Wie Sie einen Plan für das Cloud-Kapazitätsmanagement erstellen

Warum Cloud-Kapazitätsplanung und -management so wichtig sind

Cloud-Kapazitätsplanung ist die Praxis, im Vorfeld abzuschätzen, wie viele Ressourcen eine Cloud-Workload benötigen wird, bevor man sie implementiert oder in Betrieb nimmt. Im Gegensatz dazu bedeutet die Verwaltung der Cloud-Kapazität, dass der Ressourcenverbrauch nachverfolgt und bei Bedarf angepasst wird, sobald eine Arbeitslast ausgeführt wird.

Nehmen wir einen Cloud-Server, der mehrere Webanwendungen hostet. Eine ordnungsgemäße Kapazitätsplanung stellt sicher, dass der Server auf einer virtuellen Server-Instanz mit genügend CPU-, Memory- und Storage-Ressourcen ausgeführt wird, um die Anwendungen zu unterstützen, aber nicht so viele Ressourcen, dass ein erheblicher Teil ungenutzt bleibt.

Ebenso kann die Kapazitätsplanung dabei helfen, zu bestimmen, wie viele Server in ein Cluster aufgenommen werden sollen, der die Verantwortung für das Hosting einer Anwendung teilt. In diesem Fall muss das IT-Team sicherstellen, dass genügend Server vorhanden sind, um die Last der Anwendung zu bewältigen. Zudem müssen ausreichende Backup-Systeme bereitgehalten werden, um zu garantieren, dass die Anwendung auch dann verfügbar bleibt, wenn einige Server ausfallen.

Wenn sich die Schätzungen während der Kapazitätsplanung als ungenau erweisen, hilft das Cloud-Kapazitätsmanagement, das Problem zu beheben. So könnte die IT beispielsweise eine Cloud-Serverinstanz, die nicht über genügend CPU und Memory verfügt, um ihre Anwendungen zu unterstützen, auf einen anderen Instanztyp migrieren, um die Leistung zu verbessern. Ist der Server aber überdimensioniert, kann die IT einen neuen Instanztyp wählen, der weniger kostet und weniger Ressourcen bereitstellt.

Dieser Balanceakt zwischen zu viel und zu wenig ist der Schlüssel zum Kapazitätsmanagement. Eine Organisation möchte vermeiden, dass Workloads unterversorgt werden, so dass sie nicht mehr angemessen ausgeführt werden können. Gleichzeitig vermeiden sie eine Überversorgung, indem sie nicht benötigte Ressourcen zuweist.

Die Vorteile eines effektiven Kapazitätsmanagementplans

Effektive Kapazitätsplanung und -verwaltung sind mehr als nur Möglichkeiten zur Optimierung von Leistung und Kosten. Sie tragen auf vielfältige Weise zur Wertschöpfung für das Unternehmen bei:

• Sie bieten Einblicke in die langfristige IT-Planung: So kann die Kapazitätsplanung beispielsweise dabei helfen, zu bestimmen, welche Arbeitslasten in die Cloud verlagert werden sollen. Arbeitslasten mit sich schnell ändernden Kapazitäten sind ideale Kandidaten für die Cloud, da die Ressourcenzuweisung dort flexibel angepasst werden kann.
• Bestimmen Sie, welche Infrastruktur- und Anwendungsarchitekturen Ihren Anforderungen entsprechen: Wenn Sie beispielsweise einen virtuellen Server mit regelmäßig schwankenden Kapazitätsanforderungen haben, ist Serverless Computing möglicherweise die bessere Möglichkeit, diese Arbeitslast zu hosten. Serverlose Funktionen bieten eine flexible und kosteneffiziente Ressourcenzuweisung für kurze Zeiträume, was mit virtuellen Server schwieriger umzusetzen ist.
• Setzen Sie die richtigen Mitarbeiter und Tools ein: Das geht über die Frage hinaus, wie viele Ressourcen Ihr Team für die Arbeitslasten bereitstellen muss. Es ist wichtig herauszufinden, ob Sie über die erforderlichen organisatorischen Mittel verfügen, um diese Ressourcen zuzuweisen. Sie benötigen Mitarbeiter, die die erforderliche Bereitstellung durchführen können, und diese Mitarbeiter sollten über die erforderlichen Fähigkeiten verfügen, um mit den Tools zu arbeiten, die Sie zur Verwaltung der Ressourcenzuweisung verwenden.
• Vermeiden Sie Störungen für die Benutzer: Falsche Workload-Größen können zu Problemen für die Benutzer führen, die erwarten, dass eine bestimmte Anwendung bei Bedarf für sie bereitsteht. Ein effektives Kapazitätsmanagement minimiert das Risiko von Ausfällen.

