Cloud-agnostische Entwicklung: Grundlagen, Vor- und Nachteile

Die heutige digital geprägte Wirtschaft hat die Cloud vom Wettbewerbsvorteil zur geschäftlichen Notwendigkeit gemacht. Doch mit der Expansion von Unternehmen über Plattformen wie AWS, Microsoft Azure und Google Cloud wachsen die Herausforderungen hinsichtlich der Interoperabilität weiter. Das Multi-Cloud-Zeitalter führte zu einer immer wichtigeren Strategie: der Cloud-agnostischen Entwicklung.

Cloud-agnostische Entwicklung gewinnt bei innovativen Unternehmen zunehmend an Bedeutung, da sie die Abhängigkeit von einem Anbieter vermeidet, Cloud-übergreifende Flexibilität ermöglicht und die Kosten für die Einstellung hochqualifizierter Cloud-Experten im eigenen Unternehmen einspart. In einer Landschaft, in der Cloud-Entwicklungsdienste schnell zur Norm werden, ist die Entwicklung von Anwendungen, die auf verschiedenen Cloud-Plattformen funktionieren, nicht nur eine technische Präferenz, sondern ein geschäftliches Gebot.

In diesem Artikel bieten wir eine ausgewogene Sicht auf die Cloud-agnostische Entwicklung: was sie bedeutet, warum sie wichtig ist und wie zukunftsorientierte Organisationen sie mit Klarheit und Zuversicht angehen können.

Was genau ist Cloud-agnostisch?

Cloud-agnostische Entwicklung bedeutet, Software zu entwickeln, die in mehreren Cloud-Umgebungen konsistent läuft, ohne an die proprietären Dienste oder Tools eines bestimmten Cloud-Anbieters gebunden zu sein. Dieser Ansatz bietet Ihnen die Möglichkeit, nachgefragte Dienste zu verknüpfen und die Vorteile eines Anbieters gegenüber dem eines anderen zu nutzen.

Im Gegensatz zur Cloud-nativen Entwicklung, die Anwendungen für einen Anbieter optimiert, und Multi-Cloud-Strategien, die mehrere Anbieter unabhängig voneinander nutzen, zielen Cloud-agnostische Ansätze auf echte Interoperabilität ab. Das bedeutet, dass Anwendungen mit minimalem Konfigurationsaufwand cloudübergreifend bereitgestellt, skaliert und verwaltet werden können, wodurch Ihre Cloud-Infrastruktur universell zugänglich wird (AWS re:Invent-Event).

Das Konzept entwickelte sich parallel zum Aufstieg von Containern, Kubernetes und Infrastructure as Code (IaC), die eine Abstraktion von spezifischen Umgebungen und eine größere Plattformunabhängigkeit ermöglichten. Heute rückt die Cloud-agnostische Entwicklung zunehmend in den Fokus von CIOs, Architekten und IT-Leitern in Unternehmen, die Risiken minimieren und gleichzeitig die Flexibilität maximieren möchten.

Cloud-agnostische vs. Cloud-native Entwicklung

Sowohl Cloud-agnostische als auch Cloud-native Entwicklungsansätze zielen darauf ab, die Leistungsfähigkeit der Cloud zu nutzen, verfolgen jedoch grundlegend unterschiedliche strategische Ziele. Cloud-native Entwicklung nutzt die gesamten Möglichkeiten eines bestimmten Cloud-Anbieters – häufig unter Verwendung proprietärer Tools, Managed Services und einer tiefen Integration mit plattformeigenen Funktionen. Dies führt zu optimierter Leistung und schnellerer Markteinführung, allerdings auf Kosten der Anbieterabhängigkeit.

Der Cloud-agnostische Ansatz hingegen vermeidet bewusst eine enge Kopplung an einen einzelnen Cloud-Anbieter. Stattdessen nutzt er portable Technologien wie Container, Kubernetes und Open-Source-Tools, um die Bereitstellung über mehrere Clouds oder sogar lokale Infrastrukturen hinweg zu ermöglichen. Der Schlüssel zu einer erfolgreichen Cloud-agnostischen Entwicklung liegt für Unternehmen in der frühzeitigen Planung der Abstraktion, der Standardisierung ihrer Bereitstellungs- und Automatisierungspraktiken und der Akzeptanz gewisser Kompromisse bei der Servicevielfalt zugunsten langfristiger strategischer Flexibilität und Resilienz.

