Geschäftskritische Daten gehen immer öfter in die Cloud Geschäftsdaten auf dem Weg in die Wolke

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Unternehmen gehen dazu über, ihre geschäftskritischen Datenbanken in die Cloud zu verlagern. Database-as-a-Service-Angebote (DBaaS) bieten Skalierbarkeit und Flexibilität.

Die Zukunft der Datenbank liegt in der Cloud, sagt die IT-Beratung Gartner. Ihre Prognose: Bis 2022 lagern die Unternehmen 75 Prozent aller Datenbanken in die Cloud aus. Größter Treiber dieser Entwicklung ist Data Analytics: 37 Prozent der befragten Unternehmen sind laut einer MariaDB-Umfrage an der Cloud vor allem als Speicherort für ihre Analysedaten interessiert.

Geschäftskritische Arbeitslasten erobern die Cloud

Besonders attraktiv ist für die Unternehmen das einfach zu nutzende Betriebsmodell DBaaS (Database as a Service). Die Vorteile gegenüber lokal installierten Datenbanksystemen sind eine erweiterte Sicherheit, gegebenenfalls die größere Bandbreite oder die höhere Verfügbarkeit der Cloud. Die Systeme lassen sich zudem leicht skalieren und werden nach den genutzten Leistungen („Pay per Use“) bezahlt.

In der Vergangenheit haben sich viele Cloud-Datenbanken auf Bequemlichkeit und eine attraktive Preisstruktur konzentriert. Dies führte zu einigen Lücken im Funktionsumfang gegenüber den gewohnten On-Prem-Datenbankmanagementsystemen (DBMS). Deshalb waren bis vor kurzem Einsatzszenarien mit geschäftskritischen Arbeitslasten selten. Doch aktuelle DBaaS-Systeme erfüllen die höchsten Standards bei Hochverfügbarkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit.

Dazu gehören beispielsweise ein Failover über mehrere Zonen, Lastausgleich, Ende-zu-Ende-Verschlüsselung und Fähigkeiten zur Selbstheilung nach Störungen. Ein Standardmerkmal der Cloud ist ebenfalls für geschäftskritische Anwendungen wichtig: Das DBMS läuft jederzeit in der neuesten Version. Alle Funktions- und Sicherheitsaktualisierungen werden automatisch vom Anbieter vorgenommen. Zudem unterstützen inzwischen einige Anbieter auch den Datenbankstandard SQL, sodass Unternehmen ihre vorhandenen Systeme leichter übertragen können.

Ein wichtiger Vorteil von Cloud-Datenbanken ist die einfache Bereitstellung. Bei den meisten Anbietern geschieht das in drei Schritten: Der Anwender erstellt ein Benutzerkonto, wählt zwischen verschiedenen Optionen wie beispielsweise Transaktionsverarbeitung oder Data Analytics und startet den Datenbankdienst. Die Administration des eigentlichen relationalen Datenbankmanagementsystems (RDBMS) wird vollständig vom Anbieter übernommen, eine Cloud-Datenbank belastet das eigene IT-Team nicht mit zusätzlichen Aufgaben.

Lift & Shift oder Neubeginn?

Die anschließende Migration geschäftskritischer Datenbanken in die Cloud muss präzise geplant und ebenso präzise umgesetzt werden. Deshalb ist es sinnvoll, sich frühzeitig Gedanken über eine Migrationsstrategie zu machen. Es gibt dabei nicht eine definitive Vorgehensweise, sondern ein Spektrum aus unterschiedlichen Strategien.

An einem Ende des Spektrums findet sich der einfachste Weg: „Lift & Shift“ migriert eine Anwendung von einer Umgebung in eine andere. Eine Neugestaltung ist nicht notwendig, und auch Prozesse müssen nicht geändert werden. Am anderen Ende der Bandbreite an Optionen findet sich das „Re-Engineering“: Unternehmen bauen Prozesse und Datenbankstrukturen vollständig neu auf. Meist wird dafür erst das neue System entwickelt und längere Zeit parallel mit dem alten betrieben.

In der Realität gibt es diese Reinformen nur selten. So setzt „Lift & Shift“ voraus, dass die Cloud-Datenbank ein Spiegelbild der vorher genutzten On-Prem-Installation ist. Die meisten Unternehmen werden aber die Gelegenheit nutzen, kleinere Änderungen an den Datenbanken anzubringen oder unterschiedliche Systeme in ein einziges zu konsolidieren.

Für solche Aufgaben sind Cloud-Datenbanken gut geeignet, da Flexibilität ihr Hauptvorteil ist. Mit DBaaS ist es einfach, neue Instanzen und Topologien nach Bedarf bereitzustellen oder bestehende zu erweitern. Es ist ebenso einfach, verschiedene Topologien auszuprobieren, um spezifische Anforderungen zu erfüllen.

