Wie funktioniert Azure?

Azure ist die öffentliche Cloudplattform von Microsoft. Azure umfasst eine große Sammlung von Diensten, u. a. PaaS-Funktionen (Platform as a Service), IaaS-Funktionen (Infrastructure-as-a-Service) und Funktionen für verwaltete Datenbankdienste. Aber was ist Azure genau, und wie funktioniert es?

Wie andere Cloudplattformen auch, basiert Azure auf einer Technologie, die als Virtualisierung bezeichnet wird. Ein Großteil der Computerhardware kann per Software emuliert werden. Bei Computerhardware handelt es sich in den meisten Fällen lediglich um einen Satz mit Anweisungen, die permanent oder semipermanent in Silizium codiert sind. Emulationsebenen werden verwendet, um Softwareanweisungen Hardwareanweisungen zuzuordnen. Emulationsebenen ermöglichen es, dass virtualisierte Hardware so per Software ausgeführt wird, als ob es sich wirklich um Hardware handeln würde.

Im Wesentlichen umfasst die Cloud eine Gruppe von physischen Servern in einem oder mehreren Rechenzentren. Die Rechenzentren führen virtualisierte Hardware im Namen der Kunden aus. Wie wird es also für die Cloud erreicht, dass Millionen von Instanzen virtualisierter Hardware für Millionen von Kunden gleichzeitig erstellt, gestartet, beendet und gelöscht werden können?

Wir sehen uns dazu die Architektur der Hardware im Rechenzentrum an. Jedes Rechenzentrum verfügt über eine Sammlung von Servern, die in Serverracks angeordnet sind. Jedes Serverrack enthält viele Serverblades sowie einen Netzwerkswitch. Diese sorgen für Netzwerkkonnektivität, und eine PDU (Power Distribution Unit, Stromversorgungseinheit) dient der Stromversorgung. Racks werden auch in größeren Einheiten gruppiert, die als Cluster bezeichnet werden.

Die Serverracks oder Cluster werden ausgewählt, um virtualisierte Hardwareinstanzen für den Benutzer auszuführen. Auf einigen Servern wird jedoch Software für die Cloudverwaltung ausgeführt, die als Fabric Controller bezeichnet wird. Der Fabric Controller ist eine verteilte Anwendung mit vielen Aufgaben. Er dient zum Zuordnen von Diensten, Überwachen der Integrität des Servers und der darauf ausgeführten Dienste und Wiederherstellen der Serverintegrität nach einem Ausfall.

Jede Instanz des Fabric Controllers ist mit einem anderen Satz von Servern verbunden, auf denen Software für die Cloudorchestrierung ausgeführt wird, die normalerweise als Front-End bezeichnet wird. Auf dem Front-End werden die Webdienste, RESTful-APIs und internen Azure-Datenbanken gehostet, die für alle Funktionen in der Cloud verwendet werden.

Beispielsweise hostet das Front-End die Dienste, mit denen Kundenanforderungen verarbeitet werden. Die Anforderungen ordnen Azure-Ressourcen und -Dienste wie virtuelle Azure-Computer und Azure Cosmos DB zu. Zuerst überprüft das Front-End den Benutzer und prüft, ob er zur Zuordnung der angeforderten Ressourcen berechtigt ist. Falls ja, zieht das Front-End eine Datenbank heran, um ein Serverrack mit ausreichender Kapazität zu ermitteln. Dadurch wird der Fabric Controller angewiesen, die Ressource zuzuteilen.

Azure ist eine riesige Sammlung von Servern und Netzwerkhardware-Komponenten, auf denen ein komplexer Satz verteilter Anwendungen ausgeführt wird. Diese Anwendungen orchestrieren die Konfiguration und den Betrieb der virtualisierten Hardware und Software auf diesen Servern. Die Orchestrierung dieser Server macht Azure so leistungsstark. Mit Azure müssen Benutzer die Hardware nicht warten und aktualisieren, dies wird von Azure im Hintergrund durchgeführt.

Nächste Schritte

Hier erfahren Sie, wie Ressourcen in Azure mit dem Azure Resource Manager bereitgestellt werden.

Microsoft Cloud Adoption Framework für Azure