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2021

04

2021-04-01T12:00:00

Backup und Recovery

PRAXIS

052

Cloud

Datenbank

Kostenlose Datenbanken in der IBM-Cloud

Für umme

von Thomas Joos

Veröffentlicht in Ausgabe 04/2021 - PRAXIS

IBM bietet auf seiner Cloudplattform auch kostenlose Ressourcen an. Neben Cloudspeicher stehen Ihnen Datenbanken bereit. Diese bieten sich vor allem für die Entwicklung sowie Tests an, lassen sich aber auch produktiv nutzen. Dies gilt für die relationale Datenbank Db2 ebenso wie für die NoSQL-Datenbank Cloudant sowie Machine Learning und Container-Ressourcen. Wir zeigen, wie Sie Ihr kostenfreies Konto anlegen und die Dienste aufsetzen.

Nicht nur für Tests, auch für den Produktiveinsatz sind die kostenlosen Datenbanken in der IBM-Cloud zumindest dann sinnvoll, wenn Sie keine umfassenden Ressourcen benötigen und der Zugriff von überall möglich sein soll. Im Fokus der kostenlosen Versionen stehen aber Entwickler und Administratoren, die Ressourcen testen möchten, und danach in der Produktion kostenpflichtig dazubuchen.
In jedem Fall ist ein Blick auf den "IBM Cloud Free Tier" sinnvoll, da Sie mit der Cloudumgebung recht übersichtlich und schnell viele Ressourcen antesten können. Die Datenbanken Db2 und Cloudant sind in der IBM-Cloud auch im Free-Tier-Plan eingeschlossen und bieten viele Möglichkeiten.
Wer eine bestimmte Ressource produktiv einsetzen will, kann diese natürlich jederzeit parallel kostenpflichtig betreiben. Allerdings müssen in diesem Fall natürlich Kreditkartendaten hinterlegt werden, hier reicht ein einfaches Lite-Konto nicht aus. In einem Abrechnungskonto der IBM-Cloud wiederum können Sie kostenlose Ressourcen nutzen, parallel zu den kostenpflichtigen. Beispiele dafür sind die Verwendung von "Hyper Protect DBaaS for PostgreSQL" und "Hyper Protect DBaaS for MongoDB".
Nicht nur für Tests, auch für den Produktiveinsatz sind die kostenlosen Datenbanken in der IBM-Cloud zumindest dann sinnvoll, wenn Sie keine umfassenden Ressourcen benötigen und der Zugriff von überall möglich sein soll. Im Fokus der kostenlosen Versionen stehen aber Entwickler und Administratoren, die Ressourcen testen möchten, und danach in der Produktion kostenpflichtig dazubuchen.
In jedem Fall ist ein Blick auf den "IBM Cloud Free Tier" sinnvoll, da Sie mit der Cloudumgebung recht übersichtlich und schnell viele Ressourcen antesten können. Die Datenbanken Db2 und Cloudant sind in der IBM-Cloud auch im Free-Tier-Plan eingeschlossen und bieten viele Möglichkeiten.
Wer eine bestimmte Ressource produktiv einsetzen will, kann diese natürlich jederzeit parallel kostenpflichtig betreiben. Allerdings müssen in diesem Fall natürlich Kreditkartendaten hinterlegt werden, hier reicht ein einfaches Lite-Konto nicht aus. In einem Abrechnungskonto der IBM-Cloud wiederum können Sie kostenlose Ressourcen nutzen, parallel zu den kostenpflichtigen. Beispiele dafür sind die Verwendung von "Hyper Protect DBaaS for PostgreSQL" und "Hyper Protect DBaaS for MongoDB".
Kostenfreies Konto
IBM Cloud Free Tier [1] lässt sich über ein kostenloses IBM-Lite-Konto nutzen, das nicht abläuft und keine Zahlungsangaben voraussetzt. Azure, AWS und Google zeigen sich hier nicht so flexibel. Bei einem Lite-Konto stehen die kostenlosen Ressourcen zur Verfügung, nicht jedoch die kostenpflichtigen und deren Testperioden.
Das Anlegen eines Kontos dauert nicht lange und im Gegensatz zum kostenlosen Kontingent in Azure, AWS, Google Cloud Platform und Oracle Cloud gestaltet sich der erste Zugriff wesentlich einfacher, da das Portal sehr übersichtlich gestaltet ist und für jede Ressource übersichtliche Hilfen und Informationen bereitstehen. Nach ein bis zwei Minuten steht die Verwaltungskonsole bereits zur Verfügung.
