Autor: Zdravko Bozakov

18. Mai 2026

Souveräne Cloud-Architekturen mit IONOS und OpenNebula gestalten

Das europäische föderierte Cloud-Kontinuum

Die digitale Landschaft Europas befindet sich in einer Phase grundlegender Veränderungen. Die Debatte dreht sich längst nicht mehr um das “Ob” der Digitalisierung, sondern um die Bedingungen, unter denen sie stattfindet – das “Wie” und vor allem das “Wo”. Die Forderung nach technologischer Unabhängigkeit wächst, untermauert durch Analysen wie der Bericht zur Wettbewerbsfähigkeit der EU von Mario Draghi. Dieser Bericht attestiert der europäischen Wirtschaft eine kritische, fast existenzielle Abhängigkeit von außereuropäischen Technologieanbietern.

Aktuelle Marktdaten zu der Marktposition europäischer Cloud-Anbieter im Vergleich zu globalen Wettbewerbern belegen den Befund: Allein die drei großen US‑Hyperscaler, Amazon, Microsoft und Google, kontrollieren laut Synergy Research Group rund 70 % des europäischen Cloud‑Markts; insgesamt entfallen etwa 85 % auf außereuropäische Anbieter.

Diese Marktkonzentration stellt ein strukturelles Risiko für den Wirtschaftsstandort Europa dar. Wenn die “Logikschicht” unserer Volkswirtschaften – von den KI‑Modellen, die unsere Industrien steuern, bis hin zu den sensiblen Verwaltungsdaten unserer Bürger – in Systemen operiert, die primär dem Zugriff extraterritorialer Gesetze wie dem US CLOUD Act unterliegen, bleibt digitale Souveränität oft ein theoretisches Konstrukt.

Souveränität geht über Datenlokalität (Data Residency) und das Abhaken von Compliance‑Checklisten hinaus. Sie bedeutet Wahlfreiheit: die Fähigkeit einer Organisation, selbst zu entscheiden, wer die Infrastruktur kontrolliert, wie der Software‑Stack aufgebaut ist, wer Zugriff auf die Verschlüsselungsschlüssel hat und wo die Grenzen des eigenen digitalen Territoriums verlaufen.

IPCEI-CIS: Der Weg zum souveränen Cloud-Kontinuum

Europa reagiert mit einer offensiven Strategie aus Innovation und föderierter Integration. Das IPCEI-CIS (Important Project of Common European Interest on Next Generation Cloud Infrastructure and Services) bündelt Investitionen im Milliarden-Bereich für den Aufbau eines dezentralen, offenen Cloud‑Ökosystems. Teil dieses Programms ist die Zusammenarbeit zwischen IONOS, einem der führenden europäischen Partner für Digitalisierung und Cloud‑Infrastruktur, und OpenNebula Systems, dem Entwickler der führenden europäischen Open‑Source‑Cloud‑Management‑Plattform.

Die Partnerschaft zwischen IONOS und OpenNebula

Der Artikel beleuchtet, wie diese Partnerschaft das Fundament für eine echte “Sovereign Cloud” legt. Statt die Modelle der Hyperscaler zu kopieren, will die Partnerschaft eine flexible Alternative unter europäischer Kontrolle schaffen. IONOS Cloud stellt bereits eine vollständig souveräne, nach dem strengen Kriterienkatalog C5 des BSI testierte Cloud‑Plattform bereit. Die Kooperation mit OpenNebula erweitert das Portfolio um eine zusätzliche Option: Kunden können die sofort einsatzbereite, gemanagte Umgebung (PaaS/IaaS) von IONOS nutzen oder, wenn sie komplette Kontrolle über den gesamten Software‑Stack wünschen, die Kombination mit OpenNebula wählen. Damit können Organisationen eine maßgeschneiderte Cloud‑Umgebung auf der zertifizierten IONOS‑Infrastruktur selbst betreiben. Zudem erlaubt die Architektur echte Hybrid‑Cloud‑Szenarien: Unternehmen verbinden private Server nahtlos mit elastischen IONOS‑Cloud‑Ressourcen und skalieren bei Lastspitzen dynamisch, ohne die Kontrolle über die Kerninfrastruktur aufzugeben.

