Überblick über Windows Azure

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1 Windows Azure Überblick über Windows Azure Autor: Holger Sirtl Version: Azure SDK: 2.0 Stand: Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, Windows, Windows Vista and other product names are or may be registered trademarks and/or trademarks in the U.S. and/or other countries. The information herein is for informational purposes only and represents the current view of Microsoft Corporation as of the date of this presentation. Because Microsoft must respond to changing market conditions, it should not be interpreted to be a commitment on the part of Microsoft, and Microsoft cannot guarantee the accuracy of any information provided after the date of this presentation. MICROSOFT MAKES NO WARRANTIES, EXPRESS, IMPLIED OR STATUTORY, AS TO THE INFORMATION IN THIS PRESENTATION.

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3 Information in this document, including URL and other Internet Web site references, is subject to change without notice. This document supports a preliminary release of software that may be changed substantially prior to final commercial release, and is the proprietary information of Microsoft Corporation. This document is for informational purposes only. MICROSOFT MAKES NO WARRANTIES, EITHER EXPRESS OR IMPLIED, AS TO THE INFORMATION IN THIS DOCUMENT. The entire risk of the use or the results from the use of this document remains with the user. Complying with all applicable copyright laws is the responsibility of the user. Without limiting the rights under copyright, no part of this document may be reproduced, stored in or introduced into a retrieval system, or transmitted in any form or by any means (electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise), or for any purpose, without the express written permission of Microsoft Corporation. Microsoft may have patents, patent applications, trademarks, copyrights, or other intellectual property rights covering subject matter in this document. Except as expressly provided in any written license agreement from Microsoft, the furnishing of this document does not give you any license to these patents, trademarks, copyrights, or other intellectual property. Unless otherwise noted, the example companies, organizations, products, domain names, addresses, logos, people, places and events depicted herein are fictitious, and no association with any real company, organization, product, domain name, address, logo, person, place or event is intended or should be inferred Microsoft Corporation. All rights reserved. Microsoft, Internet Explorer, Windows, and Visual Studio are either registered trademarks or trademarks of Microsoft Corporation in the United States and/or other countries. The names of actual companies and products mentioned herein may be the trademarks of their respective owners. 2013, Microsoft Deutschland GmbH i

4 ii 2013, Microsoft Deutschland GmbH

5 Inhaltsverzeichnis 1 Cloud Computing mit Windows Azure Cloud Computing Cloud Dienste der Windows Azure Plattform Ausführung eigener Anwendungslogik auf Windows Azure Websites Cloud Services Virtual Machines Mobile Services Media Services Sicherheit Azure-basierter Anwendungen Active Directory Access Control Service Active Authentication Windows Azure Trust Center Integration Azure-basierter Anwendungen in die eigene IT Datenintegration über SQL DataSync Anwendungsintegration Netzwerkintegration Speicherung und Auswertung von Daten auf Windows Azure Non-SQL-Datenspeicherung Relationale Datenspeicherung mit SQL Database Business Analytics Caching Datensicherung Windows Azure Marketplace 29 7 Erste Schritte mit Windows Azure , Microsoft Deutschland GmbH iii

6 iv 2013, Microsoft Deutschland GmbH

7 Abbildungsverzeichnis Abb. 1-1 Grobaufbau der Windows Azure Plattform... 2 Abb. 2-1 Ausführungsmodelle für Cloud Anwendungen... 5 Abb. 3-1 Windows Azure Active Directory Access Control...13 Abb. 4-3 Windows Azure SQL DataSync...16 Abb. 4-4 Windows Azure Queues...17 Abb. 4-5 Windows Azure Service Bus...18 Abb. 4-6 Windows Azure Service Bus Topics und Subscriptions...19 Abb. 4-2 Windows Azure Traffic Manager , Microsoft Deutschland GmbH v

8 vi 2013, Microsoft Deutschland GmbH

9 1 Cloud Computing mit Windows Azure Windows Azure ist Microsofts Public Cloud Plattform für Entwickler und Administratoren, die eigene Softwareanwendungen ganz oder in Teilen in der Cloud ausführen möchten. Die Plattform umfasst eine Reihe von Cloud Services, die einzeln oder in Kombination genutzt werden können, dabei bedarfsabhängig in quasi beliebiger Kapazität bereitgestellt und nutzungsabhängig abgerechnet werden. Zu diesen Services gehören unter anderem solche, mit denen Anwendungen in der Cloud ausgeführt, andere, mit denen unterschiedliche Daten in der Cloud gespeichert und effizient verarbeitet und wieder andere, mit denen Cloud- Elemente sicher und effektiv mit Ressourcen aus einem eigenen Rechenzentrum bzw. lokal ausgeführten Client-Anwendungen verknüpft werden können. Tatsächlich sind derartige Hybrid-Lösungen, bei denen einzelne Anwendungsteile in der Cloud, andere Teile in einer lokalen Ausführungsumgebung zusammen betrieben werden, eine große Stärke von Windows Azure. So könnte beispielsweise eine klassische Windows Rich-Client Anwendung Daten in Windows Azure Storage speichern, Apps auf mobilen Endgeräten über Windows Azure Nachrichten untereinander austauschen, eine lokal betriebene SQL Server Datenbank sich ganz oder in Teilen mit einer Cloud Datenbank synchronisieren, eine in Windows Azure betriebene Webanwendung über den Service Bus ein lokal ausgeführtes Backend-System aufrufen. Viele weitere Hybrid-Szenarien sind denkbar. Selbstverständlich können Anwendungen auch vollständig auf Windows Azure betrieben werden. Zur Erstellung und Migration Azure-basierter Anwendungen stehen verschiedene Entwicklungs- und Management-Umgebungen (Visual Studio, Eclipse, System Center, ) und Programmiertechnologien (.NET, Java, PHP, Python, ) mit entsprechenden APIs zur Verfügung. Entwickler können dadurch auf vorhandes Wissen aufsetzen. 1.1 Cloud Computing Häufig wird der Begriff Cloud Computing normativ, d.h. über bestimmte Eigenschaften, die man im Allgemeinen mit Cloud Computing verbindet, definiert. Windows Azure erfüllt diese Eigenschaften und kann deshalb zu Recht als Cloud Plattform bezeichnet werden: Azure Services können in quasi beliebiger Kapazität bereitgestellt werden, hierzu sind keine Vorab-Investitionen erforderlich. Kapazitätsplanungen zu Beginn eines Softwareprojektes vereinfachen sich drastisch: der Start der Anwendung kann in einer klei- 2013, Microsoft Deutschland GmbH 1