Mit dem Lite-Konto lassen sich zahlreiche Dienste in der IBM-Cloud kostenlos nutzen, wenn auch eingeschränkt. Beispiele dafür sind 1 GByte Datenspeicher, 100 bis 200 MByte Speicher für die Datenbank Db2 in der Cloud oder 5 GByte Datenspeicher in einer eigenen Container-Registry. Brauchen Sie mehr, wandeln Sie Ihr kostenloses Konto einfach durch Eingabe einer Bezahlmethode in ein kostenpflichtiges um.
Einstieg in die IBM-Cloud
Im ersten Schritt legen wir nun ein Lite-Konto an. Hierfür benötigen Sie nur eine E-Mail-Adresse, einen Name und das Land, in dem das Konto erstellt wird. Auch im kostenlosen Konto sehen Sie die kostenpflichtigen Ressourcen, können diese aber erst nach Aktivierung des Abrechnungskontos verwenden.
Nach dem Anlegen des Kontos können Sie bereits die Verwaltungskonsole der IBM-Cloud öffnen. Die URL dazu lautet "https://cloud.ibm.com". In der Konsole erzeugen Sie die Ressourcen, wie bei anderen Cloudanbietern auch. Über die Schaltfläche "Ressource erstellen" auf der rechten Seite sind die Ressourcen zu finden, die in der IBM-Cloud bereitstehen. Im oberen Bereich steht ein Suchfeld zur Verfügung, mit dem Sie Ressourcen in der IBM-Cloud finden.
Durch die Auswahl von "Services" sehen Sie alle verfügbaren Optionen in der IBM-Cloud. Um nur die kostenlosen anzuzeigen, stehen die Optionen "Lite" und "Kostenfrei" bei "Preisstrukturplan" auf der linken Seite zur Verfügung. Über die Auswahl bei "Kategorie" filtern Sie, sodass in der Mitte des Bildschirms nur die Dienste auftauchen, aus denen Sie eine Ressource erstellen können. Hier sortieren Sie also nach allen gewünschten Anforderungen, legen die entsprechenden Ressourcen an und erstellen die Instanzen.
Kostenlose Datenbanken: Db2 und Cloudant
Bei der Auswahl von "Datenbanken" in den "Kategorien" sowie den Varianten "Lite" und "Kostenfrei" beim "Preisstrukturplan" zeigt die Konsole die Datenbankressourcen an, die es kostenlos in der IBM-Cloud gibt. Die bekanntesten sind Cloudant, Db2, Hyper Protect DBaaS for MongoDB und InfluxCloud. IBM ändert ab und zu die kostenfreien Dienste. ElephantSQL steht nicht mehr in einer freien Version zur Verfügung, dafür gibt es die beiden neuen Dienste "Hyper Protect DBaaS for PostgreSQL" und "Hyper Protect DBaaS for MongoDB".
Bei Cloudant handelt es sich um eine kostenlose Dokumentendatenbank in der IBM-Cloud, mehr dazu später. Db2 ist die relationale Datenbank von IBM, die als verwalteter Clouddienst arbeitet, ähnlich wie die wichtigsten Mitbewerber Microsoft mit Azure SQL und Oracle mit seiner Datenbank. Beide Datenbankvarianten können Sie parallel anlegen. Verwalten lassen sie sich im Browser, der IBM-Cloud-Shell und mit den jeweiligen Verwaltungswerkzeugen, die für die Datenbanken zur Verfügung stehen.
Bei der Auswahl der entsprechenden Ressource, zum Beispiel von Db2, startet die Konfiguration der Instanz. In den meisten Fällen sind nur wenige Informationen anzugeben, bevor die Instanz in der Cloud betriebsbereit ist. IBM hat die Konfigurationsseiten sehr übersichtlich gestaltet. Bereits auf der ersten Seite ist zu sehen, wie sich die Pläne voneinander unterscheiden und welche Einschränkungen bei der Lite-Version bestehen. Am Beispiel von Db2 kann die Datenbank zum Beispiel nur 200 MByte Daten umfassen und erlaubt 15 gleichzeitige Verbindungen. Bei der Verwendung der kostenlosen Version ist außerdem zu beachten, dass Sie diese alle 90 Tage verlängern müssen.
Auch die Preise für die Verwendung der kostenpflichtigen Pläne sind auf der Startseite schnell ersichtlich. Auf der Registerkarte "Informationen" finden Sie darüber hinaus weitere Daten zu den Funktionen der Ressource, in diesem Beispiel von Db2. Auch die Standorte und Links zur Dokumentation sehen Sie dort.
