Cloud Migration: Vorteile, Herausforderungen & Ansätze

Eine schnellere Migration von Anwendungen und Prozessen in die Cloud ist der Schlüssel zur Agilität und Flexibilität, die Unternehmen benötigen, um steigende Kosten zu kompensieren und eine mögliche Rezession zu bewältigen.
Es gibt jedoch keine Patentlösung für die Einführung und Migration in die Cloud. Die Wirtschaftlichkeit hängt sowohl von den Kosteneinsparungen als auch der Geschwindigkeit der Bereitstellung von Software-Updates und der kontinuierlichen Bereitstellung durch eine einheitliche DevOps-Plattform ab.

Wenn Sie noch keine Pläne für die Migration Ihrer Workloads in die Cloud haben, ist es jetzt an der Zeit, damit zu beginnen.
Bei der Modernisierung der IT steht die Cloud-Migration eindeutig im Zentrum.
Die Cloud nicht zu nutzen, bedeutet, auf viele potenzielle Vorteile zu verzichten – wie bspw. höhere Flexibilität, niedrigere Kosten und größere Zuverlässigkeit Ihrer Workloads.

In diesem Artikel werden die Schritte erläutert, die für die erfolgreiche Planung und Umsetzung einer Cloud-Migrationsstrategie notwendig sind.
Er erklärt, was man unter einer Cloud-Migration versteht, welche Vorteile und Herausforderungen die Migration in die Cloud mit sich bringt und stellt verschiedene Ansätze vor, um die Cloud-Migration im Einklang mit Ihren Geschäftsanforderungen zu implementieren.

Sie werden feststellen, dass es keinen allgemein gültigen Ansatz für die Migration in die Cloud gibt. Stattdessen erfordert die Wahl der richtigen Cloud-Migrationsstrategie eine kritische Betrachtung der Anforderungen Ihrer Workloads und wie diese am besten in eine Cloud-Umgebung überführt werden können.

Was heißt Cloud-Migration?

Cloud-Migration ist der Prozess der Verlagerung von Workloads aus einer On-Premise einer On-Premise-Umgebung in die Cloud.
Mit anderen Worten: Cloud-Migration bedeutet, dass Workloads die derzeit auf einem lokalen Server laufen oder in einem Colocation-Rechenzentrum gehostet werden, in eine Cloud-Umgebung verlagert werden, so dass sie stattdessen dort ausgeführt werden können. Im Kontext der Cloud-Migration können Workloads Anwendungen, Daten oder beides umfassen.

Die Art der Cloud-Umgebung oder Architektur, zu der Sie migrieren, kann ebenfalls verschiedene Formen annehmen, darunter:

– Eine einzelne Public Cloud, was bedeutet, dass Ihre Workloads nur auf einem einzigen öffentlichen Cloud-Anbieter laufen (z. B. Amazon Web Services, Microsoft Azure oder Google Cloud Platform).
Eine Multi-Cloud-Architektur, bei der Sie mehrere Public Cloud-Plattformen parallel nutzen
Eine private Cloud, wobei es sich um eine Cloud-Umgebung handelt, die Sie unter Verwendung Ihrer eigenen Infrastruktur selbst aufbauen und verwalten.
Eine hybride Cloud, die die Infrastruktur der öffentlichen Cloud und/oder Services mit einer Infrastruktur kombiniert, die Sie selbst besitzen und verwalten.

Source: https://jfrog.com/blog/cloud-is-not-a-binary-decision/

Die Vorteile einer Cloud-Migration

Für viele Workloads bietet die Migration in die Cloud eine Reihe von Vorteilen im Vergleich zum On-Premises-Betrieb.

Skalierbarkeit und Flexibilität

In der Cloud ist es einfacher, die Infrastrukturressourcen, die Sie Ihren Workloads zuweisen, zu erhöhen oder zu verringern,
je nach dem, wie viele Ressourcen sie brauchen. Das liegt daran, dass Sie in der Cloud praktisch sofort und nach Bedarf Ressourcen hinzufügen oder entfernen können.

In einer On-Premise-Umgebung, in der das Hoch- oder Herunterskalieren von Infrastrukturressourcen dem physischen Hinzufügen oder Entfernen von Servern gleichkommt, ist dies nicht so einfach möglich.

Kosteneffizienz

Auch wenn die Migration in die Cloud keine Garantie für niedrigere Kosten ist, kann die Cloud die IT-Gesamtausgaben senken, da keine physische Infrastruktur mehr bezahlt und gewartet werden muss. Die Cloud bietet auch den Vorteil, dass Sie nach Bedarf zahlen können, anstatt große Investitionen in eine eigene Hosting-Infrastruktur tätigen zu müssen.