10 nen, kostengünstigen Umgebung erfolgen, und bei entsprechender Last können schnell zusätzliche Ressourcen hinzugeschaltet werden. Die Dienste werden bedarfsgerecht bereitgestellt, d.h. sobald Bedarf an Rechen-, Speicher- oder Kommunikationsleistung besteht, können die Dienste genutzt werden, sobald kein Bedarf mehr besteht, können die Dienste wieder deaktiviert werden. Die Abrechnung erfolgt dabei nutzungsabhängig, d.h. nur für die tatsächlich genutzte Kapazität fallen während der Nutzung Kosten an. Über Standardschnittstellen (z.b. RESTful Services) können die Services über alle Technologien genutzt werden, die diese Standards unterstützen (z.b..net, Java, PHP, ). 1.2 Cloud Dienste der Windows Azure Plattform Abb. 1-1 zeigt den Grobaufbau der Windows Azure Plattform, der verdeutlicht, wie die Bestandteile der Plattform zusammenspielen. Abb. 1-1 Grobaufbau der Windows Azure Plattform Microsofts Cloud Infrastruktur bildet die Basis für alle weiteren Dienste. Dabei handelt es sich um Server- und Netzwerkkomponenten, die den sicheren Betrieb der Plattform gewährleisten und in Microsofts Rechenzentren vorgehalten werden und bei Bedarf schnell zum Einsatz kommen. Einzelne Dienste aus Azure (z.b. Websites und Virtual Machines) können mittels des Windows Azure Packs im eigenen Rechenzentrum auf einer Windows-Server-Umgebung betrieben werden , Microsoft Deutschland GmbH

11 Zur Ausführung eigener Anwendungslogik stehen verschiedene Dienste der Kategorien Infrastructure-as-a-Services (IaaS) und Platform-as-a-Services (PaaS) zur Verfügung. Der Anwender entscheidet, welche Betriebsaspekte automatisiert durch die Plattform übernommen werden und welche er selbst verwalten möchte. Auf IaaS-Ebene besteht die Möglichkeit, vorgefertigte oder eigene Windows- oder Linux-basierte virtuelle Maschinen auf Azure auszuführen. Im PaaS-Bereich gibt es Cloud Services für komplexere, Multi-tier-Web- Anwendungen, Websites für schnelles, flexibles Webhosting, Mobile Services als Backend für mobile Anwendungen und Media Services zur Implementierung von Medien-Workflows. Funktionsgruppe Azure Service Beschreibung Kapitel Ausführung eigener Anwendungslogik Websites Hosting kleinerer Webapps 2.1 Cloud Services Hosting hoch-skalierbarer Apps 2.2 Virtual Machines Hosting von virtuellen Maschinen 2.3 Mobile Services Dienste für Connected Mobile Apps 2.4 Media Services Medien-Workflows in der Cloud 2.5 Sicherheit Azurebasierter Anwendungen Active Directory Benutzerverzeichnis 3.1 Access Control Service Claims-basierte Zugriffskontrolle 3.2 Active Authentication Mulit-Faktor Authentifizierung 3.3 Integration und Kommunikation SQL DataSync Synchronisation von SQL DBs 4.1 Queues Nachrichtenversand Service Bus Internet Service Bus BizTalk Services Integration von Backend-Systemen Virtual Network Netzwerk-zu-Netzwerk VPN Traffic Manager Routing von Service-Zugriffen Speicherung und Auswertung von Daten Tables No-SQL-Datenbank Blobs Speicherung großer Binärdaten Drives Persistente Festplatten für Cloud Services SQL Database Relationaler Datenbankdienst SQL Federation Datenverteilung auf einen Datenbanken-Pool SQL Reporting Berichterstellung auf Basis von SQL-Daten HD Insight Big-Data-Berechnungen Caching Caching in bestehenden Cloud Apps CDN Globales Caching von Blob-Daten Backup Service Sicherung virtueller Maschinen Recovery Services Wiederherstellung virtueller Maschinen Tabelle 1-1 Cloud Dienste der Windows Azure Plattform Aus eigenen Anwendungen (egal ob auf Azure oder lokal ausgeführt) heraus können weitere Dienste genutzt werden. Im Bereich Identity gibt es Dienste zur Authentifizierung und Benut- 2013, Microsoft Deutschland GmbH 3

12 zerverwaltung. Integrationsdienste können zur Kommunikation und Integration verteilter Anwendungskomponenten genutzt werden und zur Datenspeicherung und auswertung gibt es eine ganze Palette verschiedener Speicherdienste. In Tabelle 1-1 listet die Dienste der einzelnen Funktionsgruppen auf und verweist auf die jeweiligen Abschnitte in diesem Dokument. Die von Azure angebotenen Dienste sind hochverfügbar ausgelegt. Sie werden ständig überwacht und auf dem neuesten Stand gehalten. Ausfälle werden erkannt und automatisch entsprechende Instandsetzungsmaßnahmen eingeleitet. Die Dienste können auf schwankende Last reagieren, d.h. über einen Auto-Scaling-Mechanismus auf Wunsch automatisch Ressourcen hinzufügen oder entfernen. Managementaufgaben, die Anwender selbst ausführen möchten, können über ein Web Portal, PowerShell-Skripte oder REST-Schnittstellen angesteuert werden. Für alle bereitgestellten Dienste werden passende Entwicklerwerkzeuge bereitgestellt, die den Application Lifecycle angefangen vom Erstellen, über das Testen bis hin zum Deployment und Betrieb sehr einfach gestalten. Dabei werden neben Microsoft- Entwicklungsplattformen (.NET und Visual Studio) auch diverse andere Plattformen und Werkzeuge (Node.JS, Java, PHP, Python, Ruby, Eclipse) mit entsprechenden Erweiterungen unterstützt. Auch die Interaktion mit verschiedenen Quellcode-Verwaltungssystemen (Team Foundation Service, Git etc.) wird unterstützt , Microsoft Deutschland GmbH

13 2 Ausführung eigener Anwendungslogik auf Windows Azure Wer sich dem Thema Cloud Computing mit Windows Azure nähert, denkt häufig zunächst an die Möglichkeit, Anwendungen in der Cloud, d.h. Microsofts Rechenzentren auszuführen. Wenngleich dies nicht die einzige Funktion von Windows Azure ist, ist sie doch eine zentrale. Weitere Dienste der Plattform wie beispielsweise Speicher, Datenbank oder Service Bus können dann auch wenn sie auch alleine genutzt werden könnten problemlos mit den auf Windows Azure ausgeführten Anwendungen kombiniert werden. Zur Ausführung von Anwendungen in der Cloud stellt Windows Azure drei Modelle zur Verfügung, die in Abb. 2-1 skizziert sind: Websites, Cloud Services und Virtual Machines. Diese können unabhängig voneinander, aber auch in Kombination genutzt werden. Auch bestehen Migrationspfade von Websites zu Cloud Services und von Cloud Services zu Virtual Machines. Websites bieten dabei eine kostengünstige Hosting-Möglichkeit für Web- Anwendungen, Cloud Services eignen sich ideal für Aufbau und Betrieb hoch-skalierbarer, hoch-verfügbarer Anwendungen bei minimalem Administrationsaufwand, und Virtual Machines erlauben den Betrieb eigener oder vorgefertigter virtueller Maschinen in der Cloud. Abb. 2-1 Ausführungsmodelle für Cloud Anwendungen 2013, Microsoft Deutschland GmbH 5

