• Eine Frontend-Plattform
• Eine Backend-Plattform
• Ein cloudbasiertes Bereitstellungsmodell
• Ein Netzwerk (Internet, Intranet oder Inter-Cloud)

Beim Cloud-Computing enthalten Frontend-Plattformen die Clientinfrastruktur – Benutzeroberflächen, clientseitige Anwendungen und das Clientgerät oder -netzwerk, über das Nutzer mit Cloud-Computing-Diensten interagieren und auf diese zugreifen können. Beispiel: Sie können den Webbrowser auf Ihrem Smartphone öffnen und ein Google-Dokument bearbeiten. Alle dies drei Elemente beschreiben Komponenten der Frontend-Cloudarchitektur. 

Andererseits bezieht sich das Backend auf die Komponenten der Cloud-Architektur, aus denen die Cloud selbst besteht, darunter Rechenressourcen, Speicher, Sicherheitsmechanismen, Verwaltung und mehr. 

Nachfolgend finden Sie eine Liste der wichtigsten Backend-Komponenten: 

Anwendung : Die Backend-Software oder -Anwendung, auf die der Client über das Frontend zugreift, um Anfragen und Anforderungen des Clients zu koordinieren oder zu erfüllen. 

Dienst : Der Dienst ist das Herzstück der Cloud-Architektur und ist für alle Aufgaben zuständig, die in einem Cloud-Computing-System ausgeführt werden. Er verwaltet die Ressourcen, auf die Sie zugreifen können, einschließlich Speicher, Umgebungen zur Anwendungsentwicklung und Webanwendungen.

Laufzeit-Cloud: Die Laufzeit-Cloud stellt bereit die Umgebung, in der Dienste ausgeführt werden. Sie fungiert als Betriebssystem, das die Ausführung von Dienstaufgaben und die Verwaltung übernimmt. Laufzeiten nutzen Virtualisierungstechnologien, um Hypervisoren zu erstellen, die für alle Ihre Dienste stehen, darunter Anwendungen, Server, Speicher und Netzwerke. 

Speicher: Die Speicherkomponente im Backend ist der Ort, an dem Daten für die Ausführung von Anwendungen gespeichert werden. Obwohl die Cloud-Speicheroptionen je nach Anbieter variieren, bieten die meisten Cloud-Dienstanbieter flexible skalierbare Speicherdienste zum Speichern und Verwalten großer Datenmengen in der Cloud an. Der Speicher kann Festplatten, Solid-State-Laufwerke oder nichtflüchtige Speicher in Server Bays umfassen. 

Infrastruktur: Die Infrastruktur ist wahrscheinlich die bekannteste Komponente der Cloud-Architektur. Vielleicht dachten Sie sogar, die Cloud-Infrastruktur sei die Cloud-Architektur. Die Cloud-Infrastruktur umfasst jedoch alle wichtigen Hardwarekomponenten, die Cloud-Dienste unterstützen, darunter CPU, Grafikprozessor (GPU), Netzwerkgeräte und anderer Hardwarekomponenten, die für den reibungslosen Betrieb von Systemen erforderlich sind. Die Infrastruktur umfasst auf die gesamte Software, die zum Ausführen und Verwalten von allem erforderlich ist. 

Die Cloud-Architektur hingegen ist der Plan, der vorgibt, wie Cloud-Ressourcen und -Infrastruktur organisiert sind. 

Verwaltung: Cloud-Dienstmodelle erfordern, dass Ressourcen in Echtzeit gemäß den Nutzeranforderungen verwaltet werden. Es ist wichtig, eine Verwaltungs-Software, auch Middleware genannt, zu nutzen, um die Kommunikation zwischen den Backend- und Frontend-Cloud-Architekturkomponenten zu koordinieren und Ressourcen für bestimmte Aufgaben zuzuweisen. Neben der Middleware bietet die Verwaltungs-Software auch Funktionen für Nutzungsmonitoring, Datenintegration, Anwendungsbereitstellung und Notfallwiederherstellung. 

Sicherheit : Immer mehr Organisationen setzen auf Cloud-Computing. Daher ist die Implementierung von Cloud-Sicherheitsfunktionen und -tools für den Schutz von Daten, Anwendungen und Plattformen von entscheidender Bedeutung. Es ist von entscheidender Bedeutung, Datensicherheit und Netzwerksicherheit so zu planen und zu gestalten, dass sie Transparenz bieten, Datenverlust und ‐ausfall vermeiden und Redundanz gewährleisten. Dazu können regelmäßige Sicherungen, Debugging und virtuelle Firewalls gehören. 

In der Cloud-Architektur ergeben die Komponenten zusammen eine Cloud-Computing-Plattform, die Nutzern On-Demand-Zugriff auf Ressourcen und Dienste bietet.

