Dedizierte, reservierte und allgemeine (General-Purpose) Ressourcen in Cloud Computing und AWS EC2

Cloud-Computing-Plattformen wie AWS EC2 bieten verschiedene Arten der Ressourcen-Zuteilung und Abrechnungsmodelle, die jeweils auf spezifische Anforderungen an Sicherheit, Compliance, Kostenoptimierung und Workload-Flexibilität zugeschnitten sind. Das Verständnis der Unterschiede zwischen dedizierten, reservierten und allgemeinen (On-Demand) Ressourcen ist für Architekten und Cloud-Praktiker unerlässlich, um Zuverlässigkeit, Kosten und Compliance zu optimieren.

Dedizierte Ressource

Eine dedizierte Ressource ist eine physische oder virtuelle Compute-Ressource, die ausschließlich einem einzelnen Kunden zugewiesen ist, sodass kein anderes AWS-Konto die zugrunde liegende Hardware teilt. Diese Exklusivität ist entscheidend für Workloads mit hohen Anforderungen an Sicherheit, regulatorische Compliance oder Lizenzbedingungen.

Dedizierte Server

Ein dedizierter Server ist eine physische Maschine, deren Rechen-, Speicher- und Netzwerkressourcen einem einzelnen Kunden vorbehalten sind. Im Gegensatz zu gemeinsam genutzten oder virtualisierten Umgebungen bieten dedizierte Server vollständige Kontrolle über die Hardware-Konfiguration, die Wahl des Betriebssystems und die Installation von Anwendungen. Dies ist wichtig für:

• Leistungsintensive Workloads (z. B. stark frequentierte Webplattformen, kritische Datenbanken)
• Regulatorische Anforderungen (z. B. HIPAA im Gesundheitswesen, PCI DSS im Finanzwesen)
• Anforderungen an Datensouveränität

In Cloud-Umgebungen werden dedizierte Server vom Anbieter bereitgestellt und verwaltet, bleiben jedoch physisch von anderen Kunden isoliert.

AWS EC2 Dedicated Instances

EC2 Dedicated Instances sind virtuelle Maschinen, die auf Hardware laufen, die auf Host-Ebene für ein AWS-Konto reserviert ist. Es werden keine Instanzen anderer AWS-Kunden auf demselben Server platziert, Instanzen desselben Kontos können jedoch koexistieren. Wichtige Punkte:

• Verbesserte Sicherheit und Isolation im Vergleich zu Shared Tenancy
• Keine Kontrolle über die genaue Host-Platzierung oder Affinität
• Unterstützt viele EC2-Features (Auto Scaling, RIs)
• Teilweise BYOL-Unterstützung für bestimmte Microsoft-Workloads
• Abrechnung pro Instanz, mit einer regionsabhängigen Stundenpauschale

AWS EC2 Dedicated Hosts

Dedicated Hosts bieten das höchste Maß an physischer Isolation und Host-Kontrolle in AWS EC2. Bei diesem Modell wird ein kompletter physischer Server einem einzelnen AWS-Konto zugewiesen. Vorteile:

• Volle Sichtbarkeit und Verwaltung der Host-Ressourcen (Kerne, Sockets, Host-IDs)
• Kontrolle über Instanzplatzierung und Affinität
• Erforderlich für strikte BYOL-Szenarien (Windows, Red Hat)
• Abrechnung pro Host ermöglicht vorhersehbare Kosten für große, stabile Flotten
• Essenziell für Compliance-Rahmenwerke und Lizenzmodelle, die an Hardware gebunden sind

Reservierte Ressource

Eine reservierte Ressource bezieht sich auf eine Abrechnungsverpflichtung und nicht auf eine exklusive physische Zuteilung. In AWS wird dies durch Reserved Instances (RIs) verkörpert – ein vorausbezahltes oder verpflichtendes Nutzungsmodell, das erhebliche Rabatte gegenüber On-Demand-Preisen bietet und optional Kapazitätsgarantie gewähren kann.

