Cloud & Hosting

Cloud-Architektur

Aufbau und Modelle für Unternehmen

Cloud-Services versprechen Unternehmen erhebliche Einsparungen und eine höhere Produktivität. Sie bieten unter anderem Rechenleistung, Entwicklungsumgebungen, Bürosoftware und KI‑basierte Dienste. Immer mehr Anwendungen wandern in die Cloud, doch nur mit einer sorgfältig geplanten und auf Ihre Unternehmensanforderungen abgestimmten Cloud-Architektur können Sie dieses Potenzial voll ausschöpfen. Wir erklären Ihnen, worauf Sie dabei achten sollten.

Inhaltsverzeichnis

Cloud-Architektur: Das Wichtigste in Kürze

  • Eine Cloud‑Architektur legt fest, wie die einzelnen Teile zusammenspielen, um IT‑Ressourcen bestmöglich bereitzustellen.
  • Das Angebot an frei kombinierbaren Cloud-Services, Deployment-Formen und Service-Level-Vereinbarungen am Markt für Unternehmens-Clouds ist groß. Dadurch ist jede Cloud-Architektur individuell
  • Planen Sie Ihre Cloud-Architektur sorgfältig, um die Einsparungs- und Skalierungseffekte auszuschöpfen.
  • Mit der passenden Cloud-Architektur machen Sie Ihr Unternehmen agiler. Sie reagieren schneller auf IT-Spitzenlasten, etwa durch saisonale oder marktbedingte Schwankungen.
  • Planen Sie Ihre Cloud-Architektur technisch, um auch im Randbereich (Edge) Ihres Unternehmensnetzes überall Cloud-Services mit hoher Performanz zu erhalten.
Das Bild zeigt eine Hand unter einer symbolischen Wolke

Flexibel, skalierbar und sicher: Vodafone Cloud- und Hosting-Services

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Was ist eine Cloud-Architektur?

Eine effiziente und stringente Cloud-Architektur bildet das Fundament Ihrer Unternehmens-Cloud – und damit je nach Digitalisierungsgrad auch die Basis für Ihre Geschäftsprozesse.
Die Architektur einer Cloud lässt sich durchaus mit dem Bauplan eines Büro- oder Fabrikgebäudes vergleichen: Verschiedene Bereiche erfüllen unterschiedliche Aufgaben und sind entsprechend eingerichtet, gesichert und bei Bedarf erweiterbar. Genau dieses Prinzip gilt auch für die Cloud-Architektur Ihres Unternehmens.
Typische Merkmale einer durchdachten Cloud-Architektur sind:
  • Getrennte Cloud-Bereiche für unterschiedliche Zwecke: Optimierte Umgebungen dienen als Speicherort für sensible Daten, geschäftskritische Systeme, Kundenanwendungen oder interne Arbeitssoftware.
  • Hohe Sicherheit dort, wo sie benötigt wird: Besonders geschützte Cloud-Segmente sind für vertrauliche Daten oder häufige Back-ups vorgesehen.
  • Gemeinsam genutzte Bereiche: Cloud-Services stehen Kund:innen, Partnerunternehmen oder Lieferanten zur Verfügung, etwa für Online-Bestellsysteme oder den Datenaustausch.
  • Flexible Bereitstellung von Software: Zentrale Cloud-Anwendungen dienen Ihrem Personal am Firmenarbeitsplatz, im Homeoffice oder im Außendienst als Digital Workplace – ohne lokale Installation.
  • Skalierbarkeit und Kosteneffizienz: Sie können IT-Ressourcen bei Bedarf erweitern, während gleichzeitig Ihre Betriebskosten für Hardware und Software sinken.
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Welche Cloud-Architektur-Modelle gibt es?