14 Folgende Tabelle stellt die einzelnen Ausführungsmodelle, die unter Windows Azure bereitstehen, gegenüber. Websites Cloud Services Virtual Machines Ebene (PaaS/IaaS) PaaS mit der Portabilität von IaaS PaaS IaaS Verwaltetes Artefakt Website Cloud Service Virtuelle Maschine Portabilität Vollständig portabel Entwurf oder Anpassung für die Cloud Vollständig Portabel Management Automatisiert Automatisiert Manuell Architektur 2-Schicht IIS Websites Flexibel Flexibel Persistenz Persistenz auf VM-Ebene Keine Persistenz der VMs Jede VM ist persistent Provisionierung < 60 Sekunden 8-10 Minuten 8-10 Minuten Systemplattform Windows Server / IIS Windows Server Windows Server, Linux Deployment Web Deploy, FTP, Git, TFS Paketierung und Publish Erstellung und Upload von VHDs Gallery Web Frameworks (z.b. Wordpress, PHP, ) Microsoft OS-Images Microsoft oder eigene OS Images Tabelle 2: Gegenüberstellung der Ausführungsmodelle unter Windows Azure Für bestimmte Szenarien stellt Windows Azure bereits vorkonfigurierte Sammlungen von Diensten zur Verfügung, die sehr leicht an konkrete Anforderungen angepasst werden können: über Mobile Services können sehr einfach und schnell leistungsfähige Backend-Dienste für mobile Anwendungen bereitgestellt werden. Media Services bieten zahlreiche Funktionen zur Implementierung Medien-basierter Workflows. 2.1 Websites Windows Azure Websites sind (neben Cloud Services und Virtual Machines) eine von drei Optionen zur Ausführung von Web-Anwendungen in der Cloud. Sie stellen eine kostengünstige, aber trotzdem gut skalierbare Hosting-Variante für Websites bereit. Über das Windows Azure Portal können hierzu sehr schnell und einfach Umgebungen eingerichtet, mit zahlreichen Web Frameworks (ASP.NET, PHP, Node.js,...) und Anwendungen (Joomla, Wordpress, Drupal,...) vorkonfiguriert und von verschiedenen Entwicklungsplattformen aus mit Webanwendungen bestückt werden. Hierbei werden als Deployment-Optionen unter anderem GIT, FTP, WebDeploy und TFS 1 Deploy unterstützt. Das Portal bietet hierzu verschiedene Deployment-Skripte an, die in eigene Entwicklungsumgebungen importiert werden können. Damit 1 Team Foundation Server (Bestandteil der Visual Studio Plattform) , Microsoft Deutschland GmbH

15 können Websites neben Windows auch in Nicht-Microsoft-Umgebungen wie Linux oder MacOS entwickelt und dann auf Windows Azure betrieben werden. Auch ist ein automatisiertes Deployment direkt aus Quellcode-Verwaltungen (unter anderem Git, TF Service, Dropbox, Skydrive, ) heraus möglich. Sobald ein Entwickler neuen Code einstellt, erfolgt automatisch ein neues Deployment (welches über das Portal auch rückgängig gemacht werden kann), so dass eine Website stets auf dem aktuellsten Quellcode-Stand ist. Zur Ausführung der Websites stehen mehrere Betriebsarten zur Verfügung: im "shared"- Modell werden eine oder mehrere Instanzen der Anwendung in einer Multi-Mandanten- Umgebung betrieben, im kostenlosen free -Modell ist die Zahl der Instanzen auf eine einzige beschränkt, im "standard"-modell erfolgt der Betrieb in exklusiv für die Anwendung bereitgestellten virtuellen Maschinen. Zwischen den Betriebsarten kann flexibel gewechselt werden. Damit ist sowohl Scale-out (Hinzuschalten zusätzlicher Instanzen gleicher Größe) als auch Scale-up (Vergrößerung der bestehenden Instanzen im reserved -Modell) zur Anpassung der Umgebung an sich ändernde Last möglich. Dies kann mit der AutoScale-Funktion auch (in abhängigkeit von der CPU-Last) automatisiert werden. Konfiguration und Verwaltung der zur Ausführung von Websites genutzten virtuellen Maschinen wird vollständig durch Windows Azure übernommen. Für die Persistierung von Daten stehen als Datenbanken MySql und Windows Azure SQL Database zur Auswahl. Aus Websites heraus können natürlich auch die weiteren Dienste der Windows Azure Plattform genutzt werden. So kann eine Website Authentifizierung von Benutzern über den Access Control Service durchführen, wodurch diese zur Anmeldung beispielsweise Windows Live ID verwenden können. URL: 2.2 Cloud Services Windows Azure Cloud Services sind (neben Websites und Virtual Machines) eine von drei Optionen zur Ausführung von Anwendungen in der Cloud. Der Fokus liegt bei Cloud Services stark auf hoch-verfügbaren, hoch-skalierenden Multi-Tier-Web-Anwendungen. Diese können in Komponenten, genannt "Rollen", untergliedert werden, die unabhängig voneinander skaliert werden können. Windows Azure übernimmt dabei das Management der zur Ausführung der Rollen benötigten virtuellen Maschinen. Dies schließt Upgrades der Gast- Betriebssysteme, Patching und Failover (ausgefallene Komponenten werden automatisch ersetzt) ein. Anders als bei Websites haben Entwickler vollen administrativen Zugang auf die virtuellen Maschinen, um beispielsweise zusätzliche Software in die einzelnen Instanzen zu installieren. Hierzu werden auch Remote Desktop Verbindungen zur Administration unterstützt. Rollen können unabhängig voneinander skaliert werden (Hinzuschalten bzw. Entfernen 2013, Microsoft Deutschland GmbH 7

