Die Hybrid Cloud Landschaft verstehen

Moderne Unternehmen sind nicht mehr an ein einziges Infrastrukturmodell gebunden. Die Notwendigkeit von Agilität, Kostenoptimierung und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften hat die Einführung hybrider Cloud-Architekturen vorangetrieben, die lokale Rechenzentren nahtlos mit öffentlichen Cloud-Diensten verschmelzen. Ein Hybrid-Cloud-Ansatz ermöglicht es Unternehmen, sensible Workloads vor Ort zu halten und gleichzeitig die Skalierbarkeit und Innovation der Cloud für andere Anwendungen zu nutzen. Microsoft Azure Arc bietet eine einheitliche Steuerungsebene, um Ressourcen in diesen heterogenen Umgebungen zu verwalten, wodurch die Komplexität einer lokalen Multicloud-Einrichtung in ein einziges, kohärentes System verwandelt wird.

Der Aufbau einer Hybrid-Cloud mit Azure Arc und lokaler Infrastruktur ermöglicht es Teams, Ressourcen konsistent zu verwalten, zu sichern und zu betreiben. Anstatt die zusammenhanglosen Tool-Sets für jede Umgebung zu verwalten, können IT-Administratoren die nativen Management-Tools von Azure wie Azure Policy, Azure Security Center und Azure Monitor verwenden, um alles aus einer einzigen Glasscheibe zu überwachen. Dieser Ansatz beschleunigt die digitale Transformation, reduziert den Betriebsaufwand und gewährleistet die Compliance, ohne die Flexibilität von Cloud-nativen Diensten zu beeinträchtigen.

Was ist Azure Arc? Eine einheitliche Managementbrücke

Azure Arc ist eine Reihe von Technologien, die Azure Resource Manager (ARM) und Azure-Verwaltungsfunktionen auf nicht-Azure-Ressourcen erweitern. Ob Sie physische Server in einer Colocation-Einrichtung, virtuelle Maschinen, die auf VMware oder Hyper-V ausgeführt werden, oder Kubernetes-Cluster haben, die über mehrere Clouds verteilt sind, Azure Arc kann sie unter Azures Management-Dach bringen. Dies geschieht durch die Installation von leichtgewichtigen Agenten auf Servern und Clustern, die die Ressourcen bei Azure registrieren und konsistente Richtlinienanwendungen, Bestandsverfolgung und Sicherheitsüberwachung ermöglichen.

Eines der wichtigsten Unterscheidungsmerkmale von Azure Arc ist die Fähigkeit, lokale und Multicloud-Ressourcen als erstklassige Azure-Ressourcen zu behandeln. Das bedeutet, dass Sie Azure-Tags, rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC) und Azure Resource Graph verwenden können, um alle Ihre Assets abzufragen und zu verwalten. Zum Beispiel können Sie Azure Policy anwenden, um sicherzustellen, dass jede virtuelle Maschine in Ihrer On-Premise-Umgebung die Sicherheitsgrundlage Ihres Unternehmens erfüllt, oder Azure Security Center (jetzt Teil von Microsoft Defender for Cloud) verwenden, um Schwachstellen auf jedem verbundenen Server zu erkennen. Azure Arc ist kein Migrationstool - es ist eine Verwaltungs- und Governance-Ebene, die Ihre bestehende Infrastruktur Azure-fähig macht.

Um mehr über die architektonischen Grundlagen zu erfahren, lesen Sie die offizielle Azure Arc-Übersicht auf Microsoft Docs.

Schlüsselkomponenten einer Hybrid Cloud mit Azure Arc

Um eine robuste Hybrid-Cloud zu erstellen, müssen Sie die Kernkomponenten von Azure Arc verstehen. Jede Komponente adressiert eine bestimmte Verwaltungsebene, von der Infrastruktur bis zu den Anwendungen.

Azure Arc-fähige Server

Diese Komponente ermöglicht es Ihnen, physische und virtuelle Maschinen mit Windows oder Linux außerhalb von Azure zu verwalten. Nach der Installation des Azure Connected Machine-Agenten wird jeder Server im Azure-Portal sichtbar, wo Sie Tags zuweisen, Azure-Richtlinien anwenden, die Gastkonfiguration aktivieren und mit Azure Monitor integrieren können. Arc-fähige Server sind ideal für die Durchsetzung konsistenter Sicherheitsbasislinien in einer Flotte von lokalen VMs, die Verfolgung von Konfigurationsdrift und sogar die Orchestrierung von Update-Management mit Azure Update Manager.