Deployment-Modelle
Verfügbare Deployment-Modelle für Clouds sind die öffentliche Public Cloud und die exklusiv für eine einzelne Organisation bereitgestellte Private Cloud. Eine solche Private Cloud können Sie wahlweise direkt an Ihrem Unternehmensstandort betreiben („On Premises“), aber auch extern in einem Rechenzentrum Ihres Cloudanbieters.
Wenn Sie sich für die externe Lösung entscheiden, sparen Sie sich den Aufwand für eigene Serverräume an Ihrem Unternehmenssitz und profitieren trotzdem vom hohen Schutzlevel einer exklusiven Cloud.
Eine Sonderform der Private Cloud ist die Community Cloud, die für eine ganze Gruppe von Benutzer:innen zur Verfügung steht.
Daneben gibt es auch Kombinationen aus mehreren Deployment-Modellen. Die Hybrid Cloud führt beispielsweise Public Cloud und Private Cloud zusammen. In einer Multi-Cloud wiederum bündeln Sie Cloudspeicher verschiedener (Public-)Cloud-Dienstleister unter einem virtuellen Dach.
Geschäftsmann arbeitet am Notebook

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  • Gemeinsame Optimierung der Infrastruktur und Services
Cloud-Services
Je nach gewähltem Cloud-Service ist Ihre Cloud ein reiner Datenspeicher oder bietet Ihnen zusätzliche Software und Funktionen.
  • Infrastructure-as-a-Service (IaaS) dient sozusagen als Basiskonfiguration der Cloud-Architektur. Hierbei mieten Sie ausschließlich Speicher und Rechenleistung (Infrastruktur) bei einem Anbieter.
  • Plattform-as-a-Sevice (PaaS) bietet hingegen vorbereitete Plattformen, beispielsweise virtualisierte Server und Arbeitsplatzcomputer, die ein Cloud-Anbieter für Sie einrichtet, wie etwa bei Microsoft Azure.
  • Software-as-a-Service (SaaS) wählen Sie, wenn Sie den Betrieb dieser virtuellen Computer sowie das Installieren und Updaten Ihrer darauf betriebenen Büroanwendungen komplett an Ihren Dienstleister auslagern möchten. Dann können Sie direkt die vorinstallierte Software in der Cloud nutzen. Ein SaaS-Produkt ist beispielsweise Microsoft 365 Business.
  • Function-as-a-Service (FaaS) liefert nur noch einzelne, meist hoch spezialisierte und oft rechenintensive Funktionen. Das kann beispielsweise Mustererkennung per künstlicher Intelligenz, Echtzeit-Routing im Straßenverkehr oder eine multilinguale Spracherkennung sein. Sie nutzen die Funktion immer auf dem aktuellen Stand sowie ohne eigene Wartungs- und Entwicklungskosten.
Wichtig: Auch bei den Cloud-Services gibt es viele weitere Formen und Mischformen, sodass in der Praxis jede Cloud individuell auf Ihre Wünsche angepasst werden kann.
Service Level Agreement
Das Service Level Agreement (SLA) bildet den dritten Baustein Ihrer Cloud-Architektur und ist Bestandteil des Vertrags mit Ihrem Cloud-Anbieter. Darin legen Sie verbindliche Qualitätsstandards für den Betrieb Ihrer Unternehmens-Cloud fest.
Typisch sind garantierte Verfügbarkeiten, die als Prozentwerte definiert werden. Eine Verfügbarkeit von 99,99 Prozent erlaubt beispielsweise nur rund 52 Minuten Ausfall pro Jahr, bei 99,9 Prozent sind es knapp neun Stunden.
Darüber hinaus lassen sich weitere Anforderungen vereinbaren, etwa das Hosting innerhalb der EU, was besonders für die DSGVO‑konforme Verarbeitung personenbezogener Daten relevant ist. Auch Ende‑zu‑Ende‑Verschlüsselung und regelmäßige automatische Back-ups können Bestandteil des SLA sein.
Viele SLAs enthalten zudem Entschädigungsregelungen: Hält Ihr Provider die zugesicherte Leistung nicht ein, erhalten Sie eine vertraglich festgelegte Kompensation.
Eine Frau in roter Bluse sitzt an einem Mac und telefoniert via Headset

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Kernkomponenten einer Cloud-Architektur