16 von Instanzen); mit der Autoscaling-Funktion kann dieser Vorgang auch (in Abhängigkeit von verschiedenen Lastparametern) automatisiert werden. Die Entwicklung von Cloud Services kann über Visual Studio oder auch Eclipse erfolgen. Die Anwendungen können zunächst in einem Azure Emulator lokal ausgeführt und - nach erfolgreichem Test - direkt aus der Entwicklungsumgebung heraus in die Cloud deployt werden. Cloud Services bieten demnach Entwicklung und Betrieb von Anwendungen im Sinne des PaaS-Modells (PaaS = Platform-as-a-Service). Cloud Services bieten dabei mehr Kontrolle über das Deployment und die Verteilung von Anwendungskomponenten als Websites. Windows Azure basierte Cloud Services werden in der Cloud letztlich in auf Windows Server basierenden virtuellen Maschinen (VMs) ausgeführt. Es hängt vom Aufbau des Cloud Service, der gewählten Instanzgrößen und VM Versionen ab, wie diese VMs von Windows Azure konfiguriert werden. Der Entwickler kann den Aufbau über eine Cloud-Service-Definition (csdef) und eine Cloud-Service-Konfiguration (cscfg) bestimmen. Im Deploymentpaket, welches von Visual Studio, Eclipse oder Kommandozeilentools erstellt werden kann, befinden sich dann alle zur Ausführung der Anwendung benötigten Komponenten (Anwendungscode, Libraries, Frameworks, Serversysteme etc.). Der Rest wird von Windows Azure übernommen. Wird die Zahl der Instanzen (durch Änderung der Konfiguration) zur Laufzeit geändert, werden entsprechend Instanzen automatisch heruntergefahren bzw. zusätzliche Instanzen provisioniert und der vorgeschaltete Loadbalancer passend umkonfiguriert. Der administrative Aufwand für den Nutzer beschränkt sich somit auf ein Minimum. Die Kosten für den Betrieb werden pro Stunde angesetzt. Werden neue virtuelle Maschinen erzeugt (z.b. bei einem größeren Patch oder bei Hardware-Ausfall), so wird ihr Zustand auf den Deployment-Zeitpunkt zurückgesetzt, d.h. die virtuelle Maschine wird aus einem Basis-Image und dem Deployment- Paket erzeugt. Anders als bei Virtual Machines sind die virtuellen Maschinen von Cloud Services nicht persistent. In Cloud Services ausgeführte Anwendungen sollten ihren Zustand also außerhalb der virtuellen Maschinen (z.b. in Windows Azure Storage oder SQL Database) speichern und die Laufwerke innerhalb der virtuellen Maschinen nur für Caching-Zwecke nutzen. URL: 2.3 Virtual Machines Virtual Machines bringen das IaaS-Element in Windows Azure ein. Sie erlauben den Betrieb selbst erstellter oder von Microsoft bereitgestellter virtueller Maschinen auf Windows Azure. Diese werden pro Stunde abgerechnet. Zur Bereitstellung einer Virtual Machine ist letztlich nur die Festlegung einer VHD (hier werden Standard-VHDs eingesetzt), auf deren Basis der Bootvorgang ablaufen soll, die VM-Größe sowie abhängig von der gewählten VHD ein paar wenige Konfigurationsparameter (z.b. Administratorkennung, DNS-Name) erforderlich , Microsoft Deutschland GmbH

17 Die in den virtuellen Maschinen eingesetzten Festplattenlaufwerke werden im Blob Storage persistiert. Damit bleiben alle Inhalte erhalten, sollte eine virtuelle Maschine einem Re-Image unterzogen werden (z.b. bei Hardware-Ausfall). Für die Inhalte gelten die gleichen Regeln für Failover (3-fach-Speicherung aller Inhalte, optionale Geo-Replikation in ein entferntes Rechenzentrum) wie für alle anderen Inhalte des Blob Storage. Da von Windows Azure Standard-VHDs genutzt werden, können sowohl bestehende VMs aus einer lokalen Hyper-V- Umgebung in die Cloud migriert und als Virtual Machine ausgeführt werden, als auch der umgekehrte Weg beschritten werden: VHDs können aus Windows Azure heruntergeladen und in einer entsprechenden Hyper-V-Umgebung lokal ausgeführt werden. Als Gast-Betriebssysteme für Virtual Machines werden sowohl verschiedene Windows Server Varianten als auch ausgewählte Linux-Distributionen unterstützt. Ebenfalls unterstützt werden einige Serveranwendungen wie SQL Server, SharePoint Server, BizTalk Server und Active Directory. Es ist möglich, neue VHDs in einer lokalen Hyper-V-Umgebung zu erzeugen, nach Windwos Azure zu laden und von den VHDs neue Virtual Machines zu booten. Daneben können auch bereits vorgefertigte mit entsprechender Serversoftware bestückte Images aus einer Gallery ausgewählt und gestartet werden. Damit ist es möglich, wichtige Teile der Serverumgebungen eines eigenen Rechenzentrums ohne Änderung nach Windows Azure zu migrieren. Die stundengenaue Abrechnung macht dieses Ausführungsmodell auch für die Bereitstellung von Test- oder Demo-Umgebungen interessant, wo Infrastruktur nur temporär benötigt wird. Wie die anderen Ausführungsmodelle können auch Virtual Machines in Kombination mit anderen Azure Services genutzt werden. So kann eine in einer VM ausgeführte Anwendung beispielsweise problemlos Windows Azure Storage oder SQL Database nutzen oder Benutzerauthentifizierung über den Access Control Service abwickeln. Besonders interessant ist die Kombination mit dem Virtual Network (siehe 4.3.1): Durch die Möglichkeit ein lokale und Cloud-VMs umspannendes virtuelles Netzwerk mit gemeinsamen Ipv4-Adressraum und entsprechenden Routing Tabellen einzurichten, können virtuelle Maschinen flexibel zwischen der Cloud und einem lokalen Rechenzentrum hin- und hergeschoben werden ohne dass dies aus Netzwerksicht Auswirkungen auf die anderen VMs hat. URL: 2.4 Mobile Services Sogenannte connected mobile apps, d.h. leichtgewichtige Anwendungen, die auf mobilen Endgeräten ausgeführt werden, sind häufig über Backend-Services vernetzt. Über diese Dienste tauschen die einzelnen Clients Daten aus, speichern Daten, führen Authentifizierung durch etc. Windows Azure Mobile Services bieten eine Sammlung genau solcher, häufig be- 2013, Microsoft Deutschland GmbH 9

18 nötigter Dienste auf Windows Azure an. Zu diesen Diensten gehören unter anderem folgende Funktionen: Benutzerauthentifizierung (via Microsoft Account, Facebook, Twitter und Google ID) mit entsprechender Zugriffskontrolle bei Service-Aufrufen Speicherung von Daten in Blob, Table, Queue Service oder SQL Database Kommunikation via Service Bus Nachrichtenversand (SMS und ) Push Notifications Zeitgesteuerte Ausführung serverseitiger Skripte Darüber hinaus ist es möglich, neben den Daten-basierten Schnittstellen (für das Schreiben, Lesen, Ändern, Löschen von Daten) eigene Schnittstellen mit in JavaScript implementierter Funktionalität implementieren. Die vorkonfigurierten Windows Azure Mobile Services können ohne größeren Programmieraufwand sehr einfach als Backend-Dienste für Windows 8, Windows Phone 8, ios, Android und Web Clients eingesetzt werden. Es können Vorlagen für entsprechende neue Apps oder Code Fragmente für bestehende Apps aus dem Portal heruntergeladen werden. Die Entwicklung einfacher mobiler Anwendungen, die Cloud Dienste nutzen sollen, vereinfacht sich dadurch deutlich. URL: 2.5 Media Services Die flexible und bei Bedarf weltweite Bereitstellung digitaler Inhalte ist eine große Stärke von Windows Azure. Dies trägt dem Wunsch Rechnung Audio- und Videoinhalte ablegen, konvertieren und an verschiedene Endgeräte flexibel ausliefern zu können. Windows Azure enthält hierzu die Windows Azure Media Services, die derartige Aufgaben zentral übernehmen können. Media Services können viele Aufgaben übernehmen, die bei der Entwicklung von Anwendungen, die Mediendaten bereitstellen und verwenden sollen, anfallen. Dazu gehören: Upload von Mediendaten (die dann im Blob Storage abgelegt werden) Codierung und Konvertierung von Videos in verschiedene Video- und Audio-Formate Zugriffsschutz auf Mediendaten im Sinne von Digital Rights Management (DRM) Schaltung von Werbung in Videostreams Streaming von Videos (optimiert für verschiedene Endgeräte), bei Bedarf zeitgesteuert , Microsoft Deutschland GmbH