AWS Reserved Instances

Reserved Instances (RIs) sind keine tatsächlichen EC2-Instanzen, sondern eine vertragliche Verpflichtung, einen bestimmten Instanztyp in einer bestimmten Region oder AZ über 1 oder 3 Jahre zu nutzen. Merkmale:

• Bis zu 72 % Rabatt gegenüber On-Demand-Preisen
• Zwei Typen: Standard (höchster Rabatt, weniger flexibel) und Convertible (flexibler, geringerer Rabatt)
• Regionale RIs bieten Flexibilität; Zonen-RIs können Kapazität reservieren
• Zahlungsoptionen: All Upfront, Partial Upfront, No Upfront
• RIs starten keine Instanzen – Sie müssen passende On-Demand-Instanzen betreiben, um den Rabatt zu erhalten

Reservierte Kapazität vs. Abrechnungsreservierungen

AWS unterscheidet zwischen Reserved Instances (Abrechnungsoptimierung) und On-Demand Capacity Reservations (Kapazitätsgarantie):

• Reserved Instances: Kostenreduktion, optionale Kapazitätsgarantie (bei Zonen-RIs)
• On-Demand Capacity Reservations: Kapazitätsgarantie ohne Kostenrabatt
• Können kombiniert werden, um beide Vorteile zu nutzen, wenn die Konfigurationen übereinstimmen

Allgemeine oder General-Purpose Ressource

Allgemeine Ressourcen stehen auf Abruf zur Verfügung, ohne vorherige Reservierung oder Exklusivität. In AWS EC2 sind dies typischerweise On-Demand-Instanzen – die Standardbereitstellungsoption mit gemeinsamer Nutzung der Hardware.

EC2 On-Demand (General-Purpose) Instanzen

On-Demand-Instanzen bieten:

• Sofortige Bereitstellung und Beendigung
• Abrechnung nach Verbrauch (ohne Vorauszahlung)
• Multi-Tenant-Hardware (andere AWS-Kunden können denselben Server nutzen)
• Ideal für unvorhersehbare, variable oder kurzfristige Workloads (Entwicklung/Test, Lastspitzen, POCs)
• Höchste Flexibilität, aber höchste Kosten bei langfristiger Nutzung

Allgemeine Instanzfamilien (wie M5, T3) sind für ein ausgewogenes Verhältnis von Rechenleistung, Speicher und Netzwerk konzipiert und können On-Demand, reserviert oder als dediziert betrieben werden.

Funktionsvergleichstabelle

Detaillierte Anwendungsfälle und Beispiele

Dedizierte Ressourcen

• Gesundheitswesen (HIPAA): Stellt sicher, dass PHI niemals mit Daten anderer Mieter zusammengeführt wird.
• Finanzdienstleistungen (PCI DSS, SOX): Physische Isolation für Transaktionsverarbeitung.
• BYOL-Lizenzierung: Nutzung von Unternehmenslizenzen (z. B. Windows Server Datacenter), die an physische Kerne oder Sockets gebunden sind.

Reservierte Ressourcen

• E-Commerce: Große, feste EC2-Flotten für Frontend- und Backend-Services.
• Wachstumsorientierte Analytik: Convertible RIs ermöglichen nahtloses Skalieren der Ressourcen je nach Bedarf.
• Disaster Recovery: Gesicherte reservierte Kapazitäten in einer Ausweichregion.

Allgemeine (On-Demand) Ressourcen

• Entwicklungs-/Testumgebungen: Schnelle Einrichtung und Abschaltung; keine langfristige Abrechnung.
• Medien/Unterhaltung: Bewältigung unvorhersehbarer Lastspitzen bei Live-Events.
• Startups: Start neuer Services ohne Vorabbindung.

Unterschiede in Preisgestaltung und Abrechnung

Compliance- und Lizenzüberlegungen

Compliance

• Dedizierte Instanzen/Hosts: Unterstützung für HIPAA, PCI DSS, FedRAMP und Datenschutzgesetze.
• Physische Isolation ist oft eine regulatorische Anforderung für sensible Branchen.

Lizenzierung

• BYOL (Bring Your Own License):
  • Dedizierte Hosts: Vollständige Unterstützung für Windows, SQL Server, Red Hat, hardwaregebunden.
  • Dedizierte Instanzen: Teilweise Unterstützung für einige Microsoft-Lizenzen.
  • On-Demand: Nur von AWS bereitgestellte Lizenzen.

AWS License Manager hilft bei der Automatisierung von Lizenzverfolgung und Compliance.

Zusammenfassung und Fazit

• Dedizierte Ressourcen: Notwendig, wenn physische Isolation oder hardwaregebundene Lizenzierung vorgeschrieben ist.
• Reservierte Ressourcen: Geeignet für konstante, vorhersehbare Workloads zur Kostenreduktion.
• Allgemeine (On-Demand) Ressourcen: Für Projekte mit maximaler Flexibilität oder unvorhersehbarem Ressourcenbedarf.

Stimmen Sie die Anforderungen Ihrer Anwendung sorgfältig auf das richtige Ressourcenmodell ab, um Sicherheit, Compliance und Kosteneffizienz zu optimieren.

Für Architekturentscheidungen konsultieren Sie stets die aktuelle AWS-Dokumentation und bewerten Sie die spezifischen Anforderungen Ihres Workloads.