Azure Arc-fähige Kubernetes

Kubernetes-Cluster, die in Ihrem eigenen Rechenzentrum, am Edge oder in anderen öffentlichen Clouds (AWS EKS, GCP GKE) ausgeführt werden, können mit Azure Arc verbunden werden, um eine zentrale Verwaltungserfahrung zu erhalten. Azure Arc-fähiges Kubernetes bietet Clusterinventar, Richtliniendurchsetzung über Azure Policy für Kubernetes und die Möglichkeit, Workloads mit GitOps über Flux bereitzustellen. Sie können auch Azure-Dienste wie Azure Monitor für Container und Azure Defender für Kubernetes aktivieren, um Sicherheitsinformationen und Leistungskennzahlen für alle Ihre Cluster zu erhalten - unabhängig davon, wo sie sich befinden.

Azure Policy und Azure Security Center (Microsoft Defender für Cloud)

Diese Dienste werden zum Governance- und Sicherheits-Backbone Ihrer Hybrid-Cloud. Azure Policy ermöglicht es Ihnen, Richtlinien zu erstellen, zuzuweisen und zu verwalten, die Regeln für Ihre Ressourcen durchsetzen, einschließlich derjenigen, die über Azure Arc integriert sind. Zum Beispiel können Sie die Erstellung unverschlüsselter Festplatten verweigern oder verlangen, dass alle virtuellen Maschinen über einen bestimmten Satz von Diagnoseeinstellungen exportiert werden. Microsoft Defender for Cloud (früher Azure Security Center) bietet einheitliches Sicherheitsmanagement und erweiterten Bedrohungsschutz für Ihre Hybrid- und Multi-Cloud-Workloads. Wenn es auf Arc-fähige Server und Cluster angewendet wird, kann es Fehlkonfigurationen, fehlende Sicherheitsupdates und verdächtige Aktivitäten erkennen.

Azure Monitor

Observability ist in einer hybriden Umgebung von entscheidender Bedeutung. Azure Monitor sammelt und analysiert Telemetrie aus Ihren lokalen Ressourcen, sodass Sie Dashboards erstellen, Benachrichtigungen einrichten und Einblicke in Leistung und Zustand erhalten. Mit Azure Arc können Sie Log Analytics-Arbeitsbereiche verwenden, um Protokolle von Servern und Containern zu zentralisieren und sie dann mit Kusto Query Language (KQL) abzufragen.

Für einen tieferen Einblick in diese Komponenten siehe die Dokumentation zu den Azuren-Arc-fähigen Servern und die Azuren-Arc-fähigen Kubernetes-Dokumentation.

Schrittweise Implementierung einer Hybrid Cloud mit Azure Arc

Die Implementierung einer Hybrid-Cloud mit Azure Arc beinhaltet Planung, Vorbereitung und Ausführung. Die folgenden Schritte bieten einen strukturierten Ansatz, der an Ihre bestehende Infrastruktur angepasst werden kann.

1. Bewerten Sie Ihre On-Premises-Umgebung

Bevor Sie Ressourcen mit Azure verbinden, inventarisieren Sie Ihre aktuelle Infrastruktur. Identifizieren Sie alle Server (physisch und virtuell) und Kubernetes-Cluster, die Sie über Azure Arc verwalten möchten. Überprüfen Sie die Voraussetzungen: Server müssen über eine Internetverbindung zur öffentlichen Azure-Cloud (oder über einen Proxy) verfügen, ein unterstütztes Betriebssystem ausführen (Windows Server 2012 R2 oder höher, viele Linux-Distributionen) und über ausreichende Ressourcen für den Azure Connected Machine-Agenten verfügen (etwa 1 GB Festplattenspeicher und minimale CPU-Auswirkungen). Stellen Sie bei Kubernetes-Clustern sicher, dass Ihr Cluster eine unterstützte Kubernetes-Version ausführt (1.21 + empfohlen) und dass Sie die Azure Arc-Agenten-Pods installieren können.