Microservices und Erweiterungsmöglichkeiten

Cloud-Umgebungen erleichtern die gleichzeitige Nutzung unterschiedlicher Arten von Services – wie z. B. Instanzen virtueller Maschinen, containerisierte Anwendungsservices, serverlose Funktionen, Datenbanken und Objektspeicher.
Sie können Ihre Workloads ganz einfach für die gewünschten Cloud-Services bereitstellen, ohne großen Konfigurations- oder Bereitstellungsaufwand.
Diese Microservices ermöglichen es Unternehmen, sich auf die Entwicklung und Bereitstellung Ihrer Anwendungen zu konzentrieren, ohne sich um grundlegende Vorraussetzungen rund um die Erweiterbarkeit und Anpassung kümmern zu müssen.

In einer On-Premise-Umgebung müssten verschiedene Arten von Diensten von Grund auf neu aufgesetzt, konfiguriert und gewartet werden, was mit einem wesentlich höheren Arbeitsaufwand verbunden wäre. Diese Art der monolithischen Architektur bezieht sich auf einzelne Einheiten, die für den Betrieb innerhalb eines Systems konzipiert sind und sich in der Regel am besten für kleinere Anwendungen eignen.
Wenn diese zu groß und komplex werden, wird ihre Verwaltung immer schwieriger, da selbst die kleinste Änderung eine Neugestaltung und Einrichtung des gesamten Systems erfordert.

Verlässlichkeit und Resilienz

“Obwohl selbst bei den am besten verwalteten Public-Cloud-Plattformen manchmal Ausfälle auftreten, ist die Cloud-Infrastruktur in der Regel zuverlässiger als On-Premises-Infrastrukturen.
Bei Nutzung einer Cloud werden Sie wahrscheinlich weniger Unterbrechungen bei Ihren Workloads erleben und können mit höherer Verfügbarkeit und Uptime rechnen.

Zusätzlich ist die Wiederherstellung nach einem Ausfall in der Cloud meist einfacher als das Recovery von Workloads in On-Premise-Umgebungen. In der Cloud können Sie automatisiert in eine andere Cloud-Region migrieren, falls Ihre primäre Region ausfällt, oder falls notwendig sogar in eine ganz andere Cloud wechseln. Da Sie eine neue Cloud-Infrastruktur on demand aufsetzen können,ist es deutlich einfacher den Geschäftsbetrieb aufrecht zu erhalten, als wenn Sie im Zuge der Wiederherstellung nach einem Ausfall selbst eine neue Infrastruktur-Umgebung einrichten müssen.

Herausforderungen bei der Cloud-Migration

Obwohl die Cloud insgesamt eine skalierbarere und flexiblere Methode zur Ausführung von Workloads darstellt, ist die Migration in die Cloud nicht unbedingt für alle Arten von Workloads die richtige Wahl.
In manchen Situationen kann die Migration in die Cloud Herausforderungen mit sich bringen, wie z. B:

Höhere Kosten: Es könnte passieren, dass Sie in der Cloud im Endeffekt mehr Geld ausgeben,
vor allem wenn Sie bereits für Ihre On-Premises-Infrastruktur bezahlt haben und/oder Sie Schwierigkeiten haben, die entstehenden Kosten für das Cloud-Computing nachzuvollziehen, zu planen und zu verwalten.
Hoher Migrationsaufwand: Die Planung und Implementierung einer Cloud-Migration kann viel Zeit in Anspruch nehmen, insbesondere wenn die Migration größere Änderungen an Ihren Workloads erfordert.
Neue betriebliche Herausforderungen: Bei einer Migration in die Cloud braucht es eine Entwicklung neuer Prozesse und erfordert möglicherweise den Einsatz neuer Tools für Aufgaben wie Monitoring und Sicherheit.
Plattformabhängigkeit: In einigen Fällen bedeutet die Umstellung auf die Cloud, von bestimmten Arten von Services abhängig zu werden, etwas solchen, die an die Cloud-Plattform eines bestimmten Anbieters gebunden sind. Dies könnte insgesamt zu einer geringeren Flexibilität Ihrer IT-Strategie führen.

Diese Herausforderungen sollten allerdings in den meisten Fällen kein Hinderungsgrund für eine Migration in die Cloud sein.
Es ist jedoch wichtig sicherzustellen, dass die Vorteile der Migration bestimmter Workloads in die Cloud die Nachteile überwiegen.