Die Multi-Cloud-Realität: Warum Cloud-agnostische Entwicklung wichtig ist

Neue Daten zeigen, dass 89 % der Unternehmen mittlerweile in einer Multi-Cloud-Umgebung arbeiten (Flexera 2024 State of the Cloud Report). Die Multi-Cloud-Strategie wird aus verschiedenen Gründen bevorzugt, darunter Servicezuverlässigkeit, Kostenoptimierung über verschiedene Anbieter hinweg und die Nutzung einzigartiger Spezialdienste verschiedener Cloud-Plattformen.

Dennoch kämpfen die meisten Unternehmen, die Multi-Cloud nutzen, mit kritischen Herausforderungen:

Der Multi-Cloud-Kampf ist real

• 57 % haben Anwendungen in verschiedenen Clouds isoliert, was zu Verwaltungsproblemen führt.
• 49 % nutzen Multi-Cloud für die Notfallwiederherstellung, haben aber mit Interoperabilitätslücken zu kämpfen
• 45 % geben an, dass die Datenintegration ihre größte Herausforderung darstellt (IDC 2023 Cloud Computing Survey)
• 40 % geben Einschränkungen bei der Arbeitsmobilität zwischen Anbietern an

Diese Erkenntnisse führender Branchenanalysten bringen eine harte Wahrheit ans Licht: Die bloße Verwendung mehrerer Clouds garantiert weder Flexibilität noch Ausfallsicherheit.

Der Flexera 2024 State of the Cloud Report zeigt, dass die Mehrheit der Unternehmen Multi-Cloud-Praktiken nutzt. 57 % berichten von isolierten Anwendungen in verschiedenen Clouds, und fast die Hälfte (49 %) implementiert Disaster-Recovery- oder Failover-Strategien zwischen verschiedenen Anbietern. Die weite Verbreitung dieser Architekturen spiegelt jedoch auch die zunehmende betriebliche Komplexität wider: Datenintegration zwischen Clouds (45 %) und Workload-Mobilität (40 %) erfordern ein Maß an Interoperabilität, das viele Unternehmen nur schwer erreichen. Hier wird die Cloud-agnostische Entwicklung zu einem Schlüsselfaktor.

Durch die Entwicklung von Anwendungen, die nicht von den Tools oder der Infrastruktur eines einzelnen Anbieters abhängig, sondern Cloud-agnostisch sind, können Unternehmen Bereitstellungsstrategien und Workload-Mobilität plattformübergreifend vereinheitlichen. Anstatt jede Cloud als separates Ökosystem zu betrachten, ermöglichen Cloud-agnostische Architekturen Unternehmen die Entwicklung von Systemen, die in allen Umgebungen konsistent laufen. Dies hilft ihnen nicht nur, die im Bericht aufgezeigte Fragmentierung zu beseitigen, sondern auch den vollen strategischen Wert von Multi-Cloud-Investitionen zu erschließen.

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Vorteile der Cloud-agnostischen Entwicklung

Freiheit von Vendor Lock-in

Um es klarzustellen: Die Abhängigkeit von einem Anbieter schränkt die Flexibilität des Unternehmens ein und erhöht die Abhängigkeit von den Preisen, der zukünftigen Roadmap und zwangsläufig auch der Serviceverfügbarkeit eines einzelnen Anbieters. Andererseits bietet eine Cloud-agnostische Architektur Unternehmen:

• Hebel: Die Freiheit, den Anbieter zu wechseln, verbessert Preise und Vertragsbedingungen.
• Langfristige Flexibilität: Cloud-agnostische Architekturen ermöglichen Unternehmen die Anpassung an neue Technologien, Vorschriften oder Partnerschaften ohne umfangreiche Re-Engineering-Maßnahmen.
• Risikominderung: Es ist normal, dass Cloud-Anbieter Dienste einstellen, SLAs ändern oder Preise anpassen. Cloud-Agnostizismus schützt Unternehmen vor Störungen, indem er die Auswirkungen von Richtlinien- oder Serviceänderungen einzelner Anbieter reduziert.