Es ist auch ratsam, Ihre Netzwerkarchitektur zu überprüfen. Wenn Ihre On-Premises-Umgebung Firewalls oder private Endpunkte verwendet, müssen Sie möglicherweise die Azure Arc-Service-Endpunkte zulassen. Microsoft stellt ein -Netzwerkanforderungen-Dokument zur Verfügung, das die erforderlichen URLs und IP-Bereiche auflistet.

2. Ressourcen mit Azure Arc registrieren

Der Verbindungsprozess variiert leicht zwischen Servern und Kubernetes-Clustern.

für Server

  • Installieren Sie den Azure Connected Machine Agent. Unter Windows können Sie ein MSI-Paket verwenden; unter Linux ein Skript aus dem Azure-Portal.
  • Führen Sie den Befehl aus, der sich bei Ihrem Azure-Abonnement authentifiziert und den Computer registriert.
  • Nach der Verbindung erscheint der Server im Azure-Portal unter „Azure Arc > Servers. Sie können dann Tags zuweisen, Richtlinien anwenden und Erweiterungen wie den Log Analytics Agent oder Dependency Agent installieren.

Für Kubernetes-Cluster

  • Erstellen Sie einen Dienstprinzipal oder eine verwaltete Identität, die der Azure Arc-Agent zur Authentifizierung verwendet.
  • Verwenden Sie den Befehl Azure CLI , um Ihren Cluster zu verbinden, der mehrere Pods in einem Namensraum namens bereitstellt.
  • Nach der Verbindung können Sie den Cluster im Azure-Portal anzeigen und GitOps-Konfigurationen aktivieren, um Anwendungen aus einem Git-Repository bereitzustellen.

Automatisierung ist der Schlüssel für große Bereitstellungen. Verwenden Sie Infrastructure as Code (IaC)-Tools wie Azure Policy, ARM-Vorlagen oder Terraform für maßstäbliche Onboard-Server. Ziehen Sie für Kubernetes einen GitOps-Ansatz in Betracht, um den Arc-Agent-Lebenszyklus zu verwalten.

3. Konfigurieren von Governance- und Sicherheits-Baselines

Nachdem Ressourcen verbunden sind, wenden Sie eine einheitliche Governance an. Beginnen Sie mit der Erstellung einer -Verwaltungsgruppenhierarchie, die Ihre Hybridressourcen neben nativen Azure-Ressourcen organisiert. Weisen Sie dann Azure Policy-Initiativen (eingebaut oder benutzerdefiniert) zu, um die Compliance zu erzwingen. Verwenden Sie beispielsweise die Richtlinie „Azure Monitor für VMs aktivieren, um den Log Analytics-Agent automatisch auf jedem Arc-fähigen Server bereitzustellen. Aktivieren Sie Microsoft Defender for Cloud, um einen einheitlichen Sicherheitswert für Ihre Hybrid-Variante zu erhalten. Überprüfen Sie die Sicherheitsempfehlungen und beheben Sie Schwachstellen über das Defender for Cloud-Portal.

Rollenbasierte Zugriffskontrolle (RBAC) ist ebenso wichtig. Verwenden Sie Azure RBAC, um Ihrem Operationsteam nur die erforderlichen Berechtigungen für die Verwaltung von Arc-fähigen Ressourcen zu erteilen. So können Sie beispielsweise eine benutzerdefinierte Rolle erstellen, die es ermöglicht, Befehle auf Arc-fähigen Servern auszuführen, aber das Löschen des Arc-Agenten verhindert.

4. Überwachung und Alarmierung

Zentralisierte Überwachung ist, wo Azure Arc wirklich glänzt. Bereitstellen des Log Analytics Agent (oder des neueren Azure Monitor Agents) auf Arc-fähigen Servern, um Ereignisprotokolle, Leistungszähler und benutzerdefinierte Protokolle zu sammeln. Für Kubernetes-Cluster aktivieren Sie Azure Monitor für Container, um Metriken, Containerprotokolle und Kubernetes-Ereignisse zu erfassen. Erstellen Sie einen Log Analytics-Arbeitsbereich, der Daten aus allen Umgebungen korreliert. Erstellen Sie Dashboards, die den Zustand Ihrer gesamten Hybridflotte anzeigen, und erstellen Sie Warnregeln, die auslösen, wenn die CPU-Auslastung Schwellenwerte überschreitet, Festplatten ausfallen oder Sicherheitsereignisse erkannt werden.

