Was sind Cell-based Architectures?
Die IT-Anforderungen von SaaS-Unternehmen wachsen stetig: Mehr Kunden, komplexere Anwendungen und höhere Erwartungen an Verfügbarkeit und Performance stellen traditionelle Architekturen oft vor große Herausforderungen. Genau hier setzen Cell-based Architectures an.
Aber was verbirgt sich hinter diesem Begriff? Cell-based Architectures organisieren IT-Systeme in eigenständige, unabhängige Einheiten – sogenannte „Cells“. Jede Cell kann autonom arbeiten, was nicht nur Skalierbarkeit, sondern auch eine hohe Fehlertoleranz ermöglicht.
In diesem Beitrag zeige ich, wie Cell-based Architectures funktionieren, welche Vorteile sie bieten und warum sie der ideale Ansatz für moderne, skalierbare SaaS-Plattformen sind.
Herausforderungen in der traditionellen IT-Architektur
Microservices haben in den letzten Jahren viele Unternehmen dabei unterstützt, ihre IT-Systeme modularer und flexibler zu gestalten. Doch obwohl Microservices gegenüber monolithischen Architekturen klare Vorteile bieten, sind sie nicht ohne Herausforderungen – insbesondere für KMU und SaaS-Unternehmen mit begrenzten Ressourcen. Denn die Komplexität wandert zugunsten einer besseren Wartbarkeit und schnelleren Entwicklung hin zu einem deutlich aufwändigerem Betrieb.
Hohe Komplexität im Betrieb
Mit Microservices wird die Anzahl der Services innerhalb eines Systems stark erhöht. Jeder Service hat eigene Abhängigkeiten, Datenbanken und Schnittstellen, was die Komplexität des Betriebs erheblich steigert. Ohne geeignete Tools oder Expertise können diese Systeme schnell unübersichtlich werden.
Schwierige Skalierung einzelner Services
Obwohl Microservices modular sind, ist die Skalierung oft nicht so granular wie erforderlich. Häufig werden Ressourcen gemeinsam genutzt, z. B. durch eine geteilte Datenbank, was zu Engpässen und ineffizienter Ressourcennutzung führen kann.
Herausforderungen bei der Fehlertoleranz
Microservices sind zwar unabhängig voneinander, jedoch stark vernetzt. Ein Fehler in einem Service kann sich leicht auf andere auswirken, z. B. durch Abhängigkeiten in APIs oder Datenflüssen. Die Sicherstellung der Stabilität über die gesamte Architektur erfordert robuste Strategien, die KMU oft schwer umsetzen können.
Höhere Kosten durch Overhead
Der Betrieb zahlreicher kleiner Services erfordert aufwändige Infrastruktur, wie Container-Orchestrierung (z. B. Kubernetes) und Monitoring-Tools. Für KMU kann der zusätzliche Overhead sowohl finanziell als auch personell belastend sein.
Komplexität bei der Integration neuer Funktionen
In einem Netzwerk aus Microservices kann die Integration neuer Funktionen durch die Vielzahl an bestehenden Abhängigkeiten kompliziert werden. Dies führt oft zu langen Entwicklungs- und Testzyklen.
Cell-based Architectures bauen auf den Stärken von Microservices auf, lösen jedoch viele dieser Herausforderungen. Indem sie Services in unabhängige „Cells“ gruppieren, die autonom betrieben werden können, vereinfachen sie die Skalierung, Fehlertoleranz und den Betrieb – eine ideale Lösung, vor allem für wachsende SaaS-Unternehmen.
Die Grundlagen der Cell-based Architecture
Eine Cell-based Architecture besteht aus einem Operator, einem Router und vielen Cells. Eine Cell ist eine unabhängige Einheit, in der die Infrastruktur mehrerer Kunden betrieben wird. Sie verfügt über eigene Monitoring- und Logging-Mechanismen, eigene Infrastruktur und einen eigenen Applicationstack. Die Kundendaten werden immer in der Cell, in der sie zugeordnet sind, gespeichert. Die Vorteile liegen auf der Hand. Das Monitoring wird übersichtlicher. Der Blast-Radius von Fehlern beschränkt sich auf eine Cell und neue Features können nach und nach für weitere Cells ausgerollt werden. Auch organisatorisch ergeben sich Vorteile, da der Betrieb für bestimmte Cells an einzelne Teams ausgelagert werden kann.
Der Router sorgt dafür, dass die Kunden zu ihrer Cell geleitet werden. Die Identifikation der Cell kann z. B. anhand einer Account-Nummer, Tenant-ID oder Kundennummer durchgeführt werden.
Der Operator sorgt dafür, dass neue Cells erstellt werden und gesperrt werden. Wenn beispielsweise eine Cell die maximale Anzahl an Kunden erreicht hat, kann diese Cell gesperrt bzw. versiegelt und eine neue Cell provisioniert werden. Dies kann beispielsweise durch einen neuen AWS-Account, eine neue Azure Resource Group oder ein neues Hetzner-Projekt geschehen.
Anwendungsfälle für KMU und SaaS-Unternehmen
Doch für wen eignet sich diese Architektur eigentlich?
Cell-based Architectures bieten KMU und SaaS-Unternehmen vielseitige Einsatzmöglichkeiten, um effizienter, skalierbarer und ausfallsicherer zu arbeiten. Ein zentraler Anwendungsfall ist der Aufbau von Multi-Tenant-Systemen, bei denen jeder Kunde oder Kundengruppe eine eigene „Cell“ zugewiesen wird. Dadurch können Lastspitzen einzelner Kunden isoliert werden, ohne die Performance anderer Nutzer zu beeinträchtigen.
Zudem eignen sich Cells ideal für die Einführung neuer Funktionen oder Produktfeatures. Da jede Cell unabhängig agiert, können neue Ideen in einer separaten Cell getestet und nur bei Bedarf weiter ausgerollt werden.
Schließlich profitieren KMU und SaaS-Anbieter durch die erhöhte Fehlertoleranz. Sollte eine Cell ausfallen, bleiben andere Cells funktionsfähig, wodurch die Gesamtverfügbarkeit des Systems gewährleistet bleibt. Diese Eigenschaften machen Cell-based Architectures zu einer zukunftssicheren Lösung, insbesondere für Unternehmen, die wachsen oder in neue Märkte expandieren möchten.
Fazit
Cell-based Architectures bieten eine innovative Lösung für die Herausforderungen moderner IT-Systeme, insbesondere für KMU und SaaS-Unternehmen. Sie vereinen die Flexibilität und Modularität von Microservices mit einer optimierten Fehlertoleranz, klaren Skalierbarkeitsstrategien und einem effizienteren Betrieb.
Durch die Aufteilung in unabhängige Cells können Unternehmen nicht nur Lastspitzen besser bewältigen, sondern auch neue Features risikoarm einführen und testen. Der Blast-Radius von Fehlern bleibt begrenzt, während die Gesamtverfügbarkeit des Systems verbessert wird.
Cell-based Architectures sind nicht nur technologisch wegweisend, sondern auch organisatorisch ein Gewinn, da sie klare Verantwortlichkeiten schaffen und die Zusammenarbeit zwischen Teams fördern.
Für KMU und SaaS-Unternehmen, die ihre Skalierbarkeit und Effizienz steigern möchten, sind Cell-based Architectures ein entscheidender Schritt nach vorne. Mit einer gut geplanten Implementierung können sie langfristig Wettbewerbsvorteile sichern und ihre Innovationskraft stärken.