Notfallwiederherstellung und Geschäftskontinuität

Cloud-Agnostizismus unterstützt belastbare Softwarearchitekturen, indem er Folgendes ermöglicht:

• Geografische Redundanz: Dies bedeutet, dass doppelte Instanzen einer Softwareanwendung (oder ihrer kritischen Komponenten) in mehreren Cloud-Regionen oder Rechenzentren bereitgestellt werden. Dies gewährleistet Hochverfügbarkeit (HA) und Notfallwiederherstellung – falls eine Region ausfällt, wird der Datenverkehr automatisch in eine andere Region verlagert.
• Provider-Ausfallschutz: Der Provider-Ausfallschutz stellt sicher, dass bei einem Ausfall eines Cloud-Anbieters (z. B. AWS, Azure, GCP) die Workloads automatisch auf einen anderen Anbieter umgeleitet werden, wodurch die Systemausfallzeit minimiert wird. Dies ist eine Multi-Cloud-Redundanzstrategie und ein wesentlicher Vorteil der Cloud-agnostischen Architektur.
• Verbesserte Widerstandsfähigkeit: Cloud-agnostische Unternehmen können sich besser und mit weniger Unterbrechungen an potenzielle Systemausfälle und Katastrophen anpassen, was ein zentraler Aspekt der Geschäftskontinuität ist.

Leistungs- und Kostenoptimierungen

Durch die Vermeidung der Beschränkung auf einen einzelnen Anbieter können Unternehmen:

• Wählen Sie die günstigsten Dienste: Durch die Cloud-Agnostik können Unternehmen ihre Arbeitslasten entsprechend der Preisdynamik verlagern und so mehr Kostenoptimierungen erzielen.
• Geografische Optimierung: Die Bereitstellung näher an Geschäftskunden ermöglicht eine bessere Latenz. Eine hohe Latenz tritt im Allgemeinen auf, wenn Daten zu lange brauchen, um ihr Ziel zu erreichen. Dadurch funktionieren Anwendungen nicht so schnell und reibungslos wie gewünscht.
• Workload-spezifische Auswahl: Nutzen Sie die Stärken des Anbieters für spezifische Workloads. Beispielsweise zeichnet sich GCP bei KI/ML-Workloads durch seine Vertex AI-Plattform aus – eine unternehmensreife, vollständig verwaltete Plattform für KI-Entwicklung mit TensorFlow-Integration (entwickelt von Google) und TPUs (benutzerdefinierte KI-Beschleuniger für Hochleistungstraining).

Vereinfachte Fusionen und Übernahmen

Bei Unternehmensfusionen entstehen oft unterschiedliche Cloud-Infrastrukturen. Cloud-agnostische Systeme ermöglichen:

• Einfachere Integration: Ein Cloud-agnostischer Ansatz setzt standardmäßig auf Open-Source- oder Multi-Cloud-kompatible Tools und reduziert so den Integrationsaufwand beim Verbinden verschiedener Dienste über Umgebungen hinweg.
• Geringere Migrationskomplexität: Cloud-agnostische Apps erfordern weniger Refactoring und vermeiden starke Abhängigkeiten von den Diensten eines einzelnen Anbieters, wodurch Migrationen schneller und kostengünstiger werden.
• Konsistente Verwaltung: Einheitliche Überwachungs- und Bereitstellungsverfahren.

