{"id":14391,"date":"2019-01-14T08:13:46","date_gmt":"2019-01-14T07:13:46","guid":{"rendered":"https:\/\/www.inovex.de\/blog\/?p=14391"},"modified":"2022-09-27T08:26:42","modified_gmt":"2022-09-27T06:26:42","slug":"hybride-dwh-architekturen-cloud-1","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.inovex.de\/de\/blog\/hybride-dwh-architekturen-cloud-1\/","title":{"rendered":"Hybride DWH-Architekturen: Mehrwerte von Cloud Services (Teil 1)"},"content":{"rendered":"<div>\n<div>K\u00fcrzlich wurde das Buch <a href=\"https:\/\/dpunkt.de\/produkt\/bi-analytics-in-der-cloud\/\">BI &amp; Analytics in der Cloud<\/a> im dpunkt-Verlag ver\u00f6ffentlicht, in dem von verschiedenen Fachautoren des TDWI die Besonderheiten zu Cloud Business Intelligence und Analytics erkl\u00e4rt werden. <a href=\"https:\/\/www.inovex.de\/de\/content-pool\/publikationen\/\">Unseren Beitrag<\/a> \u201eMehrwerte von Cloud Services in hybriden DWH-Architekturen\u201c ver\u00f6ffentlichen wir ebenfalls als dreiteilige Blog-Serie. Dieser erste Teil behandelt neben der Einf\u00fchrung die Kapitel Cloud und Data-Warehousing, Connectivity in die Cloud sowie Skalierbarkeit und Chancen durch Technologievielfalt.<\/div>\n<\/div>\n<p><!--more--><\/p>\n<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_82_2 counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-custom ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\"><p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\"><\/p>\n<\/div><nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.inovex.de\/de\/blog\/hybride-dwh-architekturen-cloud-1\/#Einfuehrung\" >Einf\u00fchrung<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.inovex.de\/de\/blog\/hybride-dwh-architekturen-cloud-1\/#Cloud-und-Data-Warehousing\" >Cloud und Data-Warehousing<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.inovex.de\/de\/blog\/hybride-dwh-architekturen-cloud-1\/#Connectivity-in-die-Cloud\" >Connectivity in die Cloud<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.inovex.de\/de\/blog\/hybride-dwh-architekturen-cloud-1\/#Skalierbarkeit\" >Skalierbarkeit<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/www.inovex.de\/de\/blog\/hybride-dwh-architekturen-cloud-1\/#Chancen-durch-Technologievielfalt\" >Chancen durch Technologievielfalt<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/www.inovex.de\/de\/blog\/hybride-dwh-architekturen-cloud-1\/#Weiterlesen\" >Weiterlesen<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Einfuehrung\"><\/span>Einf\u00fchrung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<div>Die Gr\u00fcnde, IT-Infrastruktur aus dem eigenen Rechenzentrum in eine (Public) Cloud zu verschieben, sind vielf\u00e4ltig und einleuchtend: niedrigere Kosten, schnellere Time-to-Market und Effizienz des Kapitaleinsatzes, um nur die wichtigsten zu nennen. Die komplette Verlagerung eines Corporate Data Warehouse (DWH) in die Cloud ist allerdings bislang eher die Ausnahme. Abgesehen von der gerade in Deutschland sehr ernsthaft gef\u00fchrten Datenschutz-Diskussion w\u00fcrde es viel Aufwand und Kosten bedeuten, die Daten aller relevanten Quellsysteme mit der Cloud zu synchronisieren oder alle Systeme des Unternehmens dorthin umzuziehen. Einen Zwischenweg stellen hybride DWH-Architekturen dar, die selektiv Cloud-Dienste nutzen und dabei die On-Premises-Datenbest\u00e4nde- und Cloud-Datenbest\u00e4nde intelligent integrieren.