19 Wie die anderen Azure Services können auch Media Services mit Anwendungskomponenten zusammenarbeiten, die nicht notwendigerweise auch auf Windows Azure ausgeführt werden. Sie sind durchweg über RESTful Schnittstellen aufrufbar. Zur optimalen Auslieferung von Videoinhalten können das Windows Azure CDN oder Caching Services von Drittanbietern genutzt werden. Dabei ist auch eine Optimierung auf die konsumierenden Endgeräte (z.b. Windows-PC, Macintosh, HTML 5, ios, Android, Windows Phone,...) und deren jeweilige Wiedergabemöglichkeiten (Auflösung, Bildschirmgröße etc.) möglich. URL: 2013, Microsoft Deutschland GmbH 11

20 3 Sicherheit Azure-basierter Anwendungen Durch die Verlagerung von Daten und Anwendungslogik aus dem eigenen Rechenzentrum in die Cloud entsteht bei allen Beteiligten ein besonderes Sicherheitsbedürfnis. Die in der Cloud betriebenen Systeme müssen vor unberichtigten Zugriffen geschützt werden. Microsoft stellt über das Windows Azure Trust Center Informationen über Betrieb, Datenschutz, Sicherheit und Compliance der zugrundeliegenden Infrastruktur zur Verfügung, gibt Hinweise für die Erstellung sicherer, Azure-basierter Anwendungen und bietet mit Windows Azure Active Directory zentrale Bausteine für die Absicherung eigener Anwendungen in der Cloud. 3.1 Active Directory Windows Azure Active Directory ist ein Verzeichnisdienst, in dem Benutzer und deren organisatorische Zugehörigkeiten gespeichert werden können. Über den Dienst können sich Benutzer anmelden. Sie erhalten dann ein entsprechendes Security-Token, das sie dann Anwendungen übergeben können, um ihre Benutzeridentität nachzuweisen. Azure erlaubt dabei auch eine Synchronisation von Inhalten mit einem lokal betriebenen Windows Server Active Directory. Das Windows Azure Active Directory ist dabei primär für den Einsatz im Rahmen Cloud-basierter Anwendungen (wie z.b. Office 365) konzipiert. In Szenarien, in denen ein vollwertiges Active Directory benötigt wird (z.b. wenn ein eigenes Rechenzentrum mit Hilfe von Virtual Machines und Virtual Network in die Cloud ausgedehnt werden soll), sollte auf eine mit einem klassischen Windows Server Active Directory bestückte Virtual Machine zurückgegriffen werden. Für den Zugriff auf des Windows Azure Active Directory steht mit Windows Azure Active Directory Graph eine RESTful API zur Verfügung. Diese ermöglicht es, zu einem Benutzer die organisatorischen Zugehörigkeiten und Verbindungen zu anderen Benutzern den Social Graph auszulesen. URL: , Microsoft Deutschland GmbH

21 3.2 Access Control Service Windows Azure Active Directory Access Control Service (ACS) können externe Identity Provider in eigenen Anwendungen zur Benutzerauthentifizierung genutzt werden. Dieser Service eignet sich also dann, wenn die Benutzer nicht in der Anwendung selbst (z.b. über Windows Azure Active Directory) gespeichert werden sollen. Für Anwender hat dies den Vorteil, dass sie sich an einer Anwendung über bereits bestehende Credentials (z.b. Windows Live ID mit zugehörigem Passwort) an der Anwendung anmelden können. Abb. 3-1 veranschaulicht den Mechanismus. Abb. 3-1 Windows Azure Active Directory Access Control Die abgesicherte Anwendung etabliert (über Zertifikateaustausch) eine Vertrauensbeziehung zum ACS (Schritt 1). Sie bestimmt, über welche der generell unterstützten Identity Provider sich Anwender anmelden können sollen. Ein Benutzer erhält dann beim Aufruf der Anwendung die Möglichkeit zur Auswahl aus den so bestimmten Identity Providern. Nachdem sich der Benutzer erfolgreich authentifiziert hat (2), kann der Access Control Service die vom Identity Provider ausgelieferten Profilinformationen in ein Token eines einheitlichen Formats (z.b. Simple Web Token oder SAML-Token) konvertieren (3) und dem Benutzer übergeben (4). Dieser kann dieses Token dann der Anwendung übergeben (5). Diese muss demnach nur noch Tokens des betreffenden Formats auswerten, nicht aber mit verschiedenen Identity Providern interagieren. Dies wird ihr vom ACS abgenommen. Folgende Identity Provider werden unterstützt: Windows Live ID, Google ID, Yahoo ID, Facebook ID und Active Directory Federation Services. URL: 2013, Microsoft Deutschland GmbH 13

22 3.3 Active Authentication Softwareanwendungen bei denen ein hoher Sicherheitsstandard erreicht werden soll, arbeiten bei der Authentifizierung von Benutzern häufig mit sogenannter Multi-Faktor- Authentifizierung. Dabei kommt mehr als ein Mechanismus zur Verifikation eines Benutzers zum Einsatz. Mit Hilfe von Windows Azure Active Authentication kann ein solcher Authentifizierungsmechanismus umgesetzt werden. Dabei kann neben einer Passwort-basierten Authentifizierung auch eine mobile App, ein Telefonanruf oder eine SMS herangezogen werden. Sobald dies für einen Benutzer konfiguriert ist, muss dieser bei seiner nächsten Anmeldung im Active Directory entsprechende Mobilfunk-Telefonnummern hinterlegen. URL: 3.4 Windows Azure Trust Center Das Windows Azure Trust Center stellt eine Sammlung von Informationen über den sicheren Betrieb von Windows Azure sowie den darauf ausgeführten Anwendungen und gespeicherten Daten dar. Hierzu gehören Beschreibungen zu Prozessen und Standards, die Sicherheit und Datenschutz sicherstellen und entsprechenden Zertifikaten, die dies von unabhängiger Seite bestätigen. URL: , Microsoft Deutschland GmbH