Jede Cloud-Architektur setzt sich aus verschiedenen Komponenten oder Ebenen zusammen. Im Einzelnen sind dies:
  • Infrastrukturebene: Dazu gehören sowohl die Hardware im Rechenzentrum Ihres Anbieters als auch die On-Premises-Geräte an Ihrem Standort. Auch die von Ihnen verwendete Netzwerktechnik ist Teil der Infrastrukturebene.
  • Virtualisierungsebene: Hier werden Ihre IT-Ressourcen virtualisiert, also innerhalb Ihrer Cloud auf Servern im Rechenzentrum nachgebildet. Virtualisierte Betriebssysteme gehören ebenfalls zu dieser Ebene.
  • Middlewareebene: Diese Cloud-Komponente umfasst jene Programme und Cloud-Services, mit denen Sie auf Ihre Daten in der Cloud zugreifen. Middleware bezeichnen Expert:innen oft als Dienstschicht, da sie Ihnen Dienste für den Datenzugriff bereitstellt.
  • Verwaltungsebene: Hier steht Ihnen meist eine Software-Konsole zur Verfügung. Darüber geben Sie Gruppen oder Anwender:innen Ressourcen frei und stellen neue Cloud-Services oder -Anwendungen zur Verfügung.
  • Automatisierungsebene: Cloud-Ressourcen werden automatisch bedarfsgerecht hinzugebucht oder freigegeben. Eine Automatisierungssoftware überwacht dafür kontinuierlich relevante Cloud‑Parameter und passt die Ressourcen innerhalb von Sekunden an.

So planen Sie eine effiziente Cloud-Architektur

Ihre Cloud-Architektur sollte jedoch nicht schematisch auf dem Reißbrett entstehen, sondern erfordert zunächst eine durchdachte Planung, die auf der Bestandsaufnahme Ihrer konkreten Anforderungen basiert. Dabei sollten Sie unter anderem folgende Fragen beantworten:
  • Welche Anforderungen bestehen an Skalierbarkeit, Sicherheit und Verfügbarkeit?
  • Wie soll die Cloud an Unternehmensstandorte und das Internet angebunden sein?
  • Welche Applikationen, Entwicklungsumgebungen oder Cloud-Services benötigt Sie?
  • Soll die Cloud mit Industrie‑4.0‑ oder IIoT‑Technologien aus der eigenen Fertigung verknüpft werden?
Aus diesen Überlegungen ergeben sich:
  • Cloud‑Deployment (öffentlich, privat, hybrid)
  • Gewünschte Cloud‑Services
  • Erforderlicher Grad an Sicherheit und Verfügbarkeit
Diese drei Bausteine bilden nun gemeinsam die Cloud-Architektur, die exakt zu den Anforderungen Ihres Unternehmens passt. Die einzelnen Aspekte erläutern wir Ihnen in den folgenden Kapiteln näher.
Jürgen Blannarsch – Geschäftsführer und Gesellschafter, PVS Europe

Die Erfolgsgeschichte der PVS Europe

„Es ist ein großer Effizienzvorteil, dass das gesamte Lösungspaket aus einer Hand stammt.“