<\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Cloud-und-Data-Warehousing\"><\/span>Cloud und Data-Warehousing<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<div>\n<p>Die Vielfalt an verf\u00fcgbaren, spezialisierten Datenspeicherungs- und Verarbeitungs-Technologien erm\u00f6glicht hybride Systeme im Sinne der Verwendung unterschiedlichster Komponenten bei weiterhin \u00fcberschaubaren Kosten und Komplexit\u00e4t. Die Vorteile der Cloud-Services f\u00fcr Data-Management- und Analytics-Aufgaben werden dazu in den folgenden Abschnitten mit Beispielen aus der Praxis vorgestellt. Da die fachbereichs\u00fcbergreifende Betrachtung von Daten auf Business-Intelligence-Plattformen inzwischen einen hohen Stellenwert hat, werden hier inhaltlich nicht nur klassische Data-Warehouse Use Cases wie Finanz- oder Vertriebs-Kennzahlen betrachtet, sondern dar\u00fcber hinaus auch andere analytische Themen wie die Sammlung und Auswertung von Maschinen- und Social-Media-Nutzungsdaten.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Connectivity-in-die-Cloud\"><\/span>Connectivity in die Cloud<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Eine der ersten zentralen Fragestellungen bei hybriden Infrastrukturen ist nat\u00fcrlich, auf welche Weise die Daten sicher zwischen On-Premises-Rechenzentren und der Cloud ausgetauscht werden k\u00f6nnen. Die verschiedenen Alternativen und Optionen dazu werden hier kurz dargestellt.<\/p>\n<p>Das Einrichten eines Virtual Private Network (VPN) zwischen On-Premises-Rechenzentrum und der Cloud-Infrastruktur ist eine naheliegende Variante. Im Prinzip reiht sich die Cloud zwischen den verschiedenen Standorten eines Unternehmens als weiteres verbundenes Netzwerk ein. Die Verbindungen sind verschl\u00fcsselt und die Kommunikation kann auf bestimmte Protokolle und Ports eingeschr\u00e4nkt werden um die Sicherheit weiter zu erh\u00f6hen. Allerdings \u00f6ffnet das Unternehmen sein Netzwerk damit auch punktuell nach au\u00dfen, so dass bei einer Kompromittierung der Infrastruktur des Cloud-Anbieters auch unmittelbar Gefahren f\u00fcr das On-Premises-Unternehmensnetzwerk bestehen. Deshalb ist dieser Schritt auch oft mit zeitaufw\u00e4ndigen Vorab-Evaluierungen der Sicherheitsmechanismen in der Cloud seitens der internen IT verbunden.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-14395 size-full\" src=\"https:\/\/www.inovex.de\/wp-content\/uploads\/2018\/11\/Data-Gateway.png\" alt=\"Skizze eines Data Gateway\" width=\"960\" height=\"540\" \/><\/p>\n<p>Eine g\u00e4ngige Alternative zum VPN bieten einige Cloud Provider mit spezialisierten L\u00f6sungen wie in der Abbildung <em>Data Gateway<\/em> skizziert. Diese erm\u00f6glichen den gesicherten Datentransfer von On-Premises-Datenbanken, File Servern und anderen Datenspeichern an bestimmte Dienste in der Cloud.\u00a0Ein solches Gateway wird auf einem Server innerhalb des lokalen Kundennetzes installiert, mit bestimmten Rechten auf Ressourcen f\u00fcr den Datenzugriff ausgestattet und anschlie\u00dfend in der Cloud registriert. Die Kommunikation zwischen Gateway und Endpunkt in der Cloud erfolgt verschl\u00fcsselt und einheitlich \u00fcber Standardprotokolle und einen definierbaren Port (z.B. 443) und erfordert deshalb meist keine zus\u00e4tzlichen Freigaben durch die IT.<\/p>\n<p>Trotz Verschl\u00fcsselung bereitet den Sicherheitsverantwortlichen die Nutzung von \u00f6ffentlichen Internetleitungen und Infrastrukturen gerade f\u00fcr sensible Daten Sorge. Um die Angriffsfl\u00e4che weiter zu minimieren k\u00f6nnen spezielle Leitungen genutzt werden, die direkt mit den Rechenzentren der Cloud-Anbieter verbunden sind und die ausschlie\u00dflich den Traffic des Mieters transportieren.