1. Die OpenNebula-Architektur: Modularität als Prinzip

Cloud‑Management‑Lösungen sind oft schwer zu implementieren und komplex zu warten („Day‑2‑Operations“). OpenNebula ist kein monolithischer Block, sondern modular aufgebaut. Die Architektur folgt dem Unix‑Prinzip: kleine, spezialisierte Komponenten übernehmen jeweils eine Aufgabe und arbeiten über definierte Schnittstellen zusammen. So können Unternehmen Cloud‑Umgebungen exakt auf ihre Bedürfnisse zuschneiden, von kleinen Private Clouds bis zu geografisch verteilten Edge‑Infrastrukturen.

Der Core: Orchestrierung und Status-Management

Den Kern der Plattform bildet der OpenNebula Daemon (oned). oned verwaltet mithilfe der Konfigurationsdetails den gesamten Lebenszyklus der virtuellen Ressourcen (VMs, Netzwerke, Speicher, Images) und hält den globalen Status der Cloud in seiner Datenbank. Er verarbeitet API-Anfragen und trifft Scheduling-Entscheidungen. Damit diese Entscheidungen auf aktuellen Daten beruhen, setzt OpenNebula auf ein eigenes Monitoring-Subsystem. Anstatt das Monitoring in den Hauptprozess zu integrieren und diesen zu überladen, lagert OpenNebula diese Aufgabe an einen spezialisierten Daemon aus: onemonitord. Dieser Daemon sammelt Telemetriedaten von Tausenden von Knoten. Architektonisch setzt OpenNebula auf einen Push-Mechanismus: Die Hypervisoren (die “Worker Nodes”) senden ihre Statusdaten aktiv an den Manager, anstatt dass dieser jeden Knoten einzeln abfragen muss (Pull).

Dadurch entfällt auf dem Management-Server der Overhead für Polling-Threads und das Verbindungsmanagement zu Tausenden von Knoten. Zudem vereinfacht Push die Integration von Nodes hinter NAT-Grenzen oder Firewalls, da diese selbstständig nach außen kommunizieren können. Auf diese Weise skaliert die Plattform linear auf Zehntausende von Knoten in einer einzigen Zone.

Modernes Management-Interface

Verwaltet wird die Plattform über Web-Interfaces auf Basis aktueller Standards. Die Plattform bietet mit Sunstone eine reaktive, webbasierte Benutzeroberfläche für Administratoren und Endanwender. Technologisch setzt die neueste Generation auf eine FireEdge-Backend-Architektur, die WebSockets nutzt, um Statusänderungen in Echtzeit an den Browser zu pushen. Fällt ein Server in Frankfurt aus oder fährt eine VM in Madrid hoch, erscheint die Änderung sofort im Dashboard ohne Seitenreload. Gerade bei verteilten Systemen im großen Maßstab macht das einen spürbaren Unterschied.

Virtualisierung: Agnostische Flexibilität

OpenNebula bindet Nutzer nicht an eine einzige Virtualisierungstechnologie, sondern unterstützt ein breites Spektrum an Stacks, die je nach Workload gemischt werden können. Auf der IONOS-Infrastruktur kommen vor allem drei Technologien zum Tragen:

KVM (Kernel-based Virtual Machine): Der Industriestandard für volle Virtualisierung unter Linux, der auch von großen Cloud-Anbietern wie IONOS produktiv eingesetzt wird. KVM verwandelt den Linux-Kernel in einen Hypervisor und bietet maximale Kompatibilität für persistente Workloads und Legacy-Anwendungen, die ein vollständiges Gast-Betriebssystem benötigen (Windows, Linux, BSD). KVM nutzt Hardware-Virtualisierungsfunktionen (Intel VT-x, AMD-V) auf IONOS Bare Metal Servern.
LXC (Linux Containers): Für Szenarien, die eine höhere Dichte und Performance erfordern, unterstützt OpenNebula System-Container via LXC. Diese verhalten sich wie leichte virtuelle Maschinen, teilen sich aber den Kernel mit dem Host-System. Ohne eigenen Gast-Kernel starten sie in Sekunden bei nahezu nativer Performance.
Firecracker MicroVMs: Für sicherheitskritische, kurzlebige Workloads, etwa Serverless Functions oder Multi-Tenant-Umgebungen, integriert OpenNebula die Firecracker-Technologie (ursprünglich von AWS entwickelt). Firecracker kombiniert die Isolationsstärke einer VM mit der Geschwindigkeit und Ressourceneffizienz eines Containers. Damit eignet sich Firecracker für “FaaS”-Architekturen (Function-as-a-Service) am Edge.