Beachten Sie, dass Kapazitätsplanung und -verwaltung seit dem Aufkommen des Cloud Computings an Bedeutung gewonnen haben. Das liegt daran, dass Skalierbarkeit ein maßgeblicher Faktor für die Entscheidung eines Unternehmens ist, in die Cloud zu migrieren. Um diese Skalierbarkeit voll auszunutzen, müssen IT-Teams die Ressourcennutzung effektiv und kontinuierlich verwalten. Unternehmen, die das nicht leisten können, profitieren möglicherweise eher von lokalen Architekturen.

Schritte zur Planung und Verwaltung der Cloud-Kapazität

Die Art der Cloud-Architekturen und -Dienste ist sehr unterschiedlich, so dass es keine einheitliche oder einfache Methode für das Cloud-Kapazitätsmanagement gibt. Im Allgemeinen umfasst eine wirksame Strategie für das Cloud-Management und die Kapazitätsplanung jedoch mehrere wichtige Schritte.

1. Grundlegende Kapazitätsanforderungen bewerten

Bestimmen Sie zunächst, wie viele Cloud-Server, Anwendungsinstanzen, Datenbanken und andere Ressourcen Ihr Team im Durchschnitt benötigt, um eine angemessene Leistung zu erzielen. Sie müssen wissen, wie viele CPU-, Memory- und Storage-Ressourcen jede Arbeitslast benötigt. Das sind Ihre grundlegenden Kapazitätsanforderungen.

Es ist wichtig, daran zu denken, dass Sie nicht allein auf der Grundlage dieser Basiswerte entscheiden sollten, wie viele Ressourcen zugewiesen werden sollen, vor allem wenn die Anforderungen an die Workloads häufig schwanken. Möglicherweise müssen Sie mehr Ressourcen zuweisen, um Zeiten erhöhter Nachfrage zu bewältigen. Dennoch bietet die Kenntnis der Basislinie einen Ausgangspunkt für die Kapazitätsplanung.

2. Skalierbarkeitsbedarf bewerten

Sobald Sie die Basisanforderungen für jeden Workload kennen, den Sie in der Cloud ausführen, sollten Sie die erforderliche Skalierbarkeit prüfen. Dazu bewerten Sie, wie stark die Nachfrage nach Workloads zu verschiedenen Tageszeiten, Wochentagen oder Jahreszeiten schwankt. Einige Ihrer Cloud-Workloads werden höhere Anforderungen an die Skalierbarkeit haben als andere. Eine Website mit einer weltweit verteilten Benutzerbasis wird beispielsweise wahrscheinlich nicht so große Schwankungen in der Nutzung während eines ganzen Tages aufweisen wie eine Website, die sich an Benutzer in einem bestimmten geografischen Gebiet wendet und bei der die größte Nachfrage während der Tagesstunden dieses Gebiets besteht. Ebenso wird eine Website für einen Essenslieferdienst wahrscheinlich zu den Essenszeiten stärker frequentiert als zu anderen Tageszeiten.

3. Erste Ressourcenzuweisungen vornehmen

Für Workloads, die noch nicht in der Cloud ausgeführt werden, müssen Sie die anfänglichen Ressourcenzuweisungen festlegen, bevor Sie sie starten. Als Faustregel gilt: Planen Sie für jeden Arbeitsplatz 20 Prozent mehr Ressourcen ein, als die Basisanforderungen vorgeben. Das bietet einen gesunden Puffer für den Fall, dass die Nachfrage unerwartet stark ansteigt, ohne dass Ihre Umgebung unangemessen überdimensioniert ist.

4. Automatische Skalierungsrichtlinien einrichten

Bei den meisten Cloud-Anbietern können Sie Richtlinien für die automatische Skalierung erstellen. Mit diesen Richtlinien erhöht oder verringert die Cloud-Plattform automatisch die Ressourcenzuweisung für Ihre Workloads auf der Grundlage der von Ihnen in den Richtlinien konfigurierten Verkehrsschwellenwerte. Sie können Richtlinien zur automatischen Skalierung auf die meisten Arten von Cloud-Workloads anwenden, darunter Instanzen virtueller Maschinen, Datenbanken, Container und serverlose Funktionen. Bestimmte Nischenkategorien von Cloud-Workloads, wie zum Beispiel IoT-Geräte, die über Cloud-Services verwaltet werden, lassen sich jedoch in der Regel nicht mit Autoscaling managen.