Erwägen Sie auch die Verwendung von Azure Update Manager, um Updates auf Arc-fähigen Servern zu bewerten und zu planen und so die Konsistenz zwischen On-Premises und Cloud-VMs zu gewährleisten.

5. GitOps und Anwendungsbereitstellungen für Kubernetes aktivieren

Für Kubernetes-Cluster konfigurieren Sie GitOps so, dass sie Deployments deklarativ verwalten. Azure Arc-fähiges Kubernetes verwendet Flux v2 unter der Haube. Sie können ein Git-Repository erstellen, das alle Ihre Manifeste enthält - Namespaces, Deployments, ConfigMaps, Secrets - und diese automatisch auf verbundene Cluster anwenden. Dadurch wird sichergestellt, dass der gewünschte, in Git definierte Zustand immer in Produktion läuft. GitOps vereinfacht auch Rollbacks und Auditing.

Azure Arc ermöglicht Ihnen die Bereitstellung von Azure-Diensten wie Azure Machine Learning, Azure Container Apps oder Azure App Service in Ihren hybriden Kubernetes-Clustern, wodurch Sie Cloud-native Funktionen am Edge oder On-Premises erhalten.

6. Überwachen, Optimieren und Iterieren

Hybrid-Cloud-Management ist kein einmaliges Projekt. Überprüfen Sie Ihre Azure Advisor-Empfehlungen kontinuierlich auf Kosten, Sicherheit und Zuverlässigkeit. Verwenden Sie Azure Monitor-Arbeitsmappen, um Betriebslaufbücher zu erstellen. Richten Sie Azure Update Manager-Zeitpläne für laufende Patches ein. Wenn Sie neue Server oder Cluster hinzufügen, verwenden Sie den Azure Policy-Effekt "DeployIfNotExists", um sie automatisch in Ihre Überwachungs- und Verwaltungstools einzubinden. Überprüfen Sie regelmäßig Ihren Azure Arc-Ressourcenbestand und entfernen Sie veraltete Ressourcen, um Ihre Umgebung sauber zu halten.

Vorteile der Verwendung von Azure Arc in einer Hybrid Cloud

Unternehmen, die Azure Arc für das Hybrid-Cloud-Management einsetzen, haben mehrere konkrete Vorteile:

  • Vereinheitlichtes Management über alle Umgebungen hinweg: Verwalten Sie On-Premises-Server, Kubernetes-Cluster und Multicloud-Ressourcen mit denselben Azure-Tools und Portalen.
  • Konsistente Sicherheitshaltung: Wenden Sie die gleichen Sicherheitsrichtlinien auf Azure VMs und On-Premises-Maschinen an. Mit Microsoft Defender for Cloud erhalten Sie einen einzigen Sicherheitswert, der sich über Ihren gesamten Bestand erstreckt, und Sie können Bedrohungen mit einheitlicher Bedrohungsintelligenz frühzeitig erkennen.
  • Operationale Agilität: Verwenden Sie Infrastructure as Code (z. B. ARM-Vorlagen, Terraform) zur Bereitstellung und Verwaltung hybrider Ressourcen. GitOps for Kubernetes beschleunigt die Anwendungsbereitstellung und reduziert die Konfigurationsdrift.
  • Kostenoptimierung: Erlangen Sie Transparenz über die Ressourcenauslastung in allen Umgebungen. Azure Cost Management kann Ausgaben für Azure- und On-Premises-Ressourcen anzeigen (wenn sie richtig markiert sind). In Kombination mit Azure Reserved Instances können Sie die Kapazität genauer planen.
  • Compliance ready: Azure Policy und die eingebauten Compliance-Anforderungen (ISO, SOC, NIST, etc.) können auf Arc-fähige Ressourcen angewendet werden, was die Vorbereitung von Audits vereinfacht.
  • Edge-Computing-Funktionen: Führen Sie Azure-Dienste wie Azure SQL Managed Instance oder Azure IoT Operations auf Arc-fähigen Kubernetes-Clustern am Edge aus, wodurch eine Verarbeitung mit niedriger Latenz ohne Cloud-Abhängigkeit ermöglicht wird.