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Die Nachteile und Herausforderungen der Cloud-Agnostik

Erhöhte Komplexität

Eine der offensichtlichsten Herausforderungen beim Übergang zur Cloud-Agnostik besteht darin, dass die Abstraktion ihren Preis hat:

• Verwaltungsaufwand: Um die Konsistenz in Multi-Cloud-Umgebungen aufrechtzuerhalten, müssen anbieterspezifische Dienste abstrahiert werden, sodass plattformübergreifende Tools (z. B. Terraform, Kubernetes) anstelle nativer Dienste (AWS CloudFormation, Azure ARM) erforderlich sind.
• Qualifikationsanforderungen: Teams benötigen umfassenderes Fachwissen und Cloud-Agnostizismus erfordert Kenntnisse, die über die Kenntnisse eines einzelnen Anbieters hinausgehen.
• Herausforderungen bei der Fehlerbehebung: Das Debuggen von Cloud-übergreifenden Fehlern kann schwieriger sein und über mehrere Clouds verteilte Systeme können einzigartige Probleme wie beispielsweise Beobachtungslücken mit sich bringen.

Höhere Anfangsinvestition

Der Aufbau agnostischer Systeme bedeutet oft:

• Vorabinvestition: Mehr Entwicklungs- und Planungsaufwand. Anstatt AWS Lambda (serverlos) zu verwenden, setzt Ihr Entwicklungsteam beispielsweise auf Knative oder OpenFaaS für Multi-Cloud-Kompatibilität – was den anfänglichen Einrichtungsaufwand erhöht.
• Steilere Lernkurve: Schulungen und die Einstellung neuer Mitarbeiter sind beim Aufbau einer Cloud-agnostischen Architektur üblich, da Teams plattformübergreifende Tools und Konzepte beherrschen müssen. Softwareentwickler müssen beispielsweise sowohl Terraform als auch Kubernetes beherrschen, nicht nur AWS CloudFormation/EKS.
• Duplizierung der Infrastruktur: Um die Abhängigkeit von einem Cloud-Anbieter zu vermeiden, müssen möglicherweise parallele Systeme betrieben werden. Ein potenzielles Synchronisierungsproblem könnte auch die Datenkonsistenz über verschiedene Clouds hinweg bei Failovers sein.

Wartung der Abstraktionsschicht

Um die Relevanz der Abstraktionsebenen aufrechtzuerhalten, sind Fachkenntnisse erforderlich:

• Updates von Cloud-Anbietern: APIs und Dienste entwickeln sich schnell weiter. Cloud-Anbieter veralten, aktualisieren oder führen häufig neue Dienste ein, was die Abstraktionsebenen zur Anpassung zwingt. Verzögerte Updates können zu stillen Fehlern führen, z. B. durch die Abweichung der Azure-API-Version, die Helm-Charts beschädigt.
• Umgebungsübergreifendes Testen: Cloud-Agnostizismus bedeutet mehr zu validierende Szenarien. Und jeder Cloud-Anbieter hat einzigartige Besonderheiten, die umfassende Tests erfordern. Eine potenzielle Herausforderung könnte darin bestehen, dass ungetestete Randfälle zu Produktionsausfällen führen.
• Technische Schulden: Bedenken Sie, dass sowohl übermäßige Entwicklung als auch unzureichende Wartung von Abstraktionen zu fragilen Systemen führt. Und schlechte Abstraktionen können mit der Zeit Komplexität aufbauen und so die technischen Schulden erhöhen.

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Best Practices für die Implementierung einer Cloud-agnostischen Strategie

Letztendlich gibt es keinen richtigen oder falschen Weg, eine Cloud-agnostische Strategie umzusetzen und Anbieterabhängigkeit zu vermeiden, da jeder Geschäftsfall einzigartig ist. Wenn Sie dennoch Cloud-agnostisch werden möchten, finden Sie hier einige bewährte Best Practices:

Containerisierungsstrategie

Die Containerisierung Ihrer Anwendung ist eine grundlegende Best Practice für eine echte Cloud-agnostische Architektur. Indem Sie Anwendungen und ihre Abhängigkeiten in schlanke, portable Container packen, schaffen Sie eine konsistente Ausführungsumgebung, die die Unterschiede in der zugrunde liegenden Infrastruktur überwindet. Dieser Ansatz entkoppelt Ihre Software effektiv von den Besonderheiten der Plattform einzelner Cloud-Anbieter.

Die wahre Stärke der Containerisierung liegt in ihrer standardisierten Laufzeitumgebung. Ob auf AWS EKS, Azure AKS oder Google GKE bereitgestellt – containerisierte Anwendungen verhalten sich vorhersehbar, da sie über eigene isolierte Dateisysteme, Bibliotheken und Konfigurationen verfügen.