5. Kapazitätsdaten sammeln und analysieren

Unabhängig davon, ob Sie die automatische Skalierung für Ihre Workloads konfigurieren oder nicht, ist es wichtig zu bewerten, wie gut die Zuweisungen funktionieren, und sie entsprechend anzupassen. Berücksichtigen Sie die folgenden Metriken und Faktoren:

• Wie oft werden Ihre Autoscaling-Richtlinien ausgelöst? Wenn sie selten angewendet werden, weil Ihre Workloads nie die Mindestschwellenwerte für die automatische Skalierung erreichen, sind die Workloads wahrscheinlich überdimensioniert. Das bedeutet, dass es vielleicht an der Zeit ist, Ihre Schwellenwerte neu zu konfigurieren.
• Wie verhalten sich Ihre tatsächlichen Cloud-Kosten, die sich in den monatlichen Rechnungen widerspiegeln, im Vergleich zu Ihren erwarteten Kosten? Wenn die Kostenerwartungen übertroffen werden, ist das ein Zeichen dafür, dass Sie Ihre Kapazitäten gut verwalten, aber wenn die Cloud-Kosten zu hoch sind, sollten Sie Ihr Kapazitätsmanagement verbessern.
• Wie oft kommt es zu Unterbrechungen oder Ausfallzeiten im Zusammenhang mit der Kapazität oder der Ressourcenzuweisung?
• Wie oft muss Ihr Team manuell eingreifen, um ein Kapazitätsproblem zu beheben? Möglicherweise benötigen Sie eine intensivere automatische Skalierung, um den Bedarf an manuellen Änderungen zu verringern oder um Ihre Arbeitslast auf eine andere Art von Architektur zu migrieren, zum Beispiel auf eine serverlose Architektur.
• Stimmen die grundlegenden Workload-Anforderungen und der erwartete Skalierbarkeitsbedarf, die Sie für jeden Workload ermittelt haben, mit der tatsächlichen Leistung überein?

Schlüsselkomponenten eines Cloud-Kapazitätsmanagementplans

Wie die meisten komplexen technischen Vorgänge erfordert auch ein effektiver Plan für das Cloud-Kapazitätsmanagement die richtigen Mitarbeiter, Prozesse und Technologien. Im Folgenden wird erläutert, was jede Kategorie enthält:

• Mitarbeiter: Kapazitätsplanung und -management erfordern vor allem technische Fähigkeiten, aber auch ein gewisses Maß an Vertrautheit mit Finanzen und Kostenoptimierung, da die Vermeidung finanzieller Verschwendung ein wichtiges Ziel des Kapazitätsmanagements ist. Aus diesem Grund sollten Unternehmen Pläne für das Cloud-Kapazitätsmanagement aufstellen, in denen Mitarbeiter mit den erforderlichen Fähigkeiten für die Überwachung des Prozesses benannt werden.
• Prozess: Das Cloud-Kapazitätsmanagement erfordert die Fähigkeit, den Bedarf an Cloud-Workload-Ressourcen vorherzusagen, den tatsächlichen Ressourcenverbrauch zu überwachen und die Ressourcenkonfiguration bei Bedarf zu korrigieren.
• Technologie: Eine Reihe von Tools, wie Kostenrechner und Überwachungssoftware, können bei der Planung und Verwaltung von Cloud-Kapazitäten helfen. Diese werden im folgenden Abschnitt näher erläutert.

Tools für das Cloud-Kapazitätsmanagement

Die Verwaltung von Cloud-Kapazitäten ist ein komplexer, vielschichtiger Prozess, und es gibt kein einziges Tool, das alle Ihre Anforderungen an die Kapazitätsplanung erfüllt. Es gibt jedoch eine Reihe von Tools, die Sie bei diesem Prozess unterstützen können, darunter die folgenden:

