Microsoft AZ-900: Cloud-Konzepte — Lernleitfaden

By Laurynas Brazys · 23 July 2026 · #microsoft #az-900 #certification #exam-prep #study-guide

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Cloud-Computing stellt nutzungsabhängig abgerechnete IT-Ressourcen über das Internet mit schneller Bereitstellung, globaler Reichweite und integrierter Resilienz bereit. Der Wechsel von einer On-Premises-Infrastruktur zu Azure verändert sowohl die Technologieentscheidungen als auch die Betriebsmodelle: Kapazitätsplanung weicht elastischer Skalierung, Investitionsausgaben wandeln sich zu Betriebsausgaben und die Hardwarewartung wird zur Verantwortung der Plattform. Das Verständnis dieser Konzepte ist entscheidend, um die richtigen Dienste auszuwählen, Architekturen für Hochverfügbarkeit zu entwerfen und die Kosten zu kontrollieren.

Cloud-Grundprinzipien: Skalierbarkeit, Elastizität, Agilität und Resilienz

Skalierbarkeit ist die Fähigkeit eines Workloads, eine erhöhte Nachfrage durch das Hinzufügen von Ressourcen zu bewältigen. In Azure gibt es zwei Formen: die vertikale Skalierung (Scale-up) durch die Wahl größerer VM-Größen oder höherer App Service-Pläne und die horizontale Skalierung (Scale-out) durch das Hinzufügen weiterer Instanzen über Virtual Machine Scale Sets (VMSS), Azure Kubernetes Service (AKS) Node Pools oder App Service Autoscale. Die Skalierung in die entgegengesetzte Richtung reduziert Kapazität und Kosten, wenn die Nachfrage sinkt. Das Entwerfen zustandsloser Schichten und die Auslagerung des Zustands (z. B. in Azure Cache for Redis oder Azure SQL Database) macht die horizontale Skalierung vorhersagbar und schnell. Elastizität ist eine automatisierte, richtliniengesteuerte Skalierung, die die Kapazität kontinuierlich an die Last anpasst. Azure Monitor Autoscale-Regeln, der AKS Cluster Autoscaler und serverlose Optionen wie Azure Functions oder Consumption/Elastic Premium-Pläne erweitern und reduzieren Ressourcen nahezu in Echtzeit. Elastische Architekturen minimieren ungenutzte Kapazitäten und eignen sich gut für Workloads mit Lastspitzen oder saisonalen Schwankungen, wobei sich die Ausgaben exakt mit der Nutzung verschieben. Agilität ist die Geschwindigkeit, mit der Teams Änderungen bereitstellen. Die Bereitstellung von Azure-Ressourcen durch Bicep- oder ARM-Vorlagen, GitHub Actions- oder Azure DevOps-Pipelines und Ressourcenabstraktionen wie App Service oder AKS ermöglichen häufige, risikoarme Releases. Self-Service-Bereitstellung durch RBAC und Richtlinien-Leitplanken (Policy Guardrails) reduziert Wartezeiten bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung der Governance. Agilität ist ein Ergebnis sowohl der Plattform als auch der organisatorischen Praktiken; je mehr die Plattform undifferenzierte Schwerstarbeit abstrahiert, desto schneller können sich Teams bewegen. Fehlertoleranz und Notfallwiederherstellung (Disaster Recovery) adressieren unterschiedliche Ausfallumfänge. Fehlertoleranz mindert Komponenten- und Rechenzentrumsausfälle innerhalb einer Region durch den Einsatz von Verfügbarkeitsgruppen (Verteilung von VMs auf Fehler-/Updatedomänen), Verfügbarkeitszonen (physisch getrennte Rechenzentren innerhalb einer Region), Load Balancern und redundanten Datenpfaden. Die Notfallwiederherstellung bereitet auf Ausfälle auf Regionsebene vor, mit regionsübergreifender Replikation (GRS/RA-GRS Storage, Azure SQL Active Geo-Replication, Cosmos DB Multi-Region Writes) und Wiederherstellungswerkzeugen wie Azure Site Recovery. Definieren Sie klare RTO/RPO-Ziele und testen Sie den Failover, um sicherzustellen, dass das Design die Ziele der Geschäftskontinuität (Business Continuity) erfüllt.