Darüber hinaus ermöglicht die Containerisierung eine echte Hybrid-Cloud-Strategie. Apps können lokal in Containern entwickelt, in einer Cloud-Umgebung getestet und in einer anderen ohne Änderungen in der Produktion eingesetzt werden. Diese Flexibilität ist besonders wertvoll, wenn es darum geht, auf veränderte Geschäftsanforderungen, Kostenoptimierungen oder Compliance-Anforderungen zu reagieren, die eine Verlagerung der Workloads zwischen Anbietern erforderlich machen können.

Container lösen zwar das Portabilitätsproblem, machen Ihren gesamten Stack aber nicht automatisch cloud-agnostisch. Persistenter Speicher, Netzwerkkonfigurationen und Managed Services erfordern weiterhin eine sorgfältige Abstraktion, um die volle Portabilität zu gewährleisten. Die Kombination von Containern mit Infrastructure-as-Code und durchdachten Architekturentscheidungen schafft die robusteste cloud-agnostische Grundlage.

Infrastructure as Code (IaC)-Ansatz

Aufbauend auf der durch Containerisierung erreichten Portabilität dient Infrastructure as Code (IaC) als nächste wichtige Säule bei der Entwicklung cloud-agnostischer Systeme. IaC ist zweifellos eine Best Practice für cloud-agnostische Architekturen, da es die Bereitstellung und Verwaltung der Infrastruktur so kodifiziert, dass anbieterspezifische Implementierungen abstrahiert werden.

Durch die Definition der Infrastruktur durch deklarativen oder imperativen Code können Unternehmen wiederholbare, versionskontrollierte Umgebungen erstellen, die einheitlich auf allen Cloud-Plattformen bereitgestellt werden. IaC sorgt für Disziplin, indem Infrastrukturstatus und -parameter in Versionskontrollsystemen wie Git gespeichert werden. Dadurch lässt sich jede Umgebung – Entwicklung, Staging, Produktion – auf eine zentrale Informationsquelle zurückführen. Funktioniert eine Konfiguration in einer Cloud, lässt sich derselbe Code mit minimalen Anpassungen auch in einer anderen bereitstellen.

Entwurf der Abstraktionsschicht

Abstraktionsschicht-Design ist die nächste Best Practice für den Aufbau cloud-agnostischer Systeme und fungiert als Brücke zwischen Ihren Softwareanwendungen und den zugrunde liegenden Cloud-Diensten. Durch die Einführung klar definierter Schnittstellen, die anbieterspezifische Implementierungen verbergen, ermöglichen Abstraktionsschichten die nahtlose Ausführung von Anwendungen in mehreren Clouds, ohne dass umfangreiche Neuentwicklungen erforderlich sind. Dieser Ansatz ist besonders wertvoll für Unternehmen, die langfristige Flexibilität, Kosteneffizienz und eine geringere Abhängigkeit von Anbietern anstreben.

Sie fragen sich vielleicht, warum das Design der Abstraktionsschicht für Cloud-Agnostizismus wichtig ist? Nun, alle Cloud-Anbieter bieten ähnliche Dienste an – Rechenleistung, Speicher, Datenbanken, Netzwerke –, jedoch mit unterschiedlichen APIs, Konfigurationen und betrieblichen Besonderheiten. Eine Abstraktionsschicht standardisiert diese Interaktionen und ermöglicht Entwicklern die Arbeit mit einer einheitlichen Schnittstelle, während sich die zugrunde liegende Implementierung an AWS, Azure, GCP oder sogar lokale Umgebungen anpasst.

Aus QA-Sicht konzentrieren wir uns auf Cloud-unabhängige Tests zum Schutz Ihrer Geschäftsinvestitionen. Durch anbieterübergreifende Tests machen wir Ihre Anwendungen zukunftssicher. Unser Team implementiert standardisierte Validierungsprüfungen, die unabhängig von AWS, Azure und Google Cloud gleich funktionieren. Das bedeutet, dass Ihre Anwendungen unabhängig vom Hosting-Standort für Kunden eine konsistente Leistung erbringen.