Reale Szenarien und Anwendungsfälle

Azure Arc ist kein theoretisches Konzept – viele Unternehmen nutzen es heute, um echte Herausforderungen zu lösen:

  • Retail Chains mit Hunderten von Geschäften, in denen jeweils lokale Server für Point-of-Sale-Systeme ausgeführt werden. Mit Azure Arc verwalten sie zentral Updates, wenden Sicherheits-Baselines an und überwachen den Zustand auf allen Store-Servern, ohne Mitarbeiter an jeden Standort zu schicken.
  • Finanzdienstleistungen, die aufgrund regulatorischer Anforderungen sensible Kundendaten vor Ort speichern müssen. Sie betreiben ihre Kernbanking-Anwendungen auf Arc-fähigen Servern, während sie Azure for Analytics und AI verwenden. Azure Security Center stellt sicher, dass beide Umgebungen die gleichen strengen Sicherheitsstandards erfüllen.
  • Manufacturing Unternehmen mit Fabrik-Floor-Ausrüstung, die am Rand auf Kubernetes läuft. Durch die Verbindung dieser Cluster mit Azure Arc können sie neue Firmware-Patches über GitOps bereitstellen und Produktionslinien von einem zentralen Azure-Dashboard aus überwachen.

Herausforderungen und wie man sie überwindet

Während Azure Arc das Hybridmanagement vereinfacht, können Implementierungen auf Hürden stoßen.

Netzwerkverbindung und Latenz

Arc-Agenten benötigen eine periodische Outbound-Konnektivität zu Azure. In Umgebungen mit geringer Bandbreite oder Luft-Gapped sollten Sie die private Endpoint-Unterstützung von Azure Arc oder einen lokalen Proxy-Server verwenden. Bei Edge-Szenarien mit intermittierender Konnektivität speichert der Agent Daten lokal zwischen und synchronisiert sie, wenn die Konnektivität wiederhergestellt wird. Agent Heartbeat genau überwachen, um getrennte Ressourcen zu erkennen.

Agent Lifecycle und Scale

Die Verwaltung von Tausenden von Agenten kann entmutigend sein. Verwenden Sie Automatisierung (PowerShell, Azure CLI oder Azure Policy), um Agenten bereitzustellen und zu aktualisieren. Nutzen Sie den Azure Update Manager, um den Connected Machine Agent selbst auf dem neuesten Stand zu halten. Taggen Sie Ressourcen systematisch, um Fehlplatzierungen zu vermeiden.

Kultureller Widerstand

Teams, die mit On-Premise-Management-Tools vertraut sind, können sich dem Wandel widersetzen. Investieren Sie in Schulungen und zeigen Sie schnelle Gewinne – wie die Möglichkeit, alle Server über Azure Resource Graph abzufragen, oder die einfache Anwendung einer Sicherheitsrichtlinie im gesamten Nachlass. Zeigen Sie, wie Azure Arc den manuellen Aufwand reduziert und die Reaktion auf Vorfälle verbessert.

Schlussfolgerung

Der Aufbau einer Hybrid-Cloud mit Azure Arc und On-Premises-Infrastruktur ist ein strategischer Schritt für jedes Unternehmen, das das Beste aus beiden Welten will: die Kontrolle und Compliance von On-Premises-Systemen in Kombination mit der Skalierbarkeit und Innovation der Cloud. Azure Arc bietet die notwendige Managementebene, um diese Umgebungen zu vereinheitlichen, konsistente Richtlinien durchzusetzen, die Sicherheit zu verbessern und den Betrieb zu rationalisieren. Durch die Befolgung der in diesem Handbuch beschriebenen Schritte - Bewertung Ihrer Umgebung, On-Boarding-Ressourcen, Einrichtung von Governance und kontinuierliche Überwachung - können Sie eine robuste, hybride Cloud-Architektur erstellen, die sich an Ihre Geschäftsanforderungen anpasst.

Ob Sie gerade erst Ihre Hybrid-Reise beginnen oder bestehende Bereitstellungen skalieren möchten, Azure Arc bietet einen flexiblen, produktionsbereiten Ansatz zur Modernisierung Ihres IT-Betriebs, ohne bestehende Investitionen zu tätigen. Beginnen Sie klein, wiederholen Sie und erweitern Sie schrittweise Ihren Hybrid-Fußabdruck, während Ihr Team Vertrauen in die einheitliche Azure-Management-Erfahrung gewinnt.