Einheit 8.1: Architektur-Entscheidungsrahmen
Einführung
Bis zu diesem Punkt im Kurs wurde jeder Primitive gründlich untersucht. Diese Einheit wiederholt sie nicht. Sie ist ein Referenzdokument: eine Sammlung von Auswahlmatrizen, auf die Sie zurückgreifen, wenn ein FinCorp-Tier eine Entscheidung benötigt und Sie das differenzierende Kriterium, die harte Einschränkung, die eine Wahl direkt disqualifizieren kann, und die Einheit, die die Begründung ableitet, an einem Ort benötigen.
Lesen Sie jede Matrix auf die gleiche Weise. Die differenzierenden Kriterien verengen das Feld. Die harten Einschränkungen der Zulässigkeit sind absolut: Eine einzelne fehlgeschlagene Einschränkung entfernt eine Option, unabhängig davon, wie gut sie an anderer Stelle abschneidet. Souveränität und Attestationsumfang werden zuletzt über den gesamten Entwurf angewendet, da Compliance die Auswahlmöglichkeiten einschränkt, anstatt sie zu erstellen. Die Einheit endet mit den zwei Möglichkeiten, wie ein technisch einwandfreier Entwurf dennoch fehlschlagen kann: das Kombinieren von Primitiven, die sich nicht zusammensetzen, und das Platzieren eines funktional korrekten Dienstes außerhalb des Attestationsumfangs, den die Workload erfordert.
1. Auswahl der Compute-Klasse
Die Compute-Entscheidung ist eine vierachsige Aufteilung über Core-Isolation, CPU-Familiensteuerung, Block-Storage-Anbindung und das Betriebsmodell. Die Einschränkung, die am häufigsten disqualifiziert, ist die permanente: Ein Cubes-Template ist nach der Bereitstellung unveränderlich, so dass eine Klasse, deren Form oder Skalierungsanforderungen sich ändern können, auf eine Klasse entworfen wird, die neu konfiguriert werden kann. VM Auto Scaling selbst ist horizontal-only und erstellt neue Replikate aus einem Designzeit-Replikat-Template.
| Klasse | Unterscheidungskriterium | Harte Eignungseinschränkung | Abgeleitet in |
|---|---|---|---|
| Dedicated Core | Exklusiver physischer Core; wählbare und änderbare CPU-Familie | CPU-Familienwechsel erfordert einen Neustart, nicht eine Live-Operation | Einheit 4.1, 4.3 |
| Shared vCPU | Geringste Kosten | Keine CPU-Familienauswahl; teilt physische Cores, so dass keine Isolationsgarantie bei Konkurrenz besteht | Einheit 4.1 |
| Cubes (festes Template-Instanz) | Festes vCPU/RAM/NVMe-Template zu einem festen Preis | Das gebündelte NVMe-Volume kann nicht abgetrennt werden; das Template selbst ist unveränderlich. Cubes können jedoch bis zu 23 zusätzliche Block Storage-Geräte anhängen, so dass dies eine Template-Falle und kein Speicher-Totalschaden ist | Einheit 4.1 |
| Private Cloud (dediziertes VMware) | Einzelmandanten-gemanagtes VMware SDDC mit inkludierter Lizenzierung | Bereitgestellt als Selbstbedienung und bedarfsgesteuert, vertikal skaliert durch Hinzufügen von Hosts; Mindestens drei Hosts pro Cluster | Einheit 4.4 |
Das Muster ist Klasse-pro-Tier: Eine stateless-Anwendungsebene, die sich horizontal skalieren lässt, nimmt Dedicated Core, ein festes Diensteknoten-Utility nimmt ein Cube, eine regulierte Einzelmandanten-Workload nimmt Private Cloud. Standardisieren Sie keine Klasse über alle Ebenen hinweg.