Durch den Vergleich von Metriken verschiedener Umgebungen können QA-Experten Kosteneinsparungsmöglichkeiten identifizieren, ohne die Leistung zu beeinträchtigen. Dieser Ansatz gibt Ihrem Unternehmen die Flexibilität, bessere Konditionen mit Anbietern auszuhandeln oder sich schnell an veränderte Marktbedingungen anzupassen – und das alles, ohne das Kundenerlebnis zu beeinträchtigen oder umfangreiche Neuentwicklungen zu erfordern.

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Cloud-Agnostik: Wann es strategisch sinnvoll ist

Cloud-Agnostizismus stellt eine strategische Entscheidung dar, die sorgfältig gegen die Geschäftsanforderungen und -kapazitäten abgewogen werden muss. Wie die folgende Tabelle zeigt, sollten Unternehmen Cloud-agnostische Ansätze wählen, wenn sie unterschiedliche regionale Compliance-Anforderungen (wie DSGVO oder Datenaufbewahrungsgesetze) erfüllen müssen, hohe Verfügbarkeit mit Disaster-Recovery-Schutz benötigen, Verhandlungsspielraum bei Vertragsverhandlungen haben möchten, die Cloud-Ausgaben durch die Verlagerung von Workloads zwischen Regionen optimieren möchten, erfahrene Teams für die Verwaltung von Multi-Cloud-Umgebungen haben, langfristige Flexibilität vor Geschwindigkeit stellen, nach einer Akquisition unterschiedliche IT-Stacks integrieren, Zugriff auf erstklassige Tools verschiedener Anbieter wünschen oder kritische Workloads ausführen, die an strategische Veränderungen angepasst werden müssen.

Umgekehrt sollte Cloud-Agnostizismus vermieden werden, wenn Compliance-Anforderungen von einem einzigen Anbieter erfüllt werden können, gelegentliche Ausfallzeiten akzeptabel sind, Sie stark in die Roadmap eines bestimmten Anbieters investiert sind, die Kosten mit reservierten Instanzen vorhersehbar sind, Ihr Team nicht über die nötige DevOps-Reife für komplexe Umgebungen verfügt, Sie schnell mit vollständig verwalteten Diensten agieren müssen, Ihre Infrastruktur bereits bei einem Anbieter vereinheitlicht ist, Sie mit der Innovationsentwicklung eines einzelnen Anbieters zufrieden sind oder für kurzfristige, nicht kritische Workloads. Die Entscheidung hängt letztendlich davon ab, die strategische Flexibilität des Cloud-Agnostizismus gegen die Einfachheit und Optimierungsvorteile Cloud-nativer Ansätze abzuwägen.

Zusammenfassung

Der Weg zu einer Cloud-agnostischen Architektur ist weder einfach noch ohne Kompromisse. Doch wie wir in diesem Artikel gezeigt haben, machen die strategischen Vorteile – Anbieterunabhängigkeit, verbesserte Geschäftskontinuität, Kostenoptimierung und vereinfachte M&A-Integration – diesen Ansatz für zukunftsorientierte Unternehmen zunehmend attraktiver.

Durch die Implementierung von Containerisierungsstrategien, die Einführung von IaC, die Entwicklung durchdachter Abstraktionsebenen und die Etablierung umgebungsübergreifender Testprotokolle können Unternehmen die Komplexität der Cloud-agnostischen Entwicklung erfolgreich bewältigen und sich gleichzeitig für mehr Flexibilität und Widerstandsfähigkeit in einer sich ständig weiterentwickelnden digitalen Landschaft positionieren.

Unser Dreamix-Team aus Cloud-Architektur-Experten kann Ihr Unternehmen durch die Komplexität der Cloud-agnostischen Entwicklung führen und maßgeschneiderte Lösungen liefern, die auf Ihre individuellen Geschäftsziele abgestimmt sind und gleichzeitig maximale Flexibilität auf allen wichtigen Cloud-Plattformen gewährleisten.