Kubernetes: Konvergenz statt Konkurrenz (OneKE)

Kubernetes gehört heute zum Standard jeder Cloud-Plattform. OpenNebula konkurriert nicht damit, sondern integriert es als “First-Class-Citizen” in seine IaaS-Schicht. Mit der OneKE (OpenNebula Kubernetes Engine) bietet die Plattform eine CNCF-konforme Kubernetes-Distribution, die auf der RKE2-Engine von SUSE Rancher basiert.
Der Ansatz setzt auf Konvergenz: Nutzer stellen Kubernetes-Cluster als Appliance bereit, ohne etcd, Control Planes oder Worker Nodes manuell installieren zu müssen. OneKE kommt “batteries included” mit integrierten Komponenten wie Longhorn für persistenten Speicher, MetalLB für Load Balancing und Traefik für Ingress. Die OpenNebula-Architektur erlaubt es dabei, Container-Workloads (in Kubernetes) und klassische virtuelle Maschinen im selben virtuellen Netzwerk und auf demselben Storage-Backend zu betreiben. Das vereinfacht hybride Anwendungen, weil keine separaten Silos für VMs und Container nötig sind.

2. Flexible Deployment-Modelle: Die Infrastruktur passt sich der Strategie an

Die Kooperation zwischen IONOS und OpenNebula liefert Wahlfreiheit bei den Deployment‑Modellen. Es gibt kein “One-size-fits-all-Modell”. Unternehmen können die Architektur wählen, die ihre spezifischen Anforderungen an Latenz, Sicherheit, Kosten und Betriebsaufwand am besten erfüllt.

Architektur der Kontrollebene: Hosted vs. föderiert

Die Platzierung der Management-Ebene (Control Plane) ist eine wichtige Architekturentscheidung. OpenNebula und IONOS unterstützen hierbei zwei Hauptmodelle, die unterschiedliche strategische Ziele verfolgen:

Hosted Control Plane (Der klassische Ansatz):

In diesem Modell befindet sich die Management-Ebene (das OpenNebula Frontend) im selben Rechenzentrum und im selben Netzwerksegment wie die Workloads (die Hypervisor-Nodes).

Einsatzgebiet: Dies ist der Standard für klassische Private Clouds und hochperformante Rechencluster.
Vorteil: Hohe Datenlokalität und geringe Latenz zwischen Management und Ressourcen. Da der gesamte Traffic innerhalb des geschützten IONOS-Rechenzentrums bleibt, ist das Sicherheitsniveau hoch. Es gibt keine Abhängigkeit von externen Internetverbindungen für den Betrieb der Cloud.

Remote & Federated Control Plane (Der Edge-Ansatz):

Für verteilte Szenarien, wie sie im Edge Computing, im Einzelhandel oder bei Filialstrukturen üblich sind, kann die Kontrollebene zentralisiert werden. Ein OpenNebula-Frontend in einem hochverfügbaren IONOS-Rechenzentrum (z. B. Frankfurt) steuert dabei Hunderte von entfernten “Edge-Knoten”, die sich in Fabriken, 5G-Basisstationen oder anderen Rechenzentren in ganz Europa befinden

Technik: Die Kommunikation erfolgt sicher über verschlüsselte Tunnel. OpenNebula ist so optimiert, dass es auch mit instabilen Netzwerkverbindungen oder NAT-Barrieren gegenüber Edge-Nodes umgehen kann.
Vorteil: Zentrales Management bei dezentraler Ausführung. Ein Administrator kann Software-Updates oder Sicherheitsrichtlinien auf tausende Standorte gleichzeitig ausrollen, ohne jeden Standort einzeln warten zu müssen (“Zero-Touch Provisioning”).