Planung Ihrer Cloud-Migration

Obwohl Ihr spezifischer Cloud-Migrationsprozess je nach Ihren Workloads und der Art der Cloud-Architektur, in die Sie diese migrieren, variieren kann, sind die typischen Schritte einer Cloud-Migration die folgenden:

Evaluieren Sie Ihre Workloads

Bestimmen Sie zunächst, welche Arten von Workloads Sie in die Cloud verlagern wollen und welche Anforderungen diese haben. Sie sollten folgendes ermitteln:

Welche Anwendungen gibt es in Ihren Umgebungen?
Welche Daten sind in den Workloads vorhanden und wo/wie werden sie gespeichert?
Welche Anforderungen bestehen an Sicherheit und Datenschutz?
Welche Netzwerkeinstellungen benötigen die Workloads?

Erstellen eines Cloud-Migrationsplans

Sobald Sie einen Überblick über Ihre Workloads haben, können Sie einen Plan für deren Migration in die Cloud entwickeln. Einzelheiten zu den verschiedenen Migrationsansätzen finden Sie weiter unten.

Verschieben der Anwendung(en)

Sobald Ihre Workloads für die Migration in die Cloud vorbereitet wurden, beginnen Sie mit dem Migrationsprozess, indem Sie Ihre Anwendung übertragen.
Wie Sie dabei vorgehen, hängt von der Art Ihrer Anwendung und davon, wie sie in die Cloud übertragen wird, ab. Wenn es sich beispielsweise um eine monolithische Anwendung handelt, die auf einer virtuellen Maschine läuft, könnten Sie Images der virtuellen Maschine verwenden, um die Anwendung in die Cloud zu ziehen.

Migration Ihrer Daten

Als Nächstes übertragen Sie alle Daten, die Teil Ihres Cloud-Workloads sind. Auch hier hängt der Migrationsprozess von der Beschaffenheit Ihrer Workloads ab. In einigen Fällen, wie beispielsweise bei der Übertragung einer On-Premises-MySQL-Datenbank in einen cloudbasierten MySQL-Service, ist die Migration unkompliziert.
In anderen Fällen, wie der Migration von Dateien innerhalb eines Dateisystems in einen Cloud-Object-Storage-Bucket, kann eine Umstrukturierung der Daten nötig sein.

Netzwerk konfigurieren

Verwenden Sie die Netzwerktools auf Ihrer Cloud-Plattform, um Netzwerkregeln für Ihre Workloads zu konfigurieren.
Möglicherweise müssen Sie z.B. eine Virtual Private Cloud (VPC) definieren, um Ihre Workloads vom Internet zu isolieren.

Zugriffskontrollen konfigurieren

Zu guter Letzt sollten Sie Ihre Zugriffskontrolle konfigurieren und Zugriffsrechte definieren,die den Sicherheits- und Datenschutzanforderungen Ihres Workloads entsprechen.
In den meisten Fällen werden die Regeln dafür über das Identity & Access Management (IAM)-Framework Ihres Cloud-Anbieters eingerichtet. Es können aber auch andere Rechtevergaben erforderlich sein; zum Beispiel müssen Sie bei einem cloudbasierten Kubernetes-Service auch Regeln für die Kubernetes-Role-Based-Access-Control (rollenbasierte Zugriffskontrolle) einrichten.

Drei Strategien für die Cloud-Migration

Die Art und Weise, wie Sie die oben beschriebenen Schritte der Cloud-Migration durchführen – insbesondere Schritt 2, der die Entscheidung für einen Cloud-Migrationsplans beinhaltet – hängt davon ab, welche Migrationsstrategie für Ihre Workloads am besten geeignet ist. Es gibt drei grundsätzliche Typen von Cloud-Migrationsansätzen, die Sie in Betracht ziehen sollten.

1. Lift-and-Shift

Der Lift-and-Shift-Ansatz beinhaltet die Verlagerung von Workloads in die Cloud, wobei nur minimale Rekonfigurationen oder Änderungen vorgenommen werden. Das ist der einfachste Weg, um in die Cloud zu migrieren. Allerdings funktioniert das nur dann auch problemlos, wenn Ihre Workloads ohne größere Überarbeitung in einer Cloud-Umgebung laufen können.

Wenn Sie zum Beispiel eine virtuelle Maschine in einer On-Premises-Umgebung ausführen,
können Sie diese mit den folgenden Schritten in die AWS-Cloud migrieren:

Erstellen Sie ein Image Ihrer lokalen virtuellen Maschine, indem Sie den Image-Creaton Prozess Ihres Hypervisors nutzen. Speichern Sie das Image als Datei.
Erstellen Sie einen S3-Storage-Bucket in Ihrem AWS-Konto.
Laden Sie Ihre Image-Datei in Ihren S3-Storage-Bucket hoch.
Importieren Sie das Image in AWS mit einem Befehl wie zum Beispiel:
aws ec2 import-image –description “My server VM” –disk-containers “/path/to/import.json”

Die import.json-Datei gibt den Speicherort Ihres Images innerhalb des S3-Buckets an. Weitere Details finden Sie in der <href=”https://docs.aws.amazon.com/vm-import/latest/userguide/vmimport-image-import.html#upload-image”>AWS-Dokumentation.