Servicemodelle und geteilte Verantwortung

Cloud-Servicemodelle legen fest, was Sie im Vergleich zu dem, was Azure verwaltet, verwalten. Infrastructure as a Service (IaaS) stellt grundlegende Bausteine für Compute, Storage und Networking bereit. Sie kontrollieren das Gastbetriebssystem, die Laufzeitumgebung und die Anwendungen – ideal, wenn Sie benutzerdefinierte Images, spezielle Middleware oder volle Kontrolle benötigen. Platform as a Service (PaaS) abstrahiert das Betriebssystem und einen Großteil der Middleware und stellt verwaltete Laufzeitumgebungen, Datenbanken und Integrationsdienste bereit, sodass sich Teams auf Code und Daten konzentrieren können. Software as a Service (SaaS) liefert vollständige Anwendungen, die über einen Browser oder eine API mit minimaler Konfiguration und ohne Verpflichtungen zum Anwendungs-Hosting konsumiert werden. Das Modell der geteilten Verantwortung (Shared Responsibility Model) klärt die operativen Zuständigkeitsbereiche. Bei IaaS verwaltet Azure das physische Rechenzentrum, die Hosts und den Hypervisor; Sie sind für das Patchen des Betriebssystems, die Härtung, Anwendungsupdates, Identität und Zugriff sowie die Data Governance zuständig. Bei PaaS verwaltet Azure zusätzlich das Betriebssystem und die Plattform-Middleware; Sie verwalten den Anwendungscode, die Konfiguration und die Daten. Bei SaaS betreibt Azure (oder der SaaS-Anbieter) den gesamten Stack; Sie verwalten Benutzer, Zugriffe, Datenklassifizierung und die Nutzungskonfiguration. Über alle Modelle hinweg behalten Kunden die Verantwortung für Identität, Berechtigungen, Endpunktsicherheit und Datenschutzrichtlinien. Die Wahl des richtigen Modells beeinflusst Verfügbarkeitsziele und Kosten. Die Bereitstellung von Azure Virtual Machines ist eine IaaS-Aufgabe; Web-APIs auf Azure App Service oder Container auf AKS spiegeln PaaS wider; Microsoft 365 und Dynamics 365 sind SaaS. Bevorzugen Sie nach Möglichkeit PaaS und SaaS, um die Bereitstellung zu beschleunigen und den Betriebsaufwand zu reduzieren. Reservieren Sie IaaS für Workloads, die Kontrolle auf Betriebssystemebene oder Legacy-Abhängigkeiten erfordern.

• IaaS
  • Typische Azure-Dienste: Azure Virtual Machines, VM Scale Sets, Azure Disks, Virtual Network
  • Was Sie verwalten: Gastbetriebssystem, Patches, Laufzeitumgebung, Apps, Daten, Backups, AV/EDR
  • Wann zu wählen: Volle Kontrolle über das Betriebssystem, benutzerdefinierte Middleware, Lift-and-Shift
• PaaS
  • Typische Azure-Dienste: Azure App Service, Azure SQL Database/Managed Instance, AKS, Azure Functions, Azure Integration Services
  • Was Sie verwalten: Code/Konfiguration, Schema, Daten, Identität und Zugriff
  • Wann zu wählen: Schnellere Bereitstellung, integrierte Skalierung/Hochverfügbarkeit, reduzierter Betriebsaufwand
• SaaS
  • Typische Azure-Dienste: Microsoft 365, Dynamics 365, Power BI, Azure DevOps Services
  • Was Sie verwalten: Benutzer, Rollen, Datennutzung/-konfiguration
  • Wann zu wählen: Vollständige Anwendungen mit minimalem Verwaltungsaufwand