Bei "Ressource konfigurieren" legen Sie den Namen für den Dienst sowie die Ressourcengruppe fest, in der die Ressource integriert werden soll. Ressourcengruppen können Sie dazu verwenden, um Berechtigungen zu gruppieren und Ressourcen zu bündeln. Im Rahmen der Konfiguration von Db2 lassen sich zudem Tags definieren, mit denen Nutzer im Suchfeld nach bestimmten Ressourcen suchen können. Auch eine E-Mail-Adresse für das Zustellen von Informationen für die Ressource lässt sich an dieser Stelle mit angeben.
Über die Schaltfläche "Erstellen" erzeugen Sie die Ressource schließlich und es öffnet sich eine neue Seite mit einer Einführung zur Ressource. Hier finden Sie Informationen, weiterführende Links, Downloads und teilweise Lernvideos. Um die Ressource zu konfigurieren, klicken Sie auf "Verwalten". Hier stehen Ihnen alle Befehle und Tools zur Verfügung, mit denen Sie die Ressource steuern können. Am Beispiel von Db2 starten Sie mit "Open Console" die Verwaltungskonsole von IBM Db2 in der Cloud.
Bild 1: Das Verwalten der IBM-Cloud erfolgt über den Webbrowser
Db2 verwalten
Auf der Seite "Verwalten" einer Ressource steht Ihnen oben rechts der Menüpunkt "Aktionen" zur Verfügung. Über diesen benennen Sie Ressourcen zum Beispiel um oder löschen diese. Außerdem rufen Sie hierüber die Dokumentation auf. Mit dem Punkt "Ressourcenliste" wechseln Sie zurück in den Hauptbereich der Konsole. Hier sehen Sie alle Ressourcen des Kontos und können weitere erstellen. Für das Verwalten von Db2 in der IBM-Cloud klicken Sie auf "Verwalten" und dann auf "Open Console". Danach öffnet sich das Verwaltungsfenster von IBM Db2.
Über das Hamburger-Menü links oben schalten Sie zwischen den verschiedenen Menüpunkten um und verwalten Ihre Datenbank. Hier stehen auch die verschiedenen Werkzeuge zur Verfügung, mit denen Sie Db2 außerhalb des Webbrowsers administrieren. In den meisten Fällen reicht für die Steuerung der Datenbanken die Weboberfläche jedoch aus. Sind die Datenbanken erstellt, binden Sie diese an die jeweiligen Anwendungen an. Bedarf es darüber hinaus weiterer Verwaltungsmaßnahmen, steht Ihnen die IBM-Cloud-Shell zur Verfügung. Diese erreichen Sie direkt über die URL "https://cloud.ibm.com/shell".
Der Client-Container für Db2 bietet Ihnen eine Remote-Shell-Umgebung mit verschiedenen Werkzeugen. Mit diesen können Sie die Datenbank in der Cloud verwalten, warten und auch Daten migrieren. Die Tools sind bereits eingerichtet. Dazu gehören der "IBM Data Server Client" und die "IBM Db2-Support-Tools" (dbtoolkit). Dabei handelt es sich um eine Sammlung von Skripten und Dienstprogrammen, die sich für die Verwaltung anbieten. Das Tool "dbsql" ist ebenfalls Bestandteil des dbtoolkits und dient der Datenbankabfrage via Kommandozeile. Mit dem "IBM Database Harmony Profiler" können Sie dagegen die Kompatibilität von "IBM PureData System for Analytics" sowie Oracle-Anwendungen mit Db2 verwalten und Daten konvertieren.
Bild 2: Cloudant-Datenbanken lassen sich kostenlos in der IBM-Cloud bereitstellen, allerdings nur für Test- und Entwicklungszwecke.
Dokumentendatenbank Cloudant
Die IBM-Cloud ermöglicht das Erstellen einer vollständig verwalteten Cloudant-Instanz auch für kostenlose Lite-Konten. Bei Cloudant [2] handelt es sich um eine JSON-Dokumentendatenbank, die eine serverlose Skalierung ermöglicht. Cloudant ist mit Apaches CouchDB kompatibel beziehungsweise basiert auf dieser und lässt sich über HTTPS-APIs abfragen. Die Datenbanken in Cloudant sind so für Web-, Mobil- und IoT-Anwendungen zugänglich, natürlich auch außerhalb der IBM-Cloud. Das heißt, IT-Verantwortliche können mit Cloudant auch eine Testdatenbank aufbauen, die sie in die Entwicklung einbinden. Cloudant stellt damit eine Alternative zu MongoDB Atlas dar. Diese Art von NoSQL-Datenbanken werden auch als dokumentenorientierte Datenbanken bezeichnet.