Infrastruktur-Basis: Die Wahl zwischen Cloud und Bare Metal

Ein weiterer Aspekt der Flexibilität ist der Unterbau. OpenNebula abstrahiert die Hardware, erlaubt aber den gezielten Einsatz verschiedener Infrastruktur-Typen je nach Workload-Anforderung. Hier bietet das Portfolio von IONOS zwei starke Optionen:

A. IONOS Bare Metal: Volle Hardware-Kontrolle

Für Anwendungen, die hohe Leistung benötigen, spezifische Hardwarezugriffe erfordern oder strengsten Compliance-Vorgaben unterliegen, ist der direkte Zugriff auf die Server unerlässlich.

Single Tenancy & Isolation: Auf einem Bare Metal Server gibt es keine Nachbarn. Die Hardware (CPU, RAM, NIC) gehört exklusiv einem Kunden. In regulierten Branchen (Finanzwesen, Gesundheit) ist das häufig eine Voraussetzung.
Hardware-Durchgriff: Da kein Hypervisor des Cloud-Anbieters dazwischenliegt, hat der Kunde (und damit OpenNebula) vollen Zugriff auf CPU-Instruktionen (z.B. AVX-512 für KI) und Hardware-Features. Damit lassen sich Technologien wie PCI Passthrough (für GPUs) oder fortschrittliche Netzwerkfunktionen (SR-IOV) nutzen.

B. IONOS Cloud Compute (Virtual Data Centers): Agilität und Elastizität

Nicht jeder Workload rechtfertigt einen dedizierten Server. Für dynamische Workloads, Webserver, CI/CD-Pipelines oder Testumgebungen bietet die virtuelle Cloud-Infrastruktur (Virtual Data Center – VDC) von IONOS maximale Agilität.

API-Integration: Über dedizierte Treiber integriert sich OpenNebula direkt in die IONOS Cloud API. Virtuelle Maschinen der IONOS Cloud werden dabei von OpenNebula wie physische Hosts behandelt. OpenNebula provisioniert diese VMs, installiert automatisch den KVM-Hypervisor und fügt sie dem Cluster hinzu.
Cloud Bursting & Auto-Scaling: So entstehen hybride Szenarien, in denen die stabile Basislast (Base Load) auf kosteneffizienten Bare-Metal-Servern läuft, während Lastspitzen (Peak Load) durch Cloud-Instanzen abgefangen werden. Benötigt die Private Cloud mehr Ressourcen, provisioniert OpenNebula automatisch neue virtuelle Hypervisoren aus der IONOS Public Cloud hinzu. Sobald die Last sinkt, werden diese wieder abgebaut. Das Modell verbindet die Kontrolle einer Private Cloud mit der Elastizität der Public Cloud.

3. Föderations-Architektur: Skalierung über Grenzen hinweg (Operator Mesh)

Die bisherigen Deployment-Modelle setzen auf eine einzelne OpenNebula-Instanz, die, ob lokal oder remote, alle Knoten zentral steuert. Doch es gibt Szenarien, in denen diese Architektur an ihre Grenzen stößt: Wenn gesetzliche Vorgaben eine vollständig autonome Datenhaltung pro Region erfordern, wenn verschiedene Organisationen ihre Infrastrukturen verbinden möchten oder wenn die schiere Größe mehrere unabhängige Management-Ebenen verlangt. Hier setzt die Föderations-Architektur von OpenNebula an und bietet Betreibern (“Operators”) Werkzeuge für den Aufbau geografisch verteilter, autonomer Infrastrukturen, ein Konzept, das im IPCEI-CIS als “Operator Mesh” bezeichnet wird.

Das Zonen-Konzept: Architektur der Föderation

Die Architektur basiert auf dem Konzept der Zonen. Jede Zone ist eine vollständig unabhängige OpenNebula-Instanz mit eigener Datenbank, eigenem Scheduler und eigenen Ressourcen (Hosts, Datastores, Netzwerke).