Bereitstellungsmodelle und Skalierungsumfang

Die Public Cloud stellt Workloads in Rechenzentren bereit, die Microsoft gehören und von mehreren Mandanten mit logischer Isolierung gemeinsam genutzt werden. Sie bietet den umfangreichsten Katalog, globale Reichweite, schnelle Bereitstellung und ein reines Pay-as-you-go-Modell. Die Private Cloud widmet die Infrastruktur einer einzigen Organisation, oft aus regulatorischen Gründen oder aus Gründen der Datensouveränität, und kann auf von Azure validierten Stacks wie Azure Stack Hub oder Azure Stack HCI ausgeführt werden. Die Hybrid Cloud verbindet lokale Umgebungen (On-Premises) und Azure mit konsistenter Identität, Richtlinien und Netzwerkkonfiguration und ermöglicht so schrittweise Migrationen und Datenlokalität, während die Elastizität der Cloud dort genutzt wird, wo es sinnvoll ist. Globale im Vergleich zu lokaler Skalierung betrifft den Umfang der Verfügbarkeits- und Leistungsverbesserungen. Lokale Skalierung hält den Datenverkehr innerhalb einer Region und nutzt Availability Zones, VM Scale Sets, Application Gateway und Azure Load Balancer, um Instanzen hinzuzufügen und Rechenzentrumsausfälle zu isolieren. Globale Skalierung verteilt den Datenverkehr über Regionen hinweg mithilfe von Azure Front Door (modernes, Anycast-basiertes, globales Layer-7-Load-Balancing mit WAF), Azure Traffic Manager (DNS-basiertes Load-Balancing) und georeplizierten Datendiensten wie Azure SQL Geo-Replikation oder Cosmos DB Multi-Region-Verteilung. Aktiv/Aktiv-Designs über mehrere Regionen hinweg verbessern Latenz und Resilienz, erfordern aber eine sorgfältige Planung der Datenkonsistenz und der Kosten. Die Wahl eines Bereitstellungsmodells beginnt oft mit Compliance- und Konnektivitätsanforderungen und entwickelt sich mit dem Lebenszyklus der Anwendung weiter. Neue Greenfield-Webanwendungen landen häufig in der Public Cloud als PaaS, um Geschwindigkeit und Skalierbarkeit zu gewährleisten. Komplexe geschäftskritische Systeme (Line-of-Business) mit Abhängigkeiten beginnen möglicherweise hybrid – wobei bestimmte Dienste lokal beibehalten werden, während Front-Ends und zustandslose (stateless) Tiers nach Azure verschoben werden – bevor der Übergang abgeschlossen wird, sobald die Abhängigkeiten modernisiert sind.

• Public
  • Eigentum/Standort: Regionen im Besitz von Microsoft
  • Typischer Zugriff: Internet/VPN/ExpressRoute
  • Anwendungsfälle: Elastische Skalierung, globale Reichweite, schnelle Innovation
  • Azure-Beispiele: Die meisten Azure-Dienste, Azure Front Door, Azure App Service
• Private
  • Eigentum/Standort: Kundenspezifische Infrastruktur (lokal oder gehostet)
  • Typischer Zugriff: Private Netzwerke
  • Anwendungsfälle: Souveränität, isolierte Workloads, strenge Compliance
  • Azure-Beispiele: Azure Stack Hub, Azure Stack HCI, AKS on HCI
• Hybrid
  • Eigentum/Standort: Mischung aus lokaler Umgebung und Azure
  • Typischer Zugriff: Site-to-Site-VPN oder ExpressRoute
  • Anwendungsfälle: Schrittweise Migration, Datenlokalität, Integration von Altsystemen
  • Azure-Beispiele: Azure VPN Gateway, ExpressRoute, Azure Arc

Kostenmodelle: CapEx vs. OpEx, verbrauchsbasierte Preise, Pay-as-you-go und reservierte Kapazität