2. Auswahl der Container-Plattform
Die Entscheidung für die Container-Plattform hängt davon ab, wer die Kontrolle über den Lebenszyklus der Steuerungsebene und die Compliance-Last trägt. Nur eine Option legt diese Last auf den IONOS CLOUD.
| Plattform | Unterscheidungskriterium | Harte Eignungsvoraussetzung | Abgeleitet in |
|---|---|---|---|
| Managed Kubernetes | Kostenlos verwaltete Steuerungsebene; IONOS CLOUD trägt den Lebenszyklus der Steuerungsebene; Knoten-Pools werden als Compute Engine abgerechnet | Ein LoadBalancer-Service ist kein echter externer Lastenausgleich (eine statische IP auf einem Eingangs-Worker-Knoten, begrenzt auf die öffentliche Durchsatzrate dieses Knotens); ein separates Managed ALB/NLB wird für den echten Eingang bereitgestellt. Keine Skalierung auf Null; die Autoskalierungsgrenze liegt bei einem warmen Knoten | Einheit 6.1, 6.2 |
| Red Hat OpenShift | Vollständige OpenShift-Plattform, vom Kunden auf der IONOS CLOUD-Infrastruktur bereitgestellt | Kein IONOS CLOUD-Verwaltungsservice; der Lebenszyklus des Clusters liegt beim Kunden als Red Hat CCSP-Partner. Eine Red Hat-Validierung ist erforderlich, bevor die Produktion beginnt | Einheit 6.4 |
| SUSE Rancher Prime | Rancher-Multi-Cluster-Verwaltung auf der IONOS CLOUD-Rechenleistung | Selbstverwaltetes Angebot; nicht von IONOS CLOUD verwaltet; SUSE berechnet die Lizenzen (Bring-Your-Own-Abonnement) | Einheit 6.4 |
Für das Container-Anwesen von FinCorp ist der Unterschied der operativen Aufwand: Managed Kubernetes ist die Standardoption, da IONOS CLOUD die Steuerungsebene besitzt, und die kundenbasierten Alternativen werden nur dann gewählt, wenn bereits ein OpenShift- oder Rancher-Vertrag oder eine entsprechende Fachkompetenz besteht.
3. Auswahl der Speichertier
Der Speicher wird dem Zugriffsmuster zugeordnet. Die wiederkehrende harte Einschränkung ist die Leistungsgrenze der SSD und die Zonenasymmetrie zwischen Rechenressourcen und Speicher.
| Tier | Unterscheidungskriterium | Harte Eignungseinschränkung | Abgeleitet in |
|---|---|---|---|
| Block Storage HDD | Geringste Kosten pro GB, Anbindung an eine einzelne VM | Einzelne VM, nicht geteilt, keine Sicherungsmechanismen | Einheit 5.1, 4.2 |
| Block Storage SSD Standard / Premium | Höhere IOPS und Durchsatz pro GiB, Anbindung an eine einzelne VM, bis zu 4096 GB pro Volumen | SSD Standard unter 100 GB erreicht nicht die volle Leistung, daher ist es als kleines Datenbankvolumen nicht geeignet | Einheit 5.1, 7.3 |
| NFS (verwaltetes gemeinsames Dateisystem) | Gleichzeitige Anbindung mehrerer Clients innerhalb einer Region | Regional und privat, nicht an jedem Standort verfügbar (z.B. DE/FRA/2 und GB/WOR), aktiv-passiv auf der Dienstebene | Einheit 5.1 |
| Object Storage | S3-kompatibler Massenspeicher, Archiv, Sicherungszweck und Prüfungsspeicher, Objektsperre für manipulationssichere Aufbewahrung | Kein Dateisystem, flaches Namensraum mit Schlüssel- und Geheimauthentifizierung, nicht blockanbindbar | Einheit 5.2 |
Beachten Sie die Zonenasymmetrie als Platzierungseinschränkung: Block Storage bietet Zone 1, 2, 3 und Auto, während Rechenressourcen nur Zone 1, 2 und Auto anbieten. Ein redundantes Paar, das an "Zone 3 Rechenressourcen" festgelegt ist, ist nicht möglich, da Rechenressourcen-Zone 3 nicht existiert.
4. Auswahl des Datenbank-Engines
Die Datenbankentscheidung wird durch das Datenmodell und das Replikations- und Kontinuitätsmodell bestimmt. Bei den relationalen Engines gibt es keine Lesereplikate, und der Backup Service deckt keine verwaltete Datenbank ab, sodass die Leseskalierbarkeit und Kontinuität zusammengesetzt und nicht gekauft werden.
| Engine | Unterscheidungskriterium | Harte Eignungseinschränkung | Abgeleitet in |
|---|---|---|---|
| Managed PostgreSQL | Relationales; asynchron (Standard) oder streng synchronisierte Replikation für den niedrigsten RPO | Streng synchronisierte Replikation erfordert zwei betriebsfähige Knoten, mit einer empfohlenen Mindestanzahl von 3 Instanzen für die Produktion; keine Lesereplikate; privater Endpunkt nur | Einheit 5.3 |
| Managed MariaDB | Relationales; einfacheres Betriebsprofil | Asynchrone Replikation nur (keine synchrone Option); privater Endpunkt nur | Einheit 5.3 |
| Managed MongoDB | Dokumentenmodell; Sharding für horizontale Skalierung | Sharding ist eine Funktion der Enterprise-Edition; keine verwaltete Änderungsstrom-Replikation; privater Endpunkt nur | Einheit 5.4 |
| In-Memory DB (Cache) | Submillisekunden-Lese-Tier; die Lese-Skalierungs- und Sitzungs-Externalisierungsschicht | Ein Cache, kein System of Record; privater Endpunkt nur | Einheit 5.5 |
| Managed Kafka | Ereignis-Streaming; der Anwendungs-Level-Änderungs-Daten-Erfassungs-Ersatz | Drei Broker; Ordnung ist pro Partition nur; keine Datenbank | Einheit 5.6 |
Für den transaktionalen Kern von FinCorp beantwortet PostgreSQL mit streng synchronisierter Replikation die Anforderung eines niedrigen RPO, die In-Memory DB-Schicht beantwortet die Lese-Skalierbarkeit, da es keine Lesereplikate gibt, und Kafka überträgt Änderungsereignisse, da es keinen verwalteten Datenbank-Änderungsstrom gibt.
5. Auswahl der Netzwerkprimitiven
Jede Netzwerkprimitive beantwortet eine andere Schicht oder Richtung des Datenverkehrs. Die harten Einschränkungen hier sind die häufigste Quelle inkompatibler Paarungen (siehe Abschnitt 7).
| Primitive | Unterscheidungskriterium | Harte Berechtigungseinschränkung | Abgeleitet in |
|---|---|---|---|
| Managed ALB | Layer-7-Inhaltsrouting (Pfad, Host, Header, Methode, Cookie, Quell-IP) mit TLS-Entlastung | Nur HTTP/HTTPS; keine IP-Freigabe und keine NSG auf dem gemanagten LB, so dass die Filterung auf den Zielen erfolgt | Einheit 3.3 |
| Managed NLB | Layer-4-TCP-Durchleitung; der Backend-Server behält das Zertifikat | Nur TCP; keine TLS-Beendigung; keine NSG auf dem gemanagten LB | Einheit 3.4 |
| NAT Gateway | Ausgehender Egress-Pfad für private Workloads | Nur SNAT; keine eingehende DNAT; erfordert eine reservierte öffentliche IP | Einheit 3.6 |
| VPN Gateway | Verschlüsselte Site-to-Site-Konnektivität | Nur IKEv2 oder WireGuard (kein IKEv1); aktive-passive HA mit einer gemeinsamen öffentlichen IP | Einheit 3.6 |
| Cross-Connect | Private Hochbandbreiten-Interconnect zwischen VDCs | Gleiche Region und gleicher Vertrag nur; nicht zwischen Regionen; eine LAN pro Verbindung | Einheit 3.6 |
| Network Security Group | Zustandsbehaftete Filterung mit Standardverbot aller Verbindungen am Server-NIC | Bindet nur an Server-NICs; gilt nicht für Managed Kubernetes-Node-Pool-Knoten oder ausgesetzte Cubes und nie für den gemanagten ALB/NLB | Einheit 3.2 |
| Cloud DNS | Anycast-Auflösung und Verwaltung von Low-TTL-Einträgen | Keine native Failover-basierte Gesundheitsprüfung; es steuert nur neue Verbindungen und die Mindest-TTL von 60 Sekunden ist der dominierende RTO-Hebel | Einheit 3.7 |
6. Die Souveränität und Attestationsfilter
Wenden Sie diesen Filter zuletzt auf das fertige Design an. Souveränität und Compliance entstehen nicht aus einer Architektur; sie verengen die Menge der Plätze, die ein bereits korrektes Design verwenden darf. Die rechtliche Souveränität der EU ist eine Eigenschaft der Betreibergerichtsbarkeit, nicht allein der Region: Eine EU-Region eines US-amerikanischen Anbieters ist immer noch von der US-Cloud-Act-Exposition betroffen, während IONOS CLOUD EU-geführt wird.
Die Attestationsscope unterscheiden sich pro Dienst und dürfen nie verallgemeinert werden zu "die Plattform ist zertifiziert". Die beiden BSI-Anerkennungen, beide für deutsche Rechenzentren, decken unterschiedliche Dienstesätze ab:
| Dienst | BSI C5 (Typ-1-Attestation, 2023-11-07) | ISO 27001 basierend auf IT-Grundschutz (Zertifikat, 2022-09-14) |
|---|---|---|
| Compute Engine | Im Umfang | Im Umfang |
| Cloud Cubes | Im Umfang | Nicht im Umfang |
| Object Storage | Im Umfang | Im Umfang |
| Sicherung | Nicht im Umfang | Im Umfang |
| Managed Kubernetes | Nicht im Umfang | Im Umfang |
IONOS CLOUD ist der erste deutsche Cloud-Anbieter, der sowohl die C5-Attestation als auch die IT-Grundschutz-Zertifizierung besitzt, aber die beiden Scope sind nicht austauschbar. C5 ist eine Attestation (Testat), Typ 1, nicht eine Zertifizierung und nicht Typ 2. Rechenzentrumsebene-Anmeldeinformationen (zum Beispiel ISO 27001 an einem Standort, PCI-DSS, Uptime Tier IV) werden vom Rechenzentrumsbetreiber gehalten und variieren je nach Standort; Produktzertifikatslisten im Marketing sind nicht vertraglich bindend. NIS2 ist eine regulatorische Verpflichtung, nicht eine gehaltene Zertifizierung.
Für FinCorp unter GDPR und BSI ist die Residenz eine Platzierungsentscheidung, die vor jeder Workload getroffen wird: Deutsche Rechenzentren, EU-Betreiber und jeder im Umfang liegende Dienst wird gegen die exakte Attestation validiert, die seine Datenklasse erfordert.
Entscheidungszusammenfassung
Verwenden Sie die oben genannten Matrizen als Ergebnisartefakt der Einheit. Die Lesereihenfolge ist festgelegt:
- Eingrenzen durch das differenzierende Kriterium für die Stufe.
- Eliminieren Sie jede Option, die eine harte Zulassungsbeschränkung nicht erfüllt, bevor Sie irgendetwas anderes berücksichtigen.
- Wenden Sie den Souveränitäts- und Attestationsfilter zuletzt über das gesamte Design an.
7. Die Zwei Zusammensetzungsfehler
Ein Design kann jede primitive Matrix bestehen und dennoch fehlschlagen. Zwei Fehler sind für fast alle dieser Fälle verantwortlich.
Das Kombinieren inkompatibler Primitiven. Zwei Auswahlmöglichkeiten, die jeweils in Isolation korrekt sind, komponieren sich nicht. Das Platzieren einer Network Security Group "vor" einem Managed ALB oder NLB hat keinen Effekt, da NSGs an Server-NICs und nie an den gemanagten Lastenausgleich gebunden sind; die Filterung muss auf den Zielen erfolgen. Die Erwartung von eingehendem Datenverkehr durch ein NAT-Gateway schlägt fehl, da NAT nur SNAT-only ist; die Veröffentlichung von eingehendem Datenverkehr gehört zu einem Lastenausgleich oder einer reservierten öffentlichen IP. Der Versuch, eine Cross-Connect-Verbindung herzustellen, um zwei virtuelle Rechenzentren in verschiedenen Regionen zu verbinden, schlägt fehl, da Cross-Connect nur innerhalb der gleichen Region und des gleichen Vertrags möglich ist. Jedes ist ein korrektes Primitiv, das an einem Ort verwendet wird, an dem seine harte Einschränkung es verbietet.
Eine funktional korrekte Wahl außerhalb des erforderlichen Nachweisspektrums. Ein Dienst kann die Aufgabe perfekt erfüllen und dennoch die falsche Wahl für eine regulierte Arbeitslast sein, da er außerhalb des Nachweises liegt, den diese Arbeitslast erfordert. Die Ausführung von FinCorps regulierter containerisierter Verarbeitung auf Managed Kubernetes ist funktional einwandfrei, aber Managed Kubernetes liegt nicht im C5-Nachweisspektrum, sodass eine Arbeitslast, die vertraglich C5 erfordert, auf einem C5-abgedeckten Dienst wie Compute Engine platziert werden muss. Die Wahl ist nicht technisch falsch; sie ist falsch gegenüber dem Spektrumfilter, der genau deshalb als letzter über das gesamte Design angewendet wird.
Zusammenfassung
Architektur-Entscheidungen bei IONOS CLOUD lassen sich auf einen wiederholbaren Prozess reduzieren: Eingrenzung durch das differenzierende Kriterium, Eliminierung durch die harten Einschränkungen und Anwendung der Souveränität und Attestationsscope zuletzt über das fertige Design. Die Matrizen in dieser Einheit sammeln diese Kriterien und Einschränkungen für Compute, Container, Speicher, Datenbanken und Netzwerk, so dass eine Entscheidung getroffen und gerechtfertigt werden kann, mit den zwei Zusammensetzungsfehlern als letzte Überprüfung.
Wichtige Punkte:
- Harte Eignungseinschränkungen disqualifizieren sofort: Eine einzelne fehlgeschlagene Einschränkung entfernt eine Option, unabhängig davon, wie gut sie an anderer Stelle abschneidet.
- VM Auto Scaling ist horizontal-only und erstellt neue Replikate aus einem Designzeit-Replikat-Vorlage; die relationalen Motoren haben keine Lesereplikate; der Backup Service deckt keine verwaltete Datenbank ab. Diese Grenzen entscheiden die Ebenen im Voraus.
- Der Souveränitäts- und Attestationsfilter wird zuletzt angewendet, da die Compliance ein bereits abgeschlossenes Design einschränkt, anstatt es zu initiieren.
- C5 und IT-Grundschutz-Bereiche unterscheiden sich pro Service: Cubes ist in C5, aber nicht in IT-Grundschutz; Backup und Managed Kubernetes sind in IT-Grundschutz, aber nicht in C5. Nie verallgemeinern zu "die Plattform ist zertifiziert".
- Die zwei Zusammensetzungsfehler sind Paarung von Primitiven, deren Einschränkungen die Paarung verbieten, und Platzierung einer funktional korrekten Dienstleistung außerhalb des Attestationsscope, den die Workload erfordert.
Wichtige Begriffe:
- Harte Eignungseinschränkung: ein absoluter Disqualifikator (zum Beispiel ein unveränderliches Template eines Würfels oder das Fehlen von Skalierbarkeit bei Managed Kubernetes), der eine Option entfernt, bevor irgendein gewichteter Kriterium berücksichtigt wird.
- Attestationsscope: die exakte Menge an Dienstleistungen, die ein Credential abdeckt; bei IONOS CLOUD decken C5 und IT-Grundschutz unterschiedliche Dienstleistungen ab, und ein Anspruch muss immer an den benannten Dienst, den deutschen Rechenzentrum-Standort, das Credential, seinen Typ und sein Datum gebunden werden.
Weitere Lektüre
- Einheit 4.1 Auswahl der Compute-Klasse, Einheit 4.4 Private Cloud (Dedicated VMware)
- Einheit 6.1 Entwurf der Kubernetes-Plattform, Einheit 6.4 Container-Registry und Plattformauswahl
- Einheit 5.7 Datensicherung und Lebenszyklus
- Einheit 1.4 Souveränität und Compliance als Gestaltungsparameter
- Einheit 8.2 Die Referenz-Unternehmensarchitektur