23 4 Integration Azure-basierter Anwendungen in die eigene IT In vielen Software-Projekten stellt sich die Frage, wie Cloud-Ressourcen mit der lokalen IT verknüpft werden können. Weder ist es realistisch, dass die IT eines Unternehmens komplett in die Cloud wandert, noch wäre es sinnvoll, auf die Vorteile der Cloud (flexible Bereitstellung von IT, nutzungsabhängige Abrechnung, hohe Skalierbarkeit etc.) zu verzichten. Windows Azure stellt verschiedene Möglichkeiten zur Verfügung, Azure-basierte Ressourcen mit lokalen Ressourcen zu koppeln. Auf Anwendungsebene steht der Service Bus zur Verfügung, auf Datenebene kann SQL Azure DataSync verwendet werden und auf Netzwerkebene bieten sich mit Connect und Virtual Network zwei Optionen, die durch den Traffic Manager um einen Routing Service ergänzt werden. 4.1 Datenintegration über SQL DataSync Der SQL Azure DataSync Service ist ein Cloud Service in SQL Azure, mit dem es möglich ist, SQL Azure Datenbanken untereinander, aber auch mit lokal betriebenen SQL Server Datenbanken zu synchronisieren. Die Synchronisation kann über eine grafische Oberfläche eingerichtet und administriert werden. Dabei können Synchronisationsfrequenz, Richtung der Datenübertragung (bidirektional, nur Upload, nur Download), Strategien für die Konfliktauflösung und die zu synchronisierenden Inhalte (Datenbanken, Tabellen, Spalten und Tabellenzeilen (gefiltert durch Feldwerte)) bestimmt werden. Abb. 4-1 skizziert die Funktionsweise. Der Datentransfer zwischen den beteiligten Datenbanken wird über einen sogenannten DataSync Hub abgewickelt. Der DataSync Hub muss eine SQL Azure Datenbank sein. Es ist nicht möglich, eine lokal betriebene Datenbank als Hub zu verwenden. 2013, Microsoft Deutschland GmbH 15

24 Abb. 4-1 Windows Azure SQL DataSync Ein Einsatzszenario für DataSync kann die Synchronisation von Daten zu Regionalbüros sein. Dabei enthält der DataSync alle Daten und Regional-Offices synchronisieren nur die Daten, die für sie spezifisch sind. URL: 4.2 Anwendungsintegration In verteilten Anwendungen müssen die Komponenten, die miteinander interagieren wollen, auf irgendeinem Weg Nachrichten austauschen. Dieser Austausch muss je nach Art der Verteilung auch über Unternehmens- und Firewall-Grenzen hinweg erfolgen. Dies ist insbesondere in Hybrid-Szenarien ein Anwendungsfall, in denen Azure-basierte Komponenten mit Diensten in einem lokal betriebenen Rechenzentrum (welches ja in der Regel gegen Zugriffe von außen über Firewalls etc. geschützt ist) interagieren sollen. Windows Azure stellt Entwicklern Mechanismen zur Verfügung, mit denen sie derartige Nachrichtenaustauschszenarien umsetzen können: den Queue Service und den Service Bus. URL: Queue Service Mit dem Queue Service offeriert die Windows Azure Plattform einen Messaging Dienst, über den Kommunikationspartner asynchron über Nachrichtenaustausch miteinander kommunizieren können. Zugriffe erfolgen grundsätzlich über http/https. Für die wichtigsten Programmiersprachen und Technologien wie.net, Java, PHP stehen APIs zum komfortablen Zugriff auf Queues und Nachrichten zur Verfügung. Der Einsatz des Queue Service ist nicht , Microsoft Deutschland GmbH

25 auf den Einsatz innerhalb einer Azure-basierten Anwendung beschränkt. Kommunikationspartner können auch außerhalb der Cloud liegen. Abb. 4-2 skizziert die Funktionsweise des Queue Service. Abb. 4-2 Windows Azure Queues Häufigstes Einsatzszenario für den Queue Service ist der Nachrichtenaustausch zwischen einzelnen Komponenten eines Cloud Service. Eine Frontend-Komponente (z.b. eine Web Role) nimmt Arbeitsaufträge vom Anwender entgegen, stellt diese in Form von Nachrichten in eine Queue, aus der diese dann von einem oder mehreren Backend Komponenten (z.b. Worker Role Instanzen) gelesen und verarbeitet werden. Eine derartige Anwendung lässt sich (z.b. auf Basis des Füllstands der Queue) leicht skalieren: ist die Queue häufig nur schwach gefüllt bzw. leer, kann die Zahl der Backend Komponenten ggf. reduziert werden. Ist die Queue stets stark gefüllt, können die Nachrichten durch Hinzunahme weiterer Backend Komponenten ggf. schneller verarbeitet werden. URL: Service Bus Der Windows Azure Service Bus stellt eine Kommunikations- und Integrationsplattform zur Vernetzung verteilter Webservices zur Verfügung. Unabhängig davon, wo die einzelnen Kommunikationspartner (in der Cloud oder im eigenen Rechenzentrum) ausgeführt werden, können einfache und komplexe Nachrichtenströme implementiert werden. Unterstützt werden sowohl Punkt-zu-Punkt-Verbindungen (unidirektional und bidirektional), Queues zum 2013, Microsoft Deutschland GmbH 17

26 Zwischenspeichern ausgetauschter Nachrichten, aber auch Publish-Subscriber-Pattern über sogenannte Topics, bei denen mehrere Sender an mehrere Empfänger Nachrichten versenden können Service Bus Relay Ein einfaches Interaktionsszenario ist in Abb. 4-3 zu sehen: Die Azure App, die einen lokal ausgeführten Webservice aufrufen möchte, steht vor der Herausforderung, dass der Webservice durch eine vorgeschaltete Firewall durch Zugriffe von außen geschützt ist. Mit Hilfe des Service Bus kann dennoch eine Kommunikationsbeziehung aufgebaut werden. Hierzu registriert siche der Webservie beim Service Bus (Schritt 1). Dieser richtet dem Webservice einen Endpunkt ein. Die Azure App kann nun diesen Endpunkt anstelle des Webservice aufrufen (2). Der Service Bus prüft den Aufruf und kann diesen auf der Verbindung, die zum Webservice in Schritt 1 etabliert wurde, an den Webservice weiterleiten. Abb. 4-3 Windows Azure Service Bus Service Bus Queue Beim Relay ist es erforderlich, dass der registrierte Empfänger auch tatsächlich online ist, d.h Nachrichten empfangen kann. Ist er offline erhält ein Sender sofort eine Fehlermeldung. Ein Nachrichtenversand ist dann nicht möglich. Um für solche Szenarien einen Nachrichtenversand zu erlauben, können Queues definiert werden. Sender können dann in jedem Fall Nachrichten verschicken. Ein Empfänger liest diese angesamelten Nachrichten dann aus, sobald er online ist Service Bus Topic Im Service Bus können sogenannte Topics konfiguriert warden, die einen Endpunkt besitzen, an die Sender ihre Nachrichten schicken können. Für Topics können Subscriptions definiert werden. Für jede Subscription können Filterregeln definiert werden anhand derer bestimmt wird, ob eine an ein Topic geschickte Nachricht in die Queue der betreffenden Subscription , Microsoft Deutschland GmbH