Die lokale Beschaffung (On-Premises) ist typischerweise eine Investitionsausgabe (CapEx): große Vorabinvestitionen in Server, Speicher und Netzwerkausrüstung, die über Jahre abgeschrieben werden. Azure kehrt dieses Modell zu Betriebsausgaben (OpEx) um: Dienste werden gemessen und basierend auf dem tatsächlichen Verbrauch – CPU-Sekunden, GB-Monate, Transaktionen – abgerechnet, wodurch die Ausgaben auf den Zeitpunkt der Wertschöpfung verlagert werden. Dieses verbrauchsbasierte Preismodell reduziert Überprovisionierung und koppelt die Kosten an Nutzungsmuster. Pay-as-you-go maximiert die Flexibilität: Ressourcen können nach Belieben ohne Laufzeitbindung gestartet und gestoppt werden. Für Workloads mit konstanter Auslastung (Steady-State) bietet Azure reservierungsbasierte Rabatte wie Reserved Virtual Machine Instances, reservierte Kapazität für Azure SQL Database, Cosmos DB RU/s-Reservierungen und reservierte Speicherkapazität. Ein- oder dreijährige Bindungen können erhebliche Einsparungen bringen und ermöglichen optional Flexibilität bei der Instanzgröße sowie eine gemeinsame Nutzung (Shared Scope) über Abonnements hinweg. Ergänzende Optionen umfassen Azure Savings Plans for Compute, die vergünstigte Raten auf berechtigte Compute-Dienste anwenden, und Spot VMs für unterbrechbare, batch-artige Workloads zu stark reduzierten Preisen. Eine effektive Kostenkontrolle (Cost Governance) kombiniert das richtige kaufmännische Modell mit technischen Steuerungsmechanismen. Autoskalierung reduziert ungenutzte Kapazitäten; Serverless-Tiers eliminieren die Infrastruktur bei Inaktivität; der Azure Hybrid Benefit wendet vorhandene Windows Server- und SQL Server-Lizenzen an; Dev/Test-Preise senken die Ausgaben für Nicht-Produktionsumgebungen. Azure Cost Management + Billing bietet Budgets, Anomalieerkennung und Kostenzuordnung zur kontinuierlichen Optimierung.

• Pay-as-you-go
  • Bindung: Keine
  • Typischer Rabatt ggü. PAYG: 0 %
  • Flexibilität: Maximale Flexibilität; jederzeit starten/stoppen
  • Optimal für: Unvorhersehbare oder kurzlebige Workloads
• Reserved VM Instances / Reservierte Kapazität
  • Bindung: 1 Jahr oder 3 Jahre
  • Typischer Rabatt ggü. PAYG: Bis zu ~72 % (mit Azure Hybrid Benefit)
  • Flexibilität: Geltungsbereich kann geteilt werden; Umtausch erlaubt; Gebühren bei vorzeitiger Kündigung
  • Optimal für: Konstante 24x7-Compute-Lasten, Datenbanken, Cosmos DB
• Savings Plan for Compute
  • Bindung: Ausgabenverpflichtung für 1 oder 3 Jahre
  • Typischer Rabatt ggü. PAYG: Bis zu ~65 %
  • Flexibilität: Gilt für VMs, AKS, Functions Premium, App Service
  • Optimal für: Gemischte Compute-Lasten mit variablen Instanztypen
• Spot VMs
  • Bindung: Keine (kapazitätsabhängig)
  • Typischer Rabatt ggü. PAYG: Bis zu ~90 %
  • Flexibilität: Kann entfernt werden (evicted); kein SLA
  • Optimal für: Batch-Verarbeitung, zustandslose (stateless) Workloads, CI, Render-Jobs

Praktisches Problem: PeakGear Retail: Saisonale Skalierung mit Kostenkontrolle und Ausfallsicherheit

Szenario: PeakGear Retail betreibt eine E-Commerce-Website mit vorhersehbaren Lastspitzen am Monatsende und an Feiertagen. Das Unternehmen möchte von lokalen VMs zu Azure wechseln, die Investitionsausgaben (CapEx) reduzieren, ein Verfügbarkeitsziel von 99,99 % für die Web-Ebene einhalten und einen Notfallwiederherstellungsplan mit einer RTO von vier Stunden und einer RPO von 15 Minuten implementieren. Die Identitätsverwaltung muss über Microsoft Entra ID in die bestehende Benutzerbasis integriert werden.

Herausforderung: Entwerfen Sie eine Azure-Architektur und ein Kostenmodell, das eine elastische Skalierung für Lastspitzen, Fehlertoleranz auf Zonenebene, eine regionsübergreifende Notfallwiederherstellung und eine einfache Bedienung bietet und gleichzeitig die Kosten außerhalb der Spitzenzeiten minimiert.