Cloudant-Instanzen versprechen eine Verfügbarkeit von 99,99 Prozent. Die Daten werden bei der Speicherung und im Transport verschlüsselt. Cloudant-JSON-Dokumente sind dabei in dreifacher Ausführung für Hochverfügbarkeit und Di-saster Recovery in Regionen gespeichert, die Verfügbarkeitszonen unterstützen (Dallas, Washington DC, London, Frankfurt, Tokio, Sydney). Dort lagern die Dokumente in drei separaten Verfügbarkeitszonen. Die maximale Größe der JSON-Dokumente beträgt 1 MByte.
Auf der Registerkarte "Create" können Sie nach dem Erstellen einer neuen Ressource die Cloudant-Datenbank anpassen, ähnlich wie beim Einsatz von Db2. Die vollständig verwaltete JSON-Dokumentendatenbank ist dauerhaft kostenlos im Lite-Plan verfügbar. Allerdings gestattet IBM nur eine Cloudant-Datenbank pro Konto und erlaubt auch nur den Betrieb als Test- und Entwicklungsumgebung.
Bei "Select an environment" legen Sie fest, ob der Betrieb in der IBM-Cloud zusammen mit anderen Ressourcen stattfinden soll oder ob Sie einen dedizierten Server verwenden möchten. Nur die Multi-Tenant-Variante ist dabei kostenlos. Wer einen dedizierten Server für Cloudant bereitstellen will, muss diesen kostenpflichtig buchen.
Der "Dedicated Hardware-Plan" für Cloudant ermöglicht es, die Instanzen auf einer dedizierten Bare-Metal-Umgebung auszuführen. Diese Option ist dann sinnvoll, wenn Sie HIPAA, Bring-Your-Own-Key (BYOK) mit IBM Key Protect, IP-Whitelisting, private Service-Endpunkte und/ oder einen Standort außerhalb der Multi-Tenant-Optionen benötigen. In den meisten Fällen reicht es aus, die Multi-Tenant-Option zu wählen, vor allem für Test- und Entwicklungsumgebungen. Die Einschränkungen des entsprechenden Plans sehen Sie unten im Fenster beim Punkt "Capacity".
Wie bei anderen Ressourcen auch, zum Beispiel Db2, legen Sie im Rahmen der Konfiguration auch den Namen der Instanz und die verwendete Ressourcengruppe fest. Zusätzlich können Sie beim Anlegen einer neuen Cloudant-Datenbank die Authentifizierungsmethode auswählen. Über "Create" erstellen Sie dann die Instanz. Diese ist bei "Services" im Dashboard verfügbar. Sie können problemlos parallel mehrere kostenlose Dienste buchen. Allerdings gestattet IBM bei den meisten Ressourcen nur das Aktivieren einer Instanz.
Klicken Sie in der Verwaltung der Dienste auf den Cloudant-Dienst. Hier sehen Sie auf der Startseite die URLs für den direkten, externen Endpunkt der Dokumentendatenbank. Mit "Launch Dashboard" öffnen Sie eine neue Seite, in der Sie die Cloudant-Instanz und die darin enthaltenen Datenbanken verwalten. Auf der rechten Seite erstellen Sie mit "Create Database" neue Datenbanken. Die Datenbanken werden im Fenster angezeigt und lassen sich ebenfalls in der Konsole verwalten.
Hyper Protect DbaaS for PostgreSQL und MongoDB
Mit den beiden Diensten "Hyper Protect DBaaS for PostgreSQL" und "Hyper Protect DBaaS for MongoDB" stellen Sie in der IBM-Cloud eine auf LinuxONE basierende Clouddatenbank bereit. Hyper Protect DBaaS for MongoDB umfasst momentan die MongoDB-Enterprise-Advanced-Edition. Hyper Protect DBaaS nutzt die Verschlüsselung von Linux­ONE und die IBM-Secure-Service-Container-Technologie. Die Instanzen werden als Cluster erstellt, der sich aus einem primären Datenbankknoten und zwei sekundären Datenbankknoten zusammensetzt. Die beiden Datenbanken stehen generell nicht bei der kostenlosen Variante des IBM-Kontos zur Verfügung, sondern benötigen ein Abrechnungskonto bei der IBM-Cloud.
KI und Machine Learning