27 kopiert werden soll. Empfänger können dann Nachrichten aus den Subscription-Queues lesen. Abb. 4-4 Windows Azure Service Bus Topics und Subscriptions Ein Einsatzszenario hierfür ist die Anwendungsüberwachung. Anstatt Statusmeldungen in ein Logfile zu schreiben, könnten diese Meldungen als Nachricht an ein Service Bus Topic geschickt werden. Abhängig von der Meldungsart könnten dann reine Statusinformationen von einem Empfänger in ein Logfile geschrieben werden, Fehlermeldungen könnten aber in eine gesonderte Subscription gehen, wo sie vom Empfänger direkt verarbeitet werden (z.b. Versand einer SMS an einen Administrator). URL: Service Bus Notification Hub Notification Hubs bieten eine skalierbare, plattformübergreifende Push-Notification- Infrastruktur mit der es möglich ist, Push Notifications an quasi beliebig viele Endgeräte unterschiedlichen Typs zu versenden. In einem Hub können verschiedene plattformspezifische Benachrichtigungsdienste registriert werden. Ein Sender kann dann eine einzelne Nachricht an den Hub schicken, die dieser dann an die registrierten Dienste weiterschickt. Als Client Plattformen werden Windows 8, Windows Phone 8, ios und Android unterstützt BizTalk Services Für komplexere Integrationsszenarien, in denen über den Service Bus bestehende Backend- Systeme aus einem lokalen Rechenzentrum eingebunden werden sollen, enthält die Windows Azure Plattform die BizTalk Services. Hierüber können zum einen Konnektoren zur 2013, Microsoft Deutschland GmbH 19

28 Anbindung lokaler IT-Systeme (z.b. SAP, Oracle DB, Oracle EBS, Siebel, SQL DB) zur Interaktion verwendet werden, zum anderen können die ausgetauschten Nachrichten gefiltert und in verschiedene Nachrichtenformate konvertiert werden. Dabei können nachrichtengesteuerte Workflows definiert werden. URL: 4.3 Netzwerkintegration Zwei Windows Azure Services kontrollieren auf Netzwerkebene, wie lokale Rechenressourcen auf Azure-basierte Anwendungen zugreifen können. Für die Anwendungen selbst ist dies vollständig transparent (d.h. die Anwendungen selbst müssen hierzu nicht geändert werden). Virtual Network ermöglicht eine VPN-Verbindung (siehe Error! Reference source not found.) zwischen lokalen und Cloud-basierten Ressourcen über Hardware- oder Softwarebasierte lokale Endpunkte. Der Traffic Manager erlaubt das Loadbalancing von Zugriffen auf weltweit verteilte Instanzen von Cloud Services. URL: Virtual Network Mit Virtual Network kann Windows Azure als Erweiterung einer lokalen Infrastruktur genutzt werden, bei der zusätzliche Ressourcen aus der Cloud flexibel temporär eingesetzt werden können. Es können Netzwerkkonfigurationen erstellt werden, bei denen lokale Rechner oder Netzwerke mit Netzwerkknoten in Windows Azure zu einem virtuellen Netzwerk verbunden werden. Es besteht dabei die Möglichkeit die Cloud-Ressourcen mit eigenen Ipv4-Adressen zu versehen und eigene Routing-Tabellen um diese Ressourcen zu erweitern. In Kombination mit den Virtual Machines wird es damit möglich virtuelle Maschinen zwischen dem eigenen Rechenzentrum und Windows Azure hin und her zu migrieren, und dies durch entsprechende Konfigurationen auf Netzwerkebene so zu begleiten, dass diese Migration für die anderen Netzwerkelemente völlig transparent geschieht. Letztlich können Anwender Azure-basierte Ressourcen so nutzen, als wären sie im eigenen Rechenzentrum. Auf lokaler Seite kann die Integration über eine dedizierte Windows-Server-Maschine erfolgen, die die Verbindung zu den Cloud-Ressourcen verwaltet. Der Einsatz beschränkt sich aber nicht nur auf Windows-Maschinen. Es kann für die Integration selbst eine dedizierte Netzwerk-Hardware verwendet werden, die von einem Netzwerk-Administrator entsprechend konfiguriert werden muss. Damit können in den betreffenden Netzwerkknoten auch andere Betriebssysteme als Windows eingesetzt werden. URL: , Microsoft Deutschland GmbH

29 4.3.2 Traffic Manager Der Windows Azure Traffic Manager ist ein Service, der Requests, die an einen Azure Service gehen, auf Basis frei definierbarer Policys und Verfügbarkeiten an Service Instanzen weiterleitet, die weltweit verteilt installiert sein können. Für die Weiterleitung können drei Arten von Policys definiert werden: Leistung (Performance), Failover und Round Robin. Eine Policy erhält dabei einen DNS Namen. Requests auf diesen Namen werden vom Traffic Manager mit der IP-Adresse der nächsten verfügbaren Service Instanz beantwortet, die diese Policy erfüllt. Abb. 4-5 Windows Azure Traffic Manager Grundlage für die Entscheidung, an welche Instanz ein Request geleitet wird, ist also zum einen die Policy, zum anderen die Verfügbarkeit. Damit wird es möglich, die Instanzen eines Service weltweit zu verteilen, Benutzer normalerweise auf die ihnen nächstgelegene Instanz zu leiten und im Fall, dass diese Instanz ausgefallen ist, auf die zweitnächste Instanz usw. zu gehen. URL: 2013, Microsoft Deutschland GmbH 21