Sobald das Image hochgeladen ist, können Sie darauf baierend eine AWS-EC2-Instanz erstellen. Das Ergebnis ist eine virtuelle Maschine, die dieselben Anwendungen und Daten enthält, die Sie lokal ausgeführt haben. Aber sie läuft jetzt in der Cloud!

2. Replatforming

Replatforming ist eine Cloud-Migrationsstrategie, die dem Lift-and-Shift-Ansatz recht ähnlich ist. Der Unterschied besteht darin, dass Sie beim Replatforming einige Änderungen an Ihren Workloads vornehmen, um sie für die Cloud zu optimieren, anstatt sie einfach mittels Lift-and-Shift in die Cloud zu ziehen, ohne gravierende Änderungen vorzunehmen.

Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie haben eine On-Premises-VM, die sowohl eine Anwendung als auch eine MySQL-Datenbank enthält, auf demselben Server laufen. Anstatt einfach ein Image der VM zu erstellen und es direkt in AWS bereitzustellen, können Sie die folgenden Schritte durchführen:

Richten Sie eine MySQL-Datenbank in AWS RDS ein.
Migrieren Sie die Daten von Ihrer On-Premises-Datenbank in Ihre neue AWS-RDS-Datenbank.
Fahren Sie die On-Premises-Datenbank herunter und löschen Sie sie von Ihrer VM.
Erstellen Sie ein Image Ihrer VM und importieren Sie es in AWS, indem Sie die oben beschriebene Vorgehensweise anwenden.
Konfigurieren Sie die erforderlichen IAM- und Netzwerkeinstellungen in AWS,
damit Ihre VM und Ihre Datenbank miteinander verbunden werden können.

Mit diesem Prozess lösen Sie Ihre Datenbank aus der VM heraus und betreiben sowohl die VM als auch die Datenbank mit separaten AWS-Services (konkret würden Sie EC2 für die VM und RDS für die Datenbank verwenden).

Dieser Ansatz führt sehr wahrscheinlich zu einer effizienteren Ressourcennutzung. Außerdem vereinfacht er die Verwaltung und Sicherung Ihrer Anwendungen und Ihrer Datenbank, indem diese voneinander getrennt laufen.

3. Refactoring

Wenn Ihre On-Premises-Workloads in der Cloud nicht effizient ausgeführt werden können, sollten Sie eine Refactoring-Migrationsstrategie anwenden. Refactoring bedeutet, dass Sie Ihre Anwendung grundlegend umgestalten, um alle Vorteile der Cloud auch nutzen zu können. In vielen Fällen beinhaltet ein Refactoring Änderungen am Quellcode.

Wenn Sie beispielsweise eine On-Premises-VM haben, die eine monolithische Anwendung hostet, können Sie diese folgendermaßen in die Cloud migrieren:

Zerlegen Sie die Anwendung in mehrere Microservices. Dies erfordert höchstwahrscheinlich, dass zumindest ein Teil des Quellcodes der Anwendung umgeschrieben werden muss.
Erstellen Sie Container-Images für jeden dieser Microservices.
Stellen Sie die Container-Images in einer Cloud-Container-Registry, z. B. AWS ECR, bereit.
Richten Sie einen Kubernetes-Cluster in der Cloud ein und stellen Sie Ihre Container dort als Pods bereit.
Konfigurieren Sie die erforderlichen Zugriffskontroll-, Netzwerk- und Speicherressourcen für den sauberem Betrieb Ihres Clusters.

Dieser Ansatz ermöglicht es Ihnen, Ihre virtuelle Maschine vollständig zu eliminieren und durch eine verteilte Anwendung zu ersetzen, die flexibler und skalierbarer ist. Der Nachteil ist, dass diese Strategie erhebliche Entwicklungsressourcen für die Umsetzung erfordert, weshalb es mehrere Monate dauern kann, bis das Refactoring abgeschlossen ist, was notwendig ist, um Ihren Monolith in mehrere containerisierten Microservices aufzuspalten.

Vielfältige Möglichkeiten der Cloud-Migration

Es gibt viele gute Gründe, die für eine Migration in die Cloud sprechen, und ebenso viele Möglichkeiten, den Migrationsprozess zu durchlaufen. Die Entscheidung, ob überhaupt migriert werden soll und welcher Migrationsansatz – Lift-and-Shift, Replatforming oder Refactoring – gewählt werden soll, erfordert eine sorgfältige Bewertung Ihrer Workloads sowie der Ressourcen, die Ihnen für die Durchführung der Cloud-Migration zur Verfügung stehen.

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