Master Zone: Eine Zone fungiert als Master. Sie hält die globale Übersicht über Nutzer, Gruppen, Zugriffsrechte (ACLs) und organisationsweite Richtlinien. Änderungen an Benutzerkonten oder Quotas werden hier vorgenommen und automatisch an alle Slave-Zonen repliziert.
Slave Zones: Beliebig viele weitere Zonen können angebunden werden. Diese können sich in verschiedenen IONOS-Rechenzentren (z.B. Berlin, Frankfurt, Logroño, Paris) oder sogar bei anderen Anbietern befinden. Wichtig dabei: Jede Slave-Zone agiert autonom. Sollte die Verbindung zur Master-Zone abbrechen (z.B. durch einen Glasfaserschaden), laufen die lokalen Workloads in der Slave-Zone ungestört weiter. Das sorgt für hohe Ausfallsicherheit.

Unified Management und Cross-Zone Workflows

Für den Cloud-Operator bedeutet dies eine deutliche Vereinfachung. Anstatt zehn separate Clouds mit zehn separaten Logins zu verwalten, steuert er ein föderiertes Kontinuum.

Single Pane of Glass: Administratoren und Nutzer loggen sich einmal ein und haben Zugriff auf alle Ressourcen in allen Zonen.
Self-Service über Grenzen hinweg: Ein Entwickler kann beim Erstellen einer virtuellen Maschine über ein Dropdown-Menü wählen, ob diese in Deutschland, Spanien oder an einem Edge-Standort gestartet werden soll. Die Föderation abstrahiert die Komplexität der darunterliegenden Standorte.
Cross-Zone Networking: Die Architektur unterstützt Szenarien, in denen Dienste über Standortgrenzen hinweg kommunizieren. Das ist wichtig für Disaster-Recovery-Konzepte oder Anwendungen, die global verteilt sein müssen (z.B. Content Delivery Networks).

Das ist der technische Kern des “Operator Mesh”, das darauf abzielt, Europas fragmentierte Infrastrukturlandschaft in ein zusammenhängendes Netzwerk zu verwandeln, ohne dabei zentrale Monopole zu schaffen.

4. IPCEI-CIS: Das europäische Investitionsprogramm

Die beschriebenen Technologien stehen nicht isoliert, sondern sind Teil eines konkreten europäischen Programms. Im Rahmen des IPCEI-CIS arbeiten IONOS und OpenNebula an der praktischen Umsetzung dieser Souveränität. Das IPCEI-CIS ist mit einem Volumen von mehreren Milliarden Euro das größte Open-Source-Projekt in der Geschichte der EU und zielt darauf ab, das “Cloud-Edge-Kontinuum” Realität werden zu lassen.

Projekt IONORA: Validierung und souveräne Schnittstellen

IONOS liefert mit dem Projekt IONORA (InterOperable cloud for a Sovereign Open Reference Architecture) die physikalische und plattformseitige Basis. IONORA konzentriert sich auf drei Schwerpunkte:

Validierung föderierter Stacks: IONORA testet und validiert, wie föderierte Cloud‑Edge‑Infrastrukturen über mehrere europäische Standorte hinweg zuverlässig zusammenarbeiten. Dabei geht es um die praktische Erprobung der unterschiedlichen, im IPCEI‑CIS Fortschrittsbericht 2025 entwickelten, Software‑Stacks unter realen Betriebsbedingungen.
Konnektivitätstechnologien: Ein weiterer Fokus liegt auf der Entwicklung und Integration von Netzwerktechnologien, die eine nahtlose Anbindung verteilter Cloud- und Edge-Standorte ermöglichen – eine Voraussetzung für latenzarme, standortübergreifende Workloads.
Souveräne Schnittstellen: IONOS ist Mitinitiator der Sovereign European Cloud API – einer offenen API-Spezifikation für Cloud-Infrastruktur-Management, die gemeinsam mit Aruba und Dynamo entwickelt wird. SECA definiert eine standardisierte, nach OpenAPI-Standards dokumentierte Schnittstelle, über die Workloads zwischen souveränen europäischen Cloud-Anbietern portabel und ohne Vendor Lock-in bereitgestellt werden können.

Projekt virt8ra: Das föderierte Testbed

Unter der Koordination von OpenNebula Systems demonstriert das Projekt virt8ra (Teil des Integrationsclusters “Virtualization”), wie eine Multi-Provider-Cloud in der Praxis funktioniert.