30 5 Speicherung und Auswertung von Daten auf Windows Azure Sichere Datenspeicherung ist eine zentrale Anforderung in nahezu jeder Anwendung. Eine Möglichkeit zur Speicherung von Daten wurde bereits in Abschnitt 2.3 vorgestellt: Speicherung in Virtual Machines. Dies kann in den Laufwerken der Virtual Machine, einem vorkonfiguriertem SQL Server geschehen oder auch in beliebigen anderen Speichersystem (auch Non-SQL-Systeme wie MongoDB, Cassandra etc.), welches in einer Virtual Machine betrieben wird. Durch die Persistierung der Festplatten in Blob Storage sind die Daten sicher abgelegt. Windows Azure stellt darüber hinaus auch verschiedene Speichertypen als echte Cloud Services zur Verfügung. Das Management dieser Speicher wird weitestgehend durch Windows Azure übernommen. Für relationale Datenspeicherung gibt es SQL Database, für Non-SQL- Speicherung semi-strukturierter Daten gibt es Table Storage, für große Binärdaten (Dokumente, Videos, Musik, statische Webseiteninhalte) gibt es Blob Storage und als persistentes Dateisystem stehen Azure Drives zur Verfügung. Folgende Tabelle gibt einen Überblick über die verschiedenen Speicheroptionen. SQL Server in einer VM SQL Database Table Storage Blob Storage Drives Filesystem in einer VM Info-Typ Tabellen mit Schema Key-Value BLOBs flexibel Redundanz Ja, 3-fach Nein VM-Bindung Ja Nein Ja Optimierung Mehrere Keys Ein Key n/a Durchsatz Hoch Sehr hoch Schnittstelle TDS RESTful NTFS Speicherkosten Ja Nein Tx-Kosten Nein Ja Nein Use Cases Relationale Datenspeicherung und -verarbeitung (SQL) Semi-strukt. Daten mit Große Binärdaten (Bilder, Frameworks, die ein per- Caching von Daten einem Schlüssel Videos etc.) sistentes FS benötigen Tabelle 3: Gegenüberstellung der Speicheroptionen unter Windows Azure , Microsoft Deutschland GmbH

31 Alle diese Speichertypen (bis auf das lokale Dateisystem einer VM) legen Daten dreifach auf verteilten Speichermedien ab. Zugriff ist nicht nur über Anwendungen möglich, die auf Windows Azure betrieben werden, sondern auch von außerhalb, d.h. beispielsweise von einer lokal ausgeführten Rich-Client-PC-Anwendung oder einer Smartphone App. Es ist möglich, die Inhalte mit Zugriffsschutz zu versehen. Auch eine zeitliche Zugangsbeschränkung ist möglich. URL: 5.1 Non-SQL-Datenspeicherung Unter Windows Azure Storage werden einige Cloud Services zusammengefasst, die nichtrelationale Datenspeicherung und -verarbeitung ermöglichen. Damit grenzen sie sich von SQL Azure, dem relationalen Datenbanksystem in Azure ab. Drei Dienste finden sich innerhalb des Windows Azure Storage: Table Storage zur Ablage semi-strukturierter Daten in tabellenartig aufgebauten Entity-Sets, Queue Storage 2 zum Nachrichtenversand zwischen lose, d.h. asynchron gekoppelten Kommunikationspartnern und Blob Storage zur Ablage und Verarbeitung großer Binärdaten (BLOB = binary large object). In allen Fällen werden die Daten hochverfügbar abgelegt (hierzu werden Daten automatisch 3-fach gespeichert, Geo- Replikation ist möglich) und stehen über RESTful Schnittstellen zur Verfügung. Ein Sonderfall stellen Windows Azure Drives dar: sie stellen auf Basis von Blob Storage ein NTFS- Dateisystem mit entsprechender Filesystemschnittelle zur Verfügung. Damit kann in Windows Azure Cloud Services ein persistentes Dateisystem genutzt werden Table Storage Windows Azure Table Storage ist die Non-SQL-Datenbank der Windows Azure Plattform. Anders, als der Name suggeriert, handelt es sich also nicht um ein relationales Datenbanksystem, sondern um einen Speicher für die Ablage großer semi-strukturierter Datenbestände in der Cloud, für deren Zugriff ein Primärschlüssel ausreichend ist, und keine aufwändigen relationalen Datenbankoperationen erforderlich sind. Table Storage gehört damit zu Key/Value-Speichern, bei denen Gruppen typisierter Propertys (eine Property besteht dabei aus einem Namen, einem Typen (z.b. String, Integer,...) und einem Wert). Eine solche Gruppe kann dann über einen Primärschlüssel ausgelesen werden. Über die Primärschlüsselwerte kann Windows Azure Einträge zu Partitionen zusammenfassen und diese zur Performance-Optimierung automatisch auf verschiedene Speichermedien verteilen. Die Daten werden dabei automatisch 3-fach, hoch-verfügbar abgelegt, und können 2 Queue Storage wird im Kontext der Anwendungsintegration in Abschnitt behandelt. 2013, Microsoft Deutschland GmbH 23

32 über RESTful-Schnittstellen zugegriffen werden. Als Alternative für den Zugriff stehen für.net, Java und PHP Klassenbibliotheken zur Verfügung. Wenngleich Table Storage gegenüber SQL Database weniger Funktionalität im Bereich Datenmanagement und komplexen Zugriffsoperationen hat, bietet er eine kostengünstige Ablage semi-strukturierter Daten und ermöglicht einen effizienten, hochperformanten Zugriff auf diese Daten. Dabei werden Datenbestände von bis zu 100 Terabyte pro Storage Account unterstützt. URL: Blob Storage Windows Azure Blob Storage erlaubt die sichere, hoch-verfügbare Speicherung großer, unstrukturierter Binärdaten (BLOB = binary large object) in Windows Azure. Ein einzelner Blob kann dabei bis zu 1 Terabyte Größe haben. Inhalte werden automatisch 3-fach gespeichert. Darüber hinaus ist Geo-Replikation sowie die Möglichkeit, Blob-Inhalte über das Content Delivery Network (siehe 5.4.2) weltweit verteilt zu cachen, optional verfügbar. Es stehen zwei Arten von Blobs zur Verfügung: Block Blobs und Page Blobs. Erstere eignen sich für sequentiellen Datenupload und -download, letztere bieten wahlfreien Zugriff auf Blob-Abschnitte. URL: Drives Mit Windows Azure Drives können aus Windows Azure Cloud Services Daten in ein persistentes Dateisystem gespeichert werden. Eine in einem Windows Azure Page Blob abgelegte VHD (virtual hard disk) dient dabei als Speichermedium. Dort abgelegte Daten werden wie bei Page Blobs üblich 3-fach abgelegt und sind somit ausfallsicher gespeichert. Windows Azure Drives eignen sich speziell dann, wenn auf Windows Azure Services und Frameworks eingesetzt werden, die zwingend ein Dateisystem zur Ablage von Daten erfordern. Zur Performanzoptimierung wird im lokalen Dateisystem der virtuellen Maschine ein Cache eingerichtet. URL: 5.2 Relationale Datenspeicherung mit SQL Database Mit einem in einer Virtual Machine betriebenen SQL Server wurde bereits eine Möglichkeit vorgestellt, relationale Datenspeicherung und -verarbeitung in Windows Azure durchzuführen. Konfiguration und Administration des SQL Servers verbleiben dabei beim Nutzer. SQL Database bringt relationale Datenbanktechnologie als Cloud Service in die Windows Azure Plattform ein. Dazu gehören eine relationale Datenbank, ein Synchronisierungsdienst, mit , Microsoft Deutschland GmbH

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