze Cloud-Infrastrukturen und so verbindet Cloudify public und private Plattformen. Bei Cloud Foundry handelt es sich um eine Anwendungsplattform nach dem Konzept PaaS. So trennt Cloud Foundry die Hardware der Maschinen von der Anwendungsebene. Unternehmen stellen mit Cloud Foundry dann unabhängig von der eingesetzten Hardware eigene Microservices bereit.

Mit ownCloud gibt es eine Anwendung, die den Aufbau eigener Cloud-Umgebungen ermöglicht. Mit ownCloud ist dies auf eigenen Servern genauso möglich wie auf gemieteten Maschinen von IT-Dienstleistern. OwnCloud vereint dabei Funktionen wie Datenspeicher, Filesharing und Kollaboration in Echtzeit. Als reine Kollaborationsplattform ist Nextcloud designt. Als Open-Source-Lösung bringt Nextcloud Kommunikations- und Kollaborationsfunktionen mit. So ermöglicht Nextcloud es, eine funktionsfähige Umgebung für die Zusammenarbeit zu erschaffen, wobei Nextcloud sogar zur Klasse der SaaS-Plattformen zählt.

FileCloud ist eine Lösung für die Datenspeicherung. Mit FileCloud lassen sich Netzlaufwerke für das Filesharing oder die Synchronisation der Datensicherung verwandeln. So lassen sich günstige Datenspeicher aufbauen. Dabei bringt FileCloud Optionen für die Zugriffskontrolle mit Rollen und MFA mit. OpenShift ist eine weitere Plattform für die Verwaltung von Containern. Dabei ist mit OpenShift eine ortsunabhängige Bereitstellung von Anwendungen möglich. In Zusammenarbeit mit Kubernetes ist OpenShift in der Lage, eine hybride Cloud-Infrastruktur mit eigenem Cluster aufzubauen und zentral zu verwalten, was die Integration von Microservices vereinfacht.

Eine Infrastruktur mit offenem Quellcode stellt Unternehmen eine Reihe von Vorteilen bereit. Ein wichtiges Argument ist natürlich der kostengünstige Betrieb. Open Source Software erzeugt keine Lizenzgebühren und ist vielfach sogar komplett kostenfrei. Das senkt die laufenden Kosten für den Betrieb der Cloud-Infrastruktur von Unternehmen. Ist das Ziel eine bessere Kostenüberwachung oder die Verbesserung der Auditierbarkeit, dann ist dies eine gute Option, die laufenden Ausgaben für die IT-Infrastruktur zu senken.

Die realen Opencloud Kosten hängen dann von der Leistung und der Art der Architektur ab. So entstehen durch die Miete von Cloudservern zwar auch hier Kosten, die aber deutlich niedriger sind, als beispielsweise proprietäre IaaS- oder SaaS-Lösungen mit vergleichbaren Funktionen.

Zu den Stärken solcher Umgebungen gehören auch die großen Communitys, die mit den verschiedenen Anwendungen verknüpft sind. Diese bieten in der Regel einen breiten Support bei Fragen, Problemen oder gezielter Weiterentwicklung. Bei Anbietern von proprietärer Software kostet ein solcher Support als Dienstleistung hingegen Geld.

Damit verknüpft ist auch mehr Freiheit für Entwickler und Entwicklerinnen. Zum einen ist es dank des offenen Quellcodes einfacher, neue Funktionen oder Schnittstellen zu entwickeln. Zum anderen ist es auch erlaubt, individuelle Funktionen selbst zu programmieren, was bei proprietären Anwendungen meist nicht der Fall ist. Damit gibt es mit Open Source auch mehr Freiheiten, die Lösungen an die eigenen Bedürfnisse anzupassen.