Das Back-End enthält alle Cloud-Computing-Ressourcen, -Dienste, -Datenspeicher und -Anwendungen, die von einem Cloud-Dienstanbieter angeboten werden. Ein Netzwerk wird verwendet, um die Frontend- und Backend-Komponenten der Cloud-Architektur zu verbinden, damit Daten zwischen ihnen ausgetauscht werden können. Wenn Nutzende mit dem Frontend (oder der clientseitigen Schnittstelle) interagieren, sendet es mithilfe von Middleware Abfragen an das Backend, wo das Dienstmodell die spezifische Aufgabe oder Anfrage ausführt. 

Welche Dienste verfügbar sind, hängt vom gewählten cloudbasierten Bereitstellungsmodell oder Dienstmodell ab. Es gibt drei wichtige Cloud-Computing-Dienstmodelle: 

• Infrastructure as a Service (IaaS): Dieses Modell bietet On-Demand-Zugriff auf die Cloud-Infrastruktur, darunter Server, Speicher und Netzwerk. Entsprechend ist es nicht mehr erforderlich, lokale Infrastruktur zu beschaffen, zu verwalten und zu warten. 
• Platform as a Service (PaaS): Dieses Modell bietet eine Computing-Plattform mit allen zugrunde liegenden Infrastruktur- und Softwaretools, die benötigt werden, um Anwendungen zu entwickeln, auszuführen und zu verwalten.
• Software as a Service (SaaS): Dieses Modell bietet cloudbasierte Anwendungen, die vom Dienstanbieter bereitgestellt und verwaltet werden. Entsprechend entfällt die Notwendigkeit für Endnutzer, Software lokal bereitzustellen.

Dies sind die grundlegenden Ebenen der Cloud-Architektur: 

1. Hardware: Server, Speicher, Netzwerkgeräte und andere Hardware, die die Cloud ermöglichen. 
2. Virtualisierung:Eine Abstraktionsebene, die eine virtuelle Darstellung physischer Rechen- und Speicherressourcen erstellt. Dadurch können mehrere Anwendungen dieselben Ressourcen nutzen.
3. Anwendung und Dienst: Diese Ebene koordiniert und unterstützt Anfragen über die Frontend-Benutzeroberfläche, die je nach Cloud-Dienstmodell verschiedene Dienste anbieten – von der Ressourcenzuweisung über Tools zur Anwendungsentwicklung bis hin zu webbasierten Anwendungen. 

Es gibt drei Haupttypen der Cloud-Architektur, unter denen Sie wählen können: öffentlich, privat und gemischt. 

Die öffentliche Cloud-Architektur nutzt Cloud-Computing-Ressourcen und physische Infrastrukturen, die einem Cloud-Drittanbieter gehören und von diesem betrieben werden. Mit öffentlichen Clouds können Sie Ressourcen einfach skalieren, ohne in eigene Hardware oder Software investieren zu müssen. Sie können aber auch mehrmandantenfähige Architekturen nutzen, die anderen Kunden gleichzeitig bedienen. 

Private Cloud-Architektur bezieht sich auf eine dedizierte Cloud, die Ihrer Organisation gehört und von dieser verwaltet wird. Sie wird lokal in Ihrem eigenen Rechenzentrum gehostet, sodass Sie mehr Kontrolle über Ressourcen sowie mehr Sicherheit in Sachen Daten und Infrastruktur haben. Diese Architektur ist jedoch erheblich teurer und ihre Pflege erfordert mehr IT-Fachwissen. 

Bei der Hybrid-Cloud-Architektur wird sowohl eine öffentliche als auch eine private Cloud-Architektur verwendet, um eine flexible Mischung aus Cloud-Diensten bereitzustellen. Mit einer Hybrid-Cloud können Sie Arbeitslasten zwischen Umgebungen migrieren und so die Dienste verwenden, die Ihren Geschäftsanforderungen und Ihrer Arbeitslast am besten entsprechen. Hybrid-Cloud-Architekturen sind oft die Wahl für Unternehmen, die Kontrolle über ihre Daten benötigen, aber auch öffentliche Cloud-Angebote nutzen möchten. 

In den letzten Jahren hat sich auch die Multi-Cloud-Architektur etabliert, da immer mehr Unternehmen Cloud-Dienste von mehreren Cloud-Anbietern nutzen. Multi-Cloud-Umgebungen werden immer beliebter, weil sie flexibel sind und es mit ihnen einfacher ist, Anwendungsfälle auf zu bestimmte Angebote abstimmen, ohne an einen Anbieter gebunden zu sein.  

Ein Cloud Architect ist ein IT-Experte, der für die Entwicklung, Implementierung und Verwaltung der Cloud Architectur einer Organisation verantwortlich ist. Cloud-Strategien werden immer komplexer. Daher werden die Fähigkeiten und das Fachwissen von Cloud-Architekten immer wichtiger, um Unternehmen bei der Bewältigung der Komplexität von Cloud-Umgebungen zu unterstützen, erfolgreiche Strategien umzusetzen und den reibungslosen Betrieb von Cloud-Systemen aufrechtzuerhalten.

Die Cloud-Architektur bietet Unternehmen viele Vorteile, darunter: