Cloud Datacenter Infrastruktur: Aufbau einer modernen Cloud Datacenter Infrastruktur mit OpenStack und Cisco ACI

Master Studiengang Information Security

Dipl.-Ing. Philip Wölfel, BSc (Jg. 2014/2016)

Betreuer: Dipl.-Ing. Dipl.-Ing. Christoph Lang-Muhr, BSc

Ausgangslage

Der Trend zur Cloud ist in vielen Bereichen der IT schon sehr stark ausgeprägt. Viele Unternehmen setzten auf Cloud-Applikationen in den verschiedensten Bereichen: CRM-Systeme, Kommunikations- und Chat-Lösungen bis hin zu Office-Anwendungen können bereits über die Cloud, ohne eigene Server- oder Netzwerkhardware, bezogen werden. Auch gibt es bereits einige Infrastructure-as-a-Service-Provider, die es ermöglichen, große Mengen an virtuellen Maschinen in der Public Cloud zu betreiben. Für einige Unternehmen ist jedoch eine Public Cloud keine mögliche Alternative, sei dies aus datenschutzrechtlichen oder weiteren juristischen Gründen. Hier wird oft auf eine Private-Cloud-Lösung innerhalb des Unternehmens gesetzt.

Ziel

Unabhängig davon, ob es sich um eine Public oder Private Cloud handelt, muss die dafür notwendige Datacenter-Infrastruktur besonders auf die Anforderungen der Cloud ausgelegt werden. Ein Cloud Datacenter muss auf die sich dynamisch verändernden Umgebungsbedingungen reagieren. Besonders bei IaaS Cloud-Lösungen hat der Benutzer oder die Benutzerin durch das Starten und Stoppen von virtuellen Maschinen großen Einfluss auf die Netzwerkbelastung und die verwendeten Ressourcen.

In dieser Arbeit wurden die Anforderungen an ein Rechenzentrum zum Betrieb von Cloud-Lösungen erarbeitet, wobei besonders auf die Server- und Netzwerkinfrastruktur eingegangen wurde. Darauf aufbauend wurde die Integration von OpenStack als Cloud-Plattform mit Cisco Application Centric Infrastructure (ACI) als Software Defined Network untersucht, und dazu im Speziellen der theoretische und praktische Aufbau der OpenStack Neutron Treiber und Agents analysiert.

Ergebnis

Die Kombination aus Cloud-Plattform und SDN hat sich im Test bewährt. Es wurde eine private Infrastructure-as-a-Service-Cloud mit OpenStack und Cisco ACI implementiert. Nach der initialen Konfiguration kann OpenStack auf Basis der ACI Neutron Plugins und Agents wie gewohnt verwendet werden. Es sind dann keine Konfigurationsschritte auf dem Cisco Application Policy Infrastructure Controller (APIC) mehr notwendig, da die Konfiguration automatisch von OpenStack mittels der APIs übertragen wird. Das Group Based Policy Framework von OpenStack eignet sich auch besonders gut für die Integration mit dem APIC, da auf der Cisco-Seite die Konfiguration ähnlich durchgeführt wird.

Es konnte gezeigt werden, dass OpenStack und Cisco ACI eine gute Infrastruktur für eine Public oder Private Cloud bieten. Beide Systeme sind gut skalierbar und können flexibel an die gewünschten Anforderungen angepasst werden.