Die quelloffenen Plattformen erleichtern Entwicklern und Entwicklerinnen zudem die Integration in die Infrastrukturen des Unternehmens. Zum einen besitzen diese bereits einheitliche APIs als Schnittstellen, was es einfacher macht, andere Anwendungen zu integrieren und zu verknüpfen. Zum anderen ist es so vergleichsweise einfach, die Konfiguration von Schnittstellen in Eigenregie zu übernehmen oder bei Bedarf zu erstellen. Dafür ist bei Open-Source-Plattformen in der Regel eine umfassende Dokumentation verfügbar. Diese Dokumentation gibt Auskunft über APIs und den Quellcode sowie weitere Punkte. Das erhöht die Transparenz und macht die Arbeit von Entwicklern und Entwicklerinnen nochmals deutlich einfacher. Die Dokumentation ist zudem online einfach verfügbar. Diese Transparenz sorgt zudem für eine hohe Auditierbarkeit.

Ein interessanter Aspekt sind die grundsätzlich längeren Lebenszyklen dieser Plattformen. Bei den meisten kommerziellen Lösungen sind die Lebenszyklen begrenzt. Laufen die Lebenszyklen ab, gibt es keine Upgrades mehr und der Support läuft aus, während für Open-Source-Software Upgrades für einen langen Zeitraum zur Verfügung stehen. Das liegt auch daran, dass diese Software auf Repositories aufbaut. Diese Repositories, die ebenfalls quelloffen sind, werden von der Community gepflegt und weiter mit Updates versorgt. So sind über die Repositories auch für die Zukunft Upgrades gesichert.

Für diese Umgebungen spricht weiterhin, dass kein Vendor Lock zu fürchten ist. Wer auf Services von Microsoft, VMware oder AWS setzt, ist in Zukunft an die Technologien der Anbieter gebunden. So behalten Unternehmen mit Lösungen wie OpenStack oder ownCloud die Souveränität über die eigene Infrastruktur.

Auch einen Ersatz zu den Hyperscalern, die es bisher nur von kommerziellen Anbietern wie AWS gab, existieren inzwischen Alternativen mit quelloffenen Standards. Bei Hyperscalern kommt nicht nur ein Rechenzentrum zum Einsatz, sondern ein Cluster aus vielen Servern. Diese Cluster mit Hyperscalern sorgen dafür, dass die Datenspeicherung und Verarbeitung auf mehr als ein Rechenzentrum verteilt sind und somit mehr als ein Serverplatz existiert.

Seine Stärken spielen Open-Source-Lösungen auch aus, wenn es das Ziel ist, DSGVO-konforme Lösungen für Banken und andere Branchen zu finden. Dafür ist es notwendig, die Souveränität über die Daten zu erlangen. Hierbei spielt der Serverplatz ebenfalls eine Rolle. Der Standort legt fest, welche gesetzlichen Vorgaben der Behörden gelten. Public Services von AWS und anderen großen Anbietern, die zudem oft mit Hyperscalern in den USA arbeiten, unterliegen so den Gesetzen aus den USA, was die Souveränität einschränkt. Der Serverplatz ist jedoch wichtig, gerade was die DSGVO betrifft. So haben die Behörden aus den USA Zugriff auf Daten, wenn sich der Serverplatz in den USA befindet. Mit einer Open-Source-Lösung lässt sich der Serverplatz wählen. So ist es möglich, Strukturen auf eigener Hardware aufzubauen oder von europäischen Anbietern wie TelemaxX zu mieten, was für Datensouveränität sorgt. Somit ist der Serverplatz entscheidend und lässt sich bei kommerziellen Anbietern nicht wirklich beeinflussen. Mit eigenen Lösungen lässt sich die Datensouveränität gewährleisten, denn Behörden aus fremden Ländern haben keinen Zugriff.

 

In Zeiten, in denen immer mehr Unternehmen über einen Cloud Exit nachdenken, sind Open-Source-Modelle und neue Technologien eine attraktive Alternative. Ob OpenStack, SCS oder eine individuelle Lösung – diese quelloffenen Services können enorme Vorteile bereitstellen. Wenn es das Ziel ist, die Kosten zu reduzieren, die Datensouveränität zurückzugewinnen und für mehr Transparenz sowie Auditierbarkeit zu sorgen, dann sind Open-Source-Konzepte für das eigene Rechenzentrum eventuell die Lösung. Ob dabei eine Sammlung wie OpenStack oder SCS zum Einsatz kommen oder der Aufbau mit individuellen Lösungen wie Kubernetes, FileCloud und Cloudify erfolgt, hängt von den eigenen Anforderungen sowie Workloads ab.