Der Umzug beginnt: planen, bereitstellen, testen

Auch in einfachen Fällen ist ein guter Migrationsplan entscheidend, denn er sorgt für eine klare Richtung. Vor allem bei größeren Migrationsprojekten sollte er zwei Teile besitzen: erstens eine operative Übersicht und zweitens einen detaillierten technischen Plan mit allen notwendigen Schritten für die Portierung von Daten und Benutzerkonten.

Zunächst wird die Datenbankstruktur kopiert, und anschließend werden die Daten übertragen. Die Vorgehensweise bei der eigentlichen Portierung hängt davon ab, ob es sich um eine transaktionale oder eine analytische Datenbank handelt. Für transaktionale Dienste sind Backup-Werkzeuge wie mariadb-dump und mysqldump hilfreich. Sie vereinfachen den Export vom Quell- und den Import auf das Zielsystem.

In den meisten Fällen folgt nun ein befristeter Parallelbetrieb des alten und des neuen DBMS. Dabei besteht die Gelegenheit, die Funktion zu testen und die Konfiguration zu optimieren. Dafür sollte die Cloud-Datenbank einen Replikationsmechanismus kennen, der auch auf die bisherigen On-Premises-Systeme zugreifen kann. Er sorgt dafür, dass die beiden Datenbankkopien auch in einer längeren Testphase jederzeit auf dem gleichen Stand sind.

Cloud-Datenbanken werden bisher oft nur für einfache DBaaS-Anwendungen mit einer niedrigen Arbeitslast genutzt. Doch die aktuelle Realität in den Unternehmen sieht anders aus. Datenbankzugriffe aus vielen Zweigstellen, Millionen weltweite Kunden oder termingebundene Lastspitzen etwa im E-Commerce – eine Cloud-Datenbank sollte diese Szenarien unterstützen.

Mit verteiltem SQL in die Cloud-Ära

Sinnvoll ist hier eine verteilte SQL-Datenbank. Dahinter verbirgt sich eine Datenbankarchitektur, bei der mehrere Instanzen (Knoten) des Datenbanksystems gleichzeitig und unabhängig voneinander arbeiten. Sie können sich in einem oder in mehreren Rechenzentren befinden. Das System verteilt automatisch neue und veränderte Daten sowie Abfragen auf diese Instanzen, sorgt für einen Lastausgleich und synchronisiert die Datenbankinhalte.

Dadurch wird ein einzelner Knoten nicht zu einem Engpass; hohe Leistung und Verfügbarkeit sind die Folge. Abfragen wiederum verteilt das System automatisch auf mehrere Knoten. Dadurch entsteht auch an dieser Stelle kein Flaschenhals. Ein zusätzlicher Vorteil: Verteilte Datenbanken sind leicht skalierbar, denn bei Bedarf können beliebig viele Knoten hinzugefügt oder entfernt werden.

Unternehmen passen sich mit verteiltem SQL rascher an ein wachsendes Geschäft oder eine hohe Volatilität der Rechenlast an. So kann beispielsweise ein E-Commerce-Unternehmen die Zahl der Knoten in der Vorweihnachtszeit erhöhen, um den erwarteten Benutzeransturm zu bewältigen. Nach dieser Hochphase ist es aber ebenso leicht möglich, die Anzahl wieder zu verringern, um Kosten zu sparen.

Die Kombination aus Cloud, SQL-Standard und einer verteilten Architektur ersetzt für die meisten Unternehmen On-Premises-Datenbanken vollständig. Die Leistung ist hoch, die Betriebskosten sind niedrig, und das DBMS wächst mit dem Unternehmen. Zudem unterstützt DBaaS auch die einfache Entwicklung von Datenbankanwendungen, da Entwicklungs- und Testsysteme leicht aufzusetzen sind. So wird die Cloud-Ära zu einer großen Chance, die Bremsen bei Wachstum und Innovation zu lösen.

*Der Autor: Franz Aman ist Chief Marketing Officer der MariaDB Corporation, einem führenden Anbieter von cloud-basierten und lokalen Datenbanklösungen. Er blickt auf mehr als 25 Jahre Erfahrung in verschiedensten Marketingdisziplinen zurück. Franz Aman hat einen Abschluss in Geophysik von der Ludwig-Maximilians-Universität München, Deutschland. Bevor er 2018 zu MariaDB kam, hatte er zahlreiche Führungspositionen in branchenführenden Technologieunternehmen inne, darunter Informatica, SAP, BusinessObjects, BEA Systems, SGI und Sun Microsystems.

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