<\/p>\n<p>Ein weiterer Aspekt \u2013 gerade zu Beginn von Projekten mit einem umfangreichen, historischen Datenbestand \u2013 ist der initiale Upload dieser Daten in die Cloud. \u00dcber die Standard-Internetverbindung des Unternehmens kann das zu einem Zeit- und Kostenproblem werden. Die Cloud-Provider bieten daf\u00fcr teilweise einen Service an, bei dem die Daten des Kunden auf physischen Datentr\u00e4gern abgeholt, direkt ins Cloud-Rechenzentrum gefahren und eingespeist werden.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Skalierbarkeit\"><\/span>Skalierbarkeit<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Dem stetig steigenden Hunger analytischer L\u00f6sungen auf mehr Rechen- und Speicherkapazit\u00e4t setzen die Public-Cloud-Anbieter das Angebot fast unendlicher Ressourcen entgegen. Das ist sowohl f\u00fcr horizontale als auch vertikale Skalierungsszenarien ein gro\u00dfer Vorteil gegen\u00fcber eigenen Rechenzentren, deren Ausstattung mit\u00a0der Kapitalbindung f\u00fcr den Kunden einhergeht \u2013 von oft langwierigen Beschaffungsprozessen und r\u00e4umlichen Platzrestriktionen ganz abgesehen. Um diese Performance-Optionen einem breiten Publikum als Dienst anbieten zu k\u00f6nnen, werden\u00a0sie in der Cloud oft abstrahiert und in der Bedienung vereinfacht. Bei vielen Diensten entscheidet der User nicht mehr \u00fcber technische Parameter wie CPU &amp; Arbeitsspeicher, sondern ob der Service einfach doppelt oder dreimal so schnell sein soll. Dazu werden k\u00fcnstliche Einheiten gebildet und in unterschiedlichen Service-Kategorien angeboten. So ist es dann teilweise auch \u00fcber die Web-Oberfl\u00e4che m\u00f6glich, die gew\u00fcnschte Performance per Schieberegler einzustellen.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-14402 size-full\" src=\"https:\/\/www.inovex.de\/wp-content\/uploads\/2018\/11\/Skalierbarkeit-in-der-Cloud.png\" alt=\"Skalierbarkeit in der Cloud vs. im Rechenzentrum\" width=\"960\" height=\"540\" \/><\/p>\n<p class=\"HaupttextFolge\">Dem im Zeitverlauf sehr variablen Ressourcenbedarf von Data-Warehouse-L\u00f6sungen kommt die automatisierbare zeit- oder auslastungsgesteuerte Allokation von Rechenleistung zugute. So kann beispielsweise die Infrastruktur nachts f\u00fcr rechenintensive Batch-Operationen und tags\u00fcber f\u00fcr Query Performance optimiert werden. Bestimmten Komponenten k\u00f6nnen bei einer smarten Kombination von Datenhaltung und Zugriffsschichten zeitweise sogar komplett abgeschaltet werden.<\/p>\n<p class=\"HaupttextFolge\">Die Abbildung zur <em><span class=\"Kursiv\">Skalierbarkeit in der Cloud<\/span><\/em> zeigt die hybride Analytics-Landschaft eines Unternehmens, welche die Services der Cloud f\u00fcr die Verarbeitung von Massendaten nutzt.<\/p>\n<p class=\"HaupttextFolge\">\u201eData born in the cloud\u201c in gro\u00dfen Volumina wie Social-Media- oder Clickstream-Daten werden in der Cloud mit horizontal skalierenden Big-Data-Systemen verarbeitet und in einem relationalen Massive Parallel Processing Data-Warehouse (MPP DWH) f\u00fcr das Berichtswesen bereitgestellt. Traditionelle Workloads sowie Analysen und Dashboards laufen weiterhin on-premises \u00fcber das Standard-Business-Intelligence-Tooling. Nicht-sensible Daten werden \u00fcber ein Data Gateway im Cloud DWH angereichert, was auch konsolidiertes Reporting \u00fcber alle Daten erm\u00f6glicht.<\/p>\n<p class=\"HaupttextFolge\">Es sind keine Vorab-Investitionen in Hardware f\u00fcr die Big-Data-Systeme notwendig. Der Projektverlauf wird durch schnelle Provisionierung der Cloud-Systeme ohne den sonst notwendigen intensiven Aufbau von Infrastruktur-Know-How beschleunigt.