Azure-Stack-Portfolio

Nicht jeder Workload kann in der Public Cloud ausgeführt werden. Gesetzliche Vorgaben können verlangen, dass Daten in einer bestimmten Einrichtung verbleiben. An abgelegenen Standorten (Ölplattformen, Militärstützpunkten, Fabrikhallen) ist die Internetverbindung möglicherweise unzuverlässig oder nicht vorhanden. Einige Branchen verlangen ein besonders hohes Maß an Datensouveränität. Azure Stack ist eine Produktfamilie, die Azure-Dienste und deren Verwaltung in Umgebungen bereitstellt, in denen die Public Cloud nicht genutzt werden kann – bei gleichzeitiger Konsistenz mit Azure-APIs, Tools und Governance-Praktiken.

Das Azure-Stack-Portfolio umfasst drei unterschiedliche Produkte: Azure Stack Hub – ein integriertes lokales System, das eine Teilmenge der Azure-Dienste in Ihrem eigenen Rechenzentrum ausführt. Azure Stack HCI – ein Betriebssystem für hyperkonvergente Infrastruktur (HCI), mit dem virtualisierte Workloads auf Standardhardware und mit Azure-Verwaltung ausgeführt werden. Azure Stack Edge – eine Hardware-Appliance mit GPU/FPGA für KI-Inferenz am Edge und die Datenübertragung zu Azure, die für Standorte mit eingeschränkter Konnektivität konzipiert ist. Jedes Produkt zielt auf einen anderen primären Anwendungsfall ab.

Azure Stack Hub ist ein von Hardwarepartnern (Dell, HPE, Lenovo) erworbenes integriertes System, das eine ausgewählte Teilmenge der Azure-IaaS- und -PaaS-Dienste lokal ausführt. Es unterstützt Azure VMs, AKS, Azure App Service, Azure Functions und Azure SQL Database lokal. Betreiber können einen privaten Marketplace mit genehmigten Images und Diensten einrichten. Das Produkt wird pro Einheit lizenziert und abgerechnet und kann im verbundenen (für Updates und Lizenzierung mit Azure verbundenen) oder getrennten (air-gapped) Modus betrieben werden.

Im verbundenen Modus erhält Azure Stack Hub automatisch Updates von Azure, unterstützt die Syndizierung von Marketplace-Images und verwendet Azure Active Directory zur Authentifizierung. Im getrennten Modus (auch als air-gapped bezeichnet) verfügt das System über keine Internetverbindung – das ist beispielsweise für klassifizierte Regierungsnetzwerke und sichere Industrieumgebungen geeignet. Der getrennte Modus erfordert einen lokalen Identitätsanbieter (AD FS) sowie manuelle Updateprozesse über ein Updatepaket, das heruntergeladen und auf physischen Datenträgern übertragen wird.

Azure Stack HCI ist eine Lösung für hyperkonvergente Infrastruktur, die die Windows-Server-Hyper-V-Virtualisierung und Software-Defined Networking auf validierten Standardhardware-Clustern (2–16 Knoten) ausführt. Die Abrechnung erfolgt als Azure-Dienst pro physischem Kern und Monat. Für Abrechnung, Überwachung und Updates ist eine Verbindung mit Azure erforderlich (bis zu 30 Tage offline sind möglich, bevor die Lizenzprüfungen ablaufen). Azure Stack HCI eignet sich ideal für Organisationen, die ihre lokale Virtualisierung modernisieren und gleichzeitig Azure-Verwaltung, Arc-Integration und AKS lokal nutzen möchten.

Häufige Anwendungsfälle für Azure Stack HCI: VDI – Hosten Sie Azure Virtual Desktop-Sitzungshosts lokal für Benutzer mit hohen Latenzanforderungen. SQL Server – Führen Sie SQL auf leistungsstarkem lokalem NVMe-Speicher mit Replikation durch Storage Spaces Direct aus. Kubernetes lokal – Führen Sie AKS auf Azure Stack HCI (AKS hybrid) für containerisierte Workloads aus, ohne die Public Cloud zu nutzen. Konsolidierung von Zweigstellen – Ersetzen Sie veraltete VMware- oder Hyper-V-Cluster durch eine moderne, von Azure verwaltete HCI-Lösung. Die Integration mit Arc und Azure Monitor bietet Transparenz wie in der Cloud.