Eine der Stärken in der IBM-Cloud sind die KI-/ML-Funktionen, die auch von den kostenlosen Ressourcen aus verwendet werden können. So steht der Dienst "Watson Machine Learning" in der IBM-Cloud eingeschränkt kostenlos zur Verfügung und lässt sich bei Bedarf zu einem kostenpflichtigen Plan heraufstufen. Die Vorgehensweise zur Erstellung einer Watson-Machine-Learning-Ressource entspricht der beim Anlegen einer neuen Datenbank. Auch hier stehen nach dem Anlegen die Verwaltungswerkzeuge zur Verfügung, am Beispiel von Watson Machine Learning erfolgt die Verwaltung über "Access in Watson Studio".
Container-Ressourcen erstellen
Zusammen mit den Datenbanken und den KI-/ML-Funktionen spielen auch die Dienste zur Verwaltung der Container eine Rolle, wenn es um die Verarbeitung von Daten geht. Über die "Container Registry" speichern Sie kostenlos Container-Images und nutzen diese auch im lokalen Rechenzentrum oder auf einem PC.
Die Container-Registry lässt sich an verschiedene Container-Umgebungen anbinden, auch an Kubernetes. In der Container-Registry können Docker-Container von eigenen Container-Hosts per Push hochgeladen werden. Dabei kann es sich auch um Datenbanken handeln, die im Container genutzt werden können. Die Container-Registry arbeitet auch mit dem IBM-Cloud-Kubernetes-Service zusammen, der ebenfalls in der Weboberfläche als Ressource zur Verfügung steht. Die Docker-Images in der Container-Registry der IBM-Cloud lassen sich auch mit anderen Benutzern teilen.
Kostenlos stehen Ihnen 5 GByte pro Monat im Container-Bereich zur Verfügung. Wer sich entschließt, die kostenlose Ressource produktiv einzusetzen, kann jederzeit den Preisstrukturplan der Ressource ändern und die Ressourcen anschließend unbegrenzt nutzen. Alle Ressourcen lassen sich auch über die Cloud-CLI steuern. Generell muss für die Verwaltung einer Ressource mit der Cloud-CLI immer auch das passende Plug-in installiert werden. Das funktioniert ähnlich zu den Modulen der PowerShell. Die Befehle aus der Cloud-CLI können Sie auch im Webbrowser über die IBM-Cloud-Shell einsetzen. Diese starten Sie über das entsprechende Icon oben rechts.
Die Cloud-CLI steht für Windows, mac­OS und Linux zur Verfügung. Neben Kubernetes können Sie mit der CLI auch die Datenbankressourcen in der Cloud verwalten. Der Download der CLI erfolgt über die Github-Seite des Projektes [3]. Nach der Installation der CLI melden Sie sich mit Ihrem IBM-Konto an. Dazu verwenden Sie in der Kommandozeile den folgenden Befehl:
ibmcloud login -a https://cloud.ibm.com
Parallel zu IBMs Cloud-CLI können Sie am Beispiel der verschiedenen Kubernetes-Dienste natürlich auch die CLIs von Docker und Kubernetes nutzen, um die Container-Ressourcen in der IBM-Cloud zu verwalten. Zusammen mit den Datenbanken runden die Container-Dienste die Funktionen einer Test- und Entwicklungsumgebung mit der IBM-Cloud ab.
Fazit
In der IBM-Cloud stehen Ihnen zahlreiche kostenfreie Ressourcen zur Verfügung. In Sachen Datenbanken sind hier Db2 und Cloudant interessant, da Sie mit den beiden Diensten relationale Datenbanken und gleichzeitig NoSQL-Datenbanken verwenden können. Die Verwaltung erfolgt über den Webbrowser oder die IBM-Cloud-Shell.
Da das Erstellen des Kontos und der Ressourcen leicht fällt, lohnt es sich für alle, die regelmäßig Testressourcen in verschiedenen Bereichen benötigen – also Datenbanken, Container oder Dienste zur Datenanalyse. Auch die Anbindung an KI-Systeme wie Watson ist mit der IBM-Cloud möglich. Natürlich sind auch hier die kostenlosen Dienste eingeschränkt. Die zur Verfügung stehenden Ressourcen reichen aber aus, um mehr als einen Überblick zu erhalten, was die Ressourcen bieten.
(dr)
Link-Codes
[1] IBM Cloud Free Tier: https://www.ibm.com/de-de/cloud/free