• Kostenkalkulatoren: Zur Verwaltung der finanziellen Aspekte der Kapazitätsplanung sind die von Cloud-Anbietern angebotenen Kostenvorhersage-Tools nützlich. Sie können dabei helfen, die mit verschiedenen Ressourcenzuweisungen oder Arbeitslasttypen verbundenen Kosten zu bewerten.
• Monitoring und Protokollverwaltung: Die von Überwachungs- und Protokollierungs-Tools wie AWS CloudWatch, Azure Monitor und Überwachungsplattformen von Drittanbietern gesammelten Daten können Ihnen helfen, Leistungstrends zu verfolgen und Sie auf veränderte Kapazitätsanforderungen hinzuweisen.
• Infrastructure as Code: Infrastructure-as-Code-Tools automatisieren die Einrichtung der Infrastruktur und die Ressourcenzuweisung, so dass es viel einfacher und schneller ist, Zuweisungen als Reaktion auf Kapazitätsänderungen neu zu konfigurieren.
• Rightsizing und Kostenmanagement: Cloud-Provider bieten Tools an, die bei der Vorhersage des Kapazitätsbedarfs helfen. AWS verfügt über ein Kostenmanagement-Tool, ebenso wie Microsoft Azure. Einige Tools von Drittanbietern für die Verwaltung der Anwendungsleistung bieten auch Funktionen für das Rightsizing.
• FinOps-Tools: Eine wachsende Zahl von FinOps-Tools von Anbietern, die sich auf Cloud-Kostenmanagement spezialisiert haben, kann dabei helfen, Kapazitätsmanagementprobleme wie überprovisionierte Cloud-Workloads zu identifizieren.
• Cloud-Empfehlungsmaschinen: Die großen Public Clouds bieten auch Dienste wie Azure Advisor und Google Cloud Recommender an, die automatisch Workload-Konfigurationen bewerten und Änderungen empfehlen, um Geld zu sparen oder die Leistung zu verbessern. Diese Services sind in der Regel grundlegender als die Empfehlungen von FinOps-Tools, aber sie sind einfach zu nutzen, da sie in Public Clouds integriert sind.

Das Kapazitätsmanagement ist in jeder IT-Umgebung wichtig, aber es ist besonders entscheidend, wenn Sie das Beste aus Cloud-Umgebungen herausholen wollen. Es gibt zwar keinen einheitlichen Ansatz für die Cloud-Kapazitätsplanung, aber eine Mischung aus verschiedenen Techniken und Strategien hilft Ihnen, den Kapazitätsbedarf auch bei sich schnell ändernden Arbeitslasten genau zu ermitteln.

Zukunftssicherer Plan für Ihr Cloud-Kapazitätsmanagement

Die oben genannten Strategien helfen Ihnen bei der täglichen Verwaltung der Cloud-Kapazität. Sie müssen auch den langfristigen Kapazitätsbedarf planen, damit sich Ihre IT-Infrastruktur an sich ändernde Anforderungen anpassen kann.

Traditionell konzentrierte sich das langfristige Kapazitätsmanagement auf den Kauf und die Bereitstellung neuer Server, Storage-Medien und anderer Infrastrukturen in den Rechenzentren On-Premises. In der Cloud ist das nicht erforderlich, da Service-Provider bereits große Infrastrukturkapazitäten bereitstellen.

Stattdessen sollte sich das langfristige Kapazitätsmanagement darauf konzentrieren, die Cloud-Architektur an zukünftige Kapazitätsanforderungen anzupassen. Wenn Sie heute beispielsweise nur eine Cloud nutzen, sollten Sie Ihre langfristige Workload-Erwartungen bewerten und darüber nachdenken, ob es sinnvoll ist, eine Multi-Cloud-Strategie zu verfolgen, um künftige Kapazitätsanforderungen zu erfüllen. Oder Sie könnten entscheiden, dass die langfristige Kapazitätseffizienz des Unternehmens durch die Entscheidung verbessert wird, Anwendungen so umzugestalten, dass sie als Microservices in Containern ausgeführt werden, wodurch sie die Ressourcen effizienter nutzen können als monolithische Anwendungen.

Durch den Einsatz moderner FinOps-Strategien und KI-gestützter Optimierungs-Tools lässt sich das Cloud-Kapazitätsmanagement weiter verbessern. Künstliche Intelligenz kann helfen, Ressourcenzuweisungen automatisch zu optimieren und Kosten zu senken, während FinOps-Methoden Transparenz in die Cloud-Ausgaben bringen.

Das Kapazitätsmanagement ist in jeder IT-Umgebung wichtig, aber es ist besonders entscheidend, wenn Sie das Beste aus Cloud-Umgebungen herausholen wollen. Durch eine Kombination aus Kapazitätsplanung, Automatisierung und kontinuierlicher Optimierung können Unternehmen eine kosteneffiziente und leistungsstarke Cloud-Umgebung gewährleisten.