Azure Stack Edge ist eine physische Hardware-Appliance (von Microsoft geliefert), mit der Berechnungen am Edge ausgeführt werden können – an Standorten mit eingeschränkter oder nicht vorhandener Cloud-Konnektivität. Die Modelle reichen vom Edge Mini R (äußerst mobil und robust) über den Edge Pro 2 (für die Rackmontage, mit GPU) bis zum Edge Pro R (robustes Rack für raue Umgebungen). Die wichtigsten Anwendungsfälle sind KI-Inferenz am Edge (z. B. die Erkennung von Fehlern in einem Kamerastream einer Fabrik mit GPU-beschleunigten ML-Modellen) sowie Vorverarbeitung und Übertragung von Daten (Filtern und Komprimieren von IoT-Daten vor dem Senden an Azure).

Azure Stack Edge-Geräte fungieren als Gateway an der Datengrenze. Lokale Daten werden von containerisierten Modulen verarbeitet (transformiert, gefiltert und angereichert), die auf dem Gerät ausgeführt werden. Nur die relevanten Ergebnisse werden an Azure Blob Storage oder Azure IoT Hub gesendet. Dadurch sinken die Bandbreitenanforderungen an abgelegenen Standorten, an denen das Senden unaufbereiteter Sensordaten unpraktikabel wäre. Das Gerät stellt außerdem ein Network File System (NFS/SMB)-Gateway bereit, das Daten aus Azure Files-Freigaben lokal zwischenspeichert. So können lokale Computer auf Cloud-Daten zugreifen, ohne dauerhaft mit dem Internet verbunden sein zu müssen.

Über das Azure-Stack-Portfolio hinaus betreibt Microsoft nationale Cloud-Bereitstellungen von Azure für bestimmte Regionen mit strengen Anforderungen an die Datensouveränität. Azure Government (USA) wird von Microsoft-Mitarbeitern betrieben, die US-Staatsbürger sind, und ist nach FedRAMP High zertifiziert. Microsoft Azure operated by 21Vianet (China) ist eine separate Azure-Umgebung, die von einem lokalen Unternehmen betrieben wird. Azure Germany (historisch) wurde von T-Systems als Datentreuhänder betrieben. Dies sind keine Azure-Stack-Produkte, erfüllen jedoch denselben Bedarf nach isolierten Cloud-Umgebungen.

Entscheidungsbaum zur Auswahl des richtigen Produkts: Benötigen Sie Azure-IaaS-/PaaS-APIs lokal oder in einem souveränen Rechenzentrum? → Azure Stack Hub. Möchten Sie die lokale Virtualisierung (Hyper-V) mit Azure-Verwaltung zu geringeren Kosten modernisieren? → Azure Stack HCI. Benötigen Sie KI-Inferenz oder Datenvorverarbeitung an einem abgelegenen, nicht verbundenen Edge-Standort? → Azure Stack Edge. Sobald eine Verbindung besteht, lassen sich alle drei Produkte in Azure Arc, Azure Monitor und Microsoft Defender for Cloud integrieren. Dadurch erhalten Sie über das Azure-Portal eine einheitliche Verwaltung zusammen mit Ihren Public-Cloud-Ressourcen.

Alle drei Azure-Stack-Produkte lassen sich in Azure Arc integrieren, um ihre Ressourcen in ARM abzubilden. Azure Stack HCI-Cluster werden während der Einrichtung automatisch für Arc aktiviert. Azure Stack Hub-VMs können mithilfe des standardmäßigen Connected Machine-Agents für Arc aktiviert werden. Azure Stack Edge-IoT-Module können Telemetriedaten an Azure IoT Hub veröffentlichen und über Arc verwaltet werden. Durch diese Integration können Sie Azure Policy anwenden, Defender-Empfehlungen anzeigen und alle Stack-Ressourcen über das einheitliche Azure-Portal zusammen mit Ihren Public-Cloud-Ressourcen überwachen.

Testen Sie Ihr Verständnis der Konzepte aus Microsoft Azure Fundamentals (AZ-900), die in dieser Lektion behandelt wurden.

In dieser Lektion haben Sie gelernt: Azure Stack Hub stellt Azure-IaaS-/PaaS-APIs in lokalen oder nicht verbundenen Rechenzentren bereit. Azure Stack HCI modernisiert die lokale Hyper-V-Virtualisierung mit Azure-Verwaltung und Arc-Integration. Azure Stack Edge führt GPU-beschleunigte KI-Inferenz und Datenvorverarbeitung an abgelegenen Edge-Standorten aus. Als Nächstes beschäftigen wir uns mit Multi-Cloud-Strategien und damit, wie Azure-Tools die Governance über Azure und andere Cloudanbieter hinweg ermöglichen.