<\/p>\n<h2 class=\"HaupttextFolge\"><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Chancen-durch-Technologievielfalt\"><\/span>Chancen durch Technologievielfalt<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p class=\"HaupttextAnfang\">In der Cloud sind sehr viele unterschiedliche Technologien nur einen Mausklick entfernt. Das schafft den Freiraum in Projekten auch technologisch neue Wege zu gehen \u2013 und das mit verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig geringem Einarbeitungs- und Bereitstellungsaufwand. Die Cloud verh\u00e4lt sich wie ein \u201eBaukasten\u201c f\u00fcr die Zusammenstellung von Software-Architekturen mit spezialisierten Komponenten, die \u00fcber lose gekoppelte Schnittstellen direkt miteinander kommunizieren. Ob Realtime- oder traditionelle Batch-Verarbeitung, es sind oft gleich mehrere PaaS-Dienste mit unterschiedlichen Schwerpunkten f\u00fcr die gleiche Aufgabe vorhanden. Das erm\u00f6glicht die Umsetzung von best-of-breed Ans\u00e4tzen \u2013 viel einfacher als in On-Premises-Szenarien.<\/p>\n<p>Inzwischen gibt es auch Business-Intelligence-Komponenten, die speziell f\u00fcr die Cloud entwickelt wurden und exklusiv dort verf\u00fcgbar sind. Diese sind speziell auf diese Infrastruktur optimiert und bieten durch ihre Funktionalit\u00e4t ein Alleinstellungsmerkmal f\u00fcr bestimmte Cloud Provider.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"aligncenter wp-image-14403 size-full\" src=\"https:\/\/www.inovex.de\/wp-content\/uploads\/2018\/11\/Technologievielfalt-in-der-Cloud.png\" alt=\"Technologievielfalt in der Cloud: Skizze alternativer Technologien\" width=\"960\" height=\"540\" \/><\/p>\n<p>Die <em>Abbildung Technologievielfalt in der Cloud<\/em> zeigt einen <a href=\"https:\/\/www.inovex.de\/de\/referenzen\/case-studies\/beyerdynamic-kopfhoerer-herstellung-40\/\">Use Case aus der Praxis<\/a> f\u00fcr die Optimierung der Fertigungsprozesse. Bestimmte Sensordaten aus den global verteilten Fertigungsanlagen unterschiedlicher Standorte eines Unternehmens werden \u00fcber Field Gateways in die Cloud gesendet. Berechnungen werden direkt im Stream vorgenommen und die Daten durch Machine Learning Modelle mit Optimierungsvorschl\u00e4gen angereichert. Die Persistenz der Ergebnisse erfolgt gleichzeitig in mehreren spezialisierten Datenbanken f\u00fcr unterschiedliche Verwendungszwecke. Au\u00dferdem werden zur \u00dcberwachung der Fertigungslinien die Daten-Streams in Echtzeit-Dashboards visualisiert, die dann direkt an den Linien angezeigt werden. Die R\u00fcckkopplung der zu optimierenden Parameter f\u00fcr den Maschinenpark wird \u00fcber Data Gateways an alle Standorte \u00fcbertragen und dient so der kontinuierlichen Verbesserung der Industriestra\u00dfen.<\/p>\n<p class=\"HaupttextFolge\">Hier wird besonders der Vorteil der Vielf\u00e4ltigkeit von Diensten in Public Clouds sowie der dezentralen Verf\u00fcgbarkeit deutlich. Die Kosten f\u00fcr Cloud Computing und Datentransfer werden schnell amortisiert durch eingesparte Betriebskosten und den verringerten Kapitaleinsatz f\u00fcr Hardware.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Weiterlesen\"><\/span>Weiterlesen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p><a href=\"https:\/\/www.inovex.de\/blog\/hybride-dwh-architekturen-cloud-2\/\">Teil 2<\/a> der Blog-Serie behandelt die Kombination hybrider Technologien im Data-Warehouse, erh\u00f6hte Agilit\u00e4t, schnelle Innovationszyklen der Hersteller sowie die Optimierung von Betriebskosten im Cloud Kontext.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>K\u00fcrzlich wurde das Buch BI &amp; Analytics in der Cloud im dpunkt-Verlag ver\u00f6ffentlicht, in dem von verschiedenen Fachautoren des TDWI die Besonderheiten zu Cloud Business Intelligence und Analytics erkl\u00e4rt werden. 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