Multi-Provider Realität: Das virt8ra-Testbed ist keine Simulation. Es verbindet reale Ressourcen von acht Partnern aus sechs EU-Mitgliedstaaten (darunter IONOS, Arsys, BIT, Gdańsk University of Technology).
Interoperabilität und Portabilität: Es beweist technisch, dass Workloads portabel sind. Eine Anwendung kann auf der Infrastruktur von IONOS entwickelt und nahtlos auf die Infrastruktur eines anderen europäischen Anbieters wie Arsys oder BIT migriert werden, gesteuert durch den OpenNebula-Software-Stack. Das beugt Vendor Lock-in vor und stärkt den Wettbewerb im europäischen Markt.
Meta-Orchestrierung: Arsys und OpenNebula arbeiten hierbei an Meta-Orchestrierungs-Lösungen, die über die Grenzen einzelner Provider hinweg Ressourcen optimieren und zuweisen können. Ein Schritt in Richtung eines europäischen Cloud-Marktplatzes.

5. KI und Innovation souverän gestalten

Ein souveränes Cloud-Kontinuum muss auch die Schlüsseltechnologien der Zukunft abbilden können, insbesondere Künstliche Intelligenz (KI). Anstatt KI-Modelle in intransparente Public Clouds zu laden, ermöglicht der IONOS-OpenNebula-Stack den Aufbau eigener AI Factories.
Das Konzept der “AI Factory” beschreibt eine Infrastruktur, die speziell für das Training und den Betrieb von KI-Modellen optimiert ist, dabei aber vollständig unter der Kontrolle des Betreibers bleibt.

Daten-Souveränität

Da Kunden die volle Kontrolle über den Stack haben, können sie sicherstellen, dass Trainingsdaten, ein zentraler Rohstoff für KI, die europäische Jurisdiktion und die eigene Infrastruktur nie verlassen. Für Branchen mit sensiblen Daten – Gesundheit, Finanzen, öffentliche Verwaltung – ist das eine Grundanforderung.

Technologische Befähigung

Durch die Unterstützung moderner Hardware-Beschleuniger auf IONOS Bare Metal (wie NVIDIA H100 und die neuere Blackwell-Generation) und Technologien wie MIG (Multi-Instance GPU) sowie PCI Passthrough garantiert die Plattform, dass diese Souveränität nicht auf Kosten der Performance geht. OpenNebula ermöglicht es, diese teuren Ressourcen effizient zu teilen und verschiedenen Abteilungen oder Mandanten isoliert zur Verfügung zu stellen. So lässt sich KI-Infrastruktur auf hohem Niveau betreiben, ohne Geschäftsgeheimnisse zu exponieren.

Ein neues Level an Entscheidungsfreiheit

Die Partnerschaft zwischen IONOS und OpenNebula markiert einen neuen Reifegrad der europäischen Cloud-Industrie und steht exemplarisch für eine Entwicklung weg von “Entweder-oder”-Diskussionen hin zu einem integrierten Ökosystem, das Vielfalt als Stärke begreift.
IONOS bietet das robuste Fundament einer souveränen, zertifizierten Infrastruktur, die von Bare Metal bis hin zu skalierbaren Cloud-Ressourcen reicht. OpenNebula liefert darauf aufbauend die flexible Software-Schicht für all jene, die ihre Cloud-Umgebung bis ins letzte Detail selbst gestalten, föderieren und betreiben wollen.
Diese Kombination IONOS Infrastruktur + OpenNebula Software-Stack ist eine leistungsstarke Ergänzung des Portfolios. Sie steht nicht in Konkurrenz zu den gemanagten Diensten von IONOS, sondern ergänzt sie für spezifische Anwendungsfälle, die maximale Kontrolle (Operational Sovereignty) erfordern. Sie garantiert, dass europäische Unternehmen, Behörden und Forschungseinrichtungen digitale Technologien nicht nur nutzen, sondern aktiv mitgestalten. Gerade in einer geopolitisch unsicheren Lage ist diese Gestaltungsfreiheit für Europas digitale Zukunft von großem Wert.