Empfohlener Ansatz:

1. Stellen Sie die Web-API und die Storefront auf Azure App Service (PaaS) bereit und verwenden Sie Premium v3-Pläne, um integrierte automatische Skalierung, verwaltetes Plattform-Patching und Zonenredundanz-Optionen zu erhalten.
2. Platzieren Sie zwei oder mehr App Service-Instanzen hinter Azure Front Door Standard/Premium für einen globalen Anycast-Einstiegspunkt, SSL-Terminierung, WAF und pfadbasiertes Routing; aktivieren Sie bei Bedarf Zustandsprüfungen (Health Probes) und Sitzungsaffinität.
3. Verwenden Sie Azure SQL Database Business Critical mit Zonenredundanz in der primären Region; konfigurieren Sie die aktive Geo-Replikation in eine gekoppelte sekundäre Region, um eine RPO von 15 Minuten zu erreichen.
4. Speichern Sie statische Inhalte in Azure Storage mit RA-GRS; schalten Sie Azure CDN von Microsoft davor, um Bandbreite zu entlasten und die Latenz zu verbessern.
5. Implementieren Sie Regeln für die automatische Skalierung basierend auf CPU-Auslastung, Anfragen und Warteschlangentiefe, um während Spitzenzeiten aufzuskalieren (Scale-out) und in ruhigen Phasen abzuscalieren (Scale-in); verwenden Sie für Hintergrundjobs Azure Functions Consumption- oder Elastic Premium-Pläne.
6. Erreichen Sie eine Verfügbarkeit der Web-Ebene von 99,99 %, indem Sie die Zonenredundanz (Multi-Zone) für den App Service-Plan aktivieren oder indem Sie Instanzen über Verfügbarkeitszonen (Availability Zones) verteilen, wo dies unterstützt wird.
7. Wählen Sie für die Flexibilität zunächst das Modell der nutzungsbasierten Bezahlung (Pay-as-you-go); für die nach 30 Tagen ermittelte stabile Basiskapazität erwerben Sie eine 1-jährige Reserved Instance für App Service-Pläne (über einen Savings Plan for Compute, der App Service abdeckt) und reservierte Kapazität für SQL Database, um die laufenden Kosten zu senken.
8. Integrieren Sie Microsoft Entra ID für den Benutzer- und Administratorzugriff; wenden Sie das Prinzip der geringsten Rechte (Least Privilege) mit integrierten Rollen und bedingtem Zugriff (Conditional Access) an; schützen Sie Geheimnisse in Azure Key Vault, auf das von App Service und den Bereitstellungspipelines verwiesen wird.
9. Definieren und testen Sie DR-Runbooks: Führen Sie ein Failover der SQL-Datenbank auf die sekundäre Region durch, aktualisieren Sie die Prioritäten des Front Door-Ursprungs, um die sekundäre Region zu aktivieren, und validieren Sie den Zustand der Anwendung innerhalb einer RTO von vier Stunden.
10. Implementieren Sie Azure Monitor und Log Analytics für zentralisierte Metriken, Traces und Protokolle; konfigurieren Sie Warnungen und Dashboards; richten Sie Budgets und Anomaliewarnungen in Azure Cost Management ein, um die Ausgaben kontinuierlich zu optimieren.

Begründung für die Azure-Wahl: PaaS-Dienste (App Service und Azure SQL Database) maximieren die Agilität und entlasten im Rahmen des Modells der geteilten Verantwortung (Shared Responsibility Model) von der Wartung des Betriebssystems und der Plattform, während sie gleichzeitig die automatische Skalierung für Elastizität ermöglichen. Die zonenredundante Bereitstellung und die Multi-Region-Replikation bieten Fehlertoleranz innerhalb einer Region und eine Notfallwiederherstellung über Regionen hinweg, die die angegebenen RPO/RTO-Ziele erfüllen. Front Door stellt einen globalen Eingangspunkt (Ingress), zustandsbasiertes Routing und WAF-Schutz bereit. Der Beginn mit nutzungsbasierter Bezahlung bewahrt die Flexibilität während der Migration; die Bindung an reservierte Kapazität oder einen Savings Plan für die gemessene Grundlast reduziert die Kosten für die konstante Nutzung, während die automatische Skalierung die Ausgaben außerhalb der Spitzenzeiten reduziert. Microsoft Entra ID zentralisiert die Identitäts- und Zugriffssteuerung, und Azure Monitor mit Cost Management erhält die betriebliche und finanzielle Transparenz aufrecht.

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