Jürgen Blannarsch – Geschäftsführer und Gesellschafter, PVS Europe

Applikationen in die Cloud-Architektur einbinden – darauf sollten Sie achten

Damit Ihre Cloud-Architektur funktioniert, sollten Sie Applikationen und Anwendungsumgebungen in Ihre Unternehmens-Cloud richtig einbinden. Hier gibt es mehrere wichtige Punkte, die Sie vor der Entscheidung über Ihre Cloud-Architektur klären sollten:
  • Welche Anwendungen müssen von Anfang an in der Cloud laufen und welche zukünftigen Applikationen, die Sie noch nicht im Unternehmen nutzen, sollen später Bestandteil Ihrer Cloud sein?
  • Sollen eine oder mehrere APIs (Application Programming Interfaces) in der Cloud zum Einsatz kommen? Wie sollen die Zugriffsrechte für diese Schnittstellen organisiert sein? Soll es möglich sein, dass neben Ihren internen Programmierer:innen auch externe Personen Anwendungen über eine API entwickeln, die dann in der eigenen Cloud laufen?
  • Wie sollen die Ressourcen zwischen den einzelnen Anwendungen innerhalb der Cloud verteilt werden und welche Prioritäten gibt es dabei?
  • Wie funktioniert die Kommunikation zwischen den Anwendungen in der Cloud? Welche Middleware wird hierfür eingesetzt und wie regelt sie den Informationsaustausch zwischen den Applikationen?
  • Welche Anwendungen erzeugen welche Datenbestände? In welcher Form werden diese Daten wiederum organisiert und stehen anderen Anwendungen zwecks Auswertung oder Weiterverarbeitung zur Verfügung?
  • Kommt künstliche Intelligenz im Unternehmen zum Einsatz und wie greift diese auf Datenbestände oder Anwendungen der Cloud zu?
Das Foto zeigt eine Frau mit Smartphone

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Vorteile einer individuellen Cloud-Architektur

Eine individuelle Cloud-Architektur bringt für Ihr Unternehmen viele Vorteile mit sich. Die wichtigsten davon sind:
  • Hohe Skalierbarkeit nach Bedarf: Sie können Cloud-Ressourcen flexibel an den aktuellen Bedarf Ihres Unternehmens anpassen.
  • Schnelle Reaktion auf Lastspitzen: Zusätzliche Rechenleistung oder Speicher stehen Ihnen kurzfristig zur Verfügung, etwa für die Anwendungsentwicklung, saisonale Schwankungen im Webshop, Marketingkampagnen und Big‑Data‑Analysen zur Gewinnung von Smart Data.
  • Effiziente Ressourcennutzung: Sie können nicht mehr benötigte Cloud-Ressourcen wieder freigegeben.
  • Automatisches Hoch- und Runterskalieren: Je nach Vertragsmodell erfolgt die Skalierung automatisch, ohne manuelle Eingriffe.
  • Vertikale Skalierbarkeit: Einzelne Anwendungen erhalten bei höherem Bedarf mehr Leistung (z.B. zusätzliche Rechenkerne oder Speicher), ohne den Server zu wechseln.
  • Horizontale Skalierbarkeit: Zusätzliche physische Maschinen werden in den Cloud-Cluster integriert – meist schneller und ohne Unterbrechung laufender Prozesse.
  • Hohe Elastizität: Die Cloud passt sich besonders schnell an wechselnde Anforderungen an und sorgt so für maximale Flexibilität.

Sicherheits- und Standortüberlegungen

Eine durchdachte Cloud-Architektur berücksichtigt nicht nur eine gute Planung und technische Effizienz, sondern insbesondere Datenschutz, Datensicherheit und die Berücksichtigung rechtlicher Vorgaben. Diese Aspekte sind entscheidend für den sicheren und rechtskonformen Cloud-Betrieb:
DSGVO & Datenstandort
  • Verarbeitung personenbezogener Daten gemäß der Datenschutz-Grundverordnung (DSGVO)
  • Bevorzugt Speicherung in EU-/EWR‑Rechenzentren
  • Transparenz über Speicherort und Datenzugriffe
Datensicherheit
  • Verschlüsselung von Daten im Ruhezustand und bei der Übertragung
  • Rollenbasierte Zugriffsrechte und Multi‑Faktor‑Authentifizierung
  • Trennung sensibler Cloud-Bereiche
Backups & Wiederherstellung
  • Automatisierte, regelmäßige Datensicherungen
  • Back-ups in geografisch getrennten Rechenzentren
  • Definierte Wiederherstellungsziele (RPO/RTO*)
Verfügbarkeit & Ausfallsicherheit
  • Redundante Infrastruktur über mehrere Zonen oder Rechenzentren
  • Verfügbarkeitszusagen und Entschädigungen im SLA
Verantwortung & Compliance
  • Geteilte Verantwortung zwischen Anbieter und Unternehmen
  • Nutzung zertifizierter Cloud-Anbieter (z.B. ISO 27001)
*RPO = Recovery Point Objective (Wiederherstellungszielpunkt), RTO = Recovery Time Objective (Wiederherstellungszeitpunkt)
Eine Frau steht vor einem Server-Schrank und führt Wartungsarbeiten durch.

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Die richtige Cloud-Architektur für höchste Datensicherheit oder Edge Computing

Bedenken sollten Sie beim Errichten Ihrer Cloud-Architektur jedoch folgendes: Je länger die Transportwege für Ihre Daten sind, desto höher sind auch die Datenlaufzeiten innerhalb Ihrer Infrastruktur. Für zeitunkritische Anwendungen wie das Versenden eines Kundenmailings ist dies nicht relevant. Anders sieht dies für Unternehmen aus, die etwa an der Börse Hochgeschwindigkeitshandel betreiben.
Auch das wachsende Segment autonom agierender Transport- und Fertigungsmaschinen ist auf schnelle Cloud-Speicher angewiesen. Dort schafft der Mobilfunkstandard 5G die technischen Voraussetzungen, um in Echtzeit Telemetriedaten mit einem Rechenzentrum auszutauschen und Ihre Fahrzeuge so sicher durch Produktionsumgebungen zu manövrieren. Unnötig lange Datenlaufzeiten können sich hier nachteilig auf Präzision und Verfahrgeschwindigkeit auswirken.
Auch beim Edge Computing sind kurze Datenlaufzeiten wichtig. Hierunter fällt das Erzeugen und direkte Weiterverarbeiten großer Datenmengen am Rand („Edge“) Ihrer Cloud oder Ihrer Unternehmens-IT.
Ein Beispiel: Sinnvoll ist das Edge Computing beispielsweise für Fertigungsanlagen mit Sensoren, die riesige Datenmengen erzeugen, die wiederum direkt andere Maschinen ansteuern: etwa eine Hochgeschwindigkeitskamera mit Mustererkennung, die wiederum eine CNC-Fräse programmiert. Laufen diese Daten unterwegs allerdings durch Ihre Cloud und dabei zwischen mehreren Rechenzentren hin und her, steigt deren Latenz (Laufzeit) so sehr, dass das Edge Computing nicht mehr funktioniert und sich die Maschine im schlimmsten Fall abschaltet.

Unser Fazit: Die richtige Cloud-Architektur entscheidet über Ihren Erfolg

Eine gut geplante Cloud-Architektur schafft die Grundlage dafür, dass Unternehmen die Vorteile der Cloud optimal nutzen können. Sie ermöglicht eine flexible und skalierbare IT, die sich schnell an wechselnde Anforderungen anpasst; und sorgt gleichzeitig für hohe Sicherheit, Verfügbarkeit und Leistungsfähigkeit.
Doch dafür ist eine gute Planung unabdingbar: Wählen Sie Deployment-Modelle, Cloud-Services gezielt aus und definieren Sie Service-Level-Vereinbarungen klar. Denn nur so können Sie in Ihrem Unternehmen eine Cloud-Architektur etablieren, mit der Sie Kosten senken, Ressourcen effizient einsetzen und neue digitale Anwendungen schneller umsetzen können.
Zudem unterstützt eine individuell abgestimmte Cloud-Architektur moderne Arbeitsformen, die Integration von Industrie‑4.0‑ und IoT‑Szenarien sowie zukunftsweisende Ansätze wie Edge Computing. Unternehmen gewinnen dadurch an Agilität, Betriebssicherheit und Innovationsfähigkeit – und schaffen eine IT‑Basis, die nachhaltiges Wachstum zuverlässig unterstützt.
Eine gute Cloud-Architektur ist also eine Architektur, die Skalierbarkeit, Sicherheit, Geschwindigkeit und viele andere Cloud-Parameter gemäß den Unternehmensanforderungen berücksichtigt und optimal zu einem Paket zusammenschnürt.
Das Bild zeigt eine Hand unter einer symbolischen Wolke

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Cloud-Architektur: Häufig gestellte Fragen (FAQ)

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