Was ist Cloud Computing

Cloud (bzw. Cloud-Computing) ist ein Oberbegriff für die Bereitstellung einer IT-Infrastruktur über Internet. Dies umfasst in der Regel sowohl die Basisdienste wie Rechen-, Speicher- und Netzwerk-Kapazitäten als auch höherwertige Services in Form von Plattformen und Software Appliances. Diese Infrastruktur wird dezentral und verteilt als logische Services bereitgestellt, die für die Konsumenten physikalisch unzugänglich sind und daher mit einer unscharfen Wolke als Ebenbild symbolisiert werden.

 

Vorteile von Cloud Computing

  • Transparente vertikale und horizontale Skalierung

Die Cloud Architektur ermöglicht dem Konsumenten eine transparente Skalierung der bestellten Kapazitäten sowohl vertikal (durch Erhöhung der Leistung der bestellten Einheit) als auch horizontal durch Hinzufügen weiterer Instanzen dieses Typs z.B. im Load Balancen Cluster. Diese horizontale Skalierung erfolgt in der Regel völlig transparent für Konsumenten (Business Applikationen, die darauf aufsetzen). Für die vertikale Skalierung wird häufig ein kurzer Restart die betroffenen Services benötigt.

  • Flexible dynamische Allokation der Cloud-Ressourcen (on-demand self-service)

Die große Stärke der logischen Allokation der Infrastruktur-services in der Cloud besteht in der Möglichkeit die benötigten Services nach Bedarf flexibel (zu jedem Zeitpunkt) sowohl hin zuzubuchen oder zu reduzieren. Dies kann der Konsument (Administrator) eigenständig und in der Regel in kürzester Zeit über die Self-Service Administrationsportale der Cloud-Service Anbieter erledigen.

  • Vermeidung hoher Infrastrukturinvestitionen und brachliegender Ressourcen

Cloud Services helfen entscheidend bei der Lösung weiterer gravierender Probleme der klassischen On-Premise Bereitstellung der Infrastruktur, nämlich der hohen Initial-Ausgaben für den Erwerb dieser Infrastruktur und bei der späteren über die Jahre hinweg nicht durchgehend anhaltenden hohen Ausnutzung dieser Ressourcen. In vielen großen Konzernen werden dadurch viel wertvolle brachliegenden On-Premise Kapazitäten nicht ausgenutzt bzw. verschwendet.

  • Präzise Abrechnung

Mit Ausnahme der rabattierten Langzeit-Buchungen gilt es bei den Cloud Services keine langlaufenden Verträge zu berücksichtigen – die verbrauchten Ressourcen werden feingranular (z.B. minutengenau) verbucht und abgerechnet.

  • Pay as you grow – Erfolgssäule für moderne Startups

Durch die geringen initialen Investitionen in die benötigten Ressourcen können vor allem viele kleinere Unternehmen und Startups am Anfang Ihrer geschäftlichen Tätigkeit mit günstigen kompakten Cloud Service Infrastrukturen Ihr IT-Geschäft  starten. Im Rahmen des unternehmerischen Erfolgs und Bedarf an höheren Kapazitäten, können diese Firmen zielorientiert und weiterhin kosteneffizient die benötigten Ressourcen nach Bedarf skalieren. Die feingranulare präzise Abrechnung gepaart mit guter Skalierbarkeit der Cloud Services stellen die zentralen Grundlagen dafür dar. Aus diesem Grund gilt Cloud als technischer Enabler und Erfolgssäule für moderne digitale Startups mit ausgeprägtem IT Fokus.

  • Extrem kurze Bereitstellungszeiten für neue Ressourcen

Weiterer wichtiger Erfolgsfaktor im Geschäftsumfeld ergibt sich dadurch, dass man bei der Bestellung der Cloud Services keine monatelangen Vorlaufzeiten  bei der Planung und Bestellung der IT Infrastruktur (wie den vielen On-Premise Lösungen) benötigt, sondern in der Regel in wenigen Minuten die benötigten Services bereitgestellt und teilweise sogar „production-ready“ vorkonfiguriert bekommt. Auf diese Weise vermeidet man erneut die hohen Investitionen in voraus und kann flexibel und kurzfristig auf die Veränderung im Geschäftsumfeld hinsichtlich der IT-Infrastruktur reagieren.

  • Ortstransparenz vs. Lokalität

Die Bereitstellung der Services in der Cloud sind prinzipbedingt mit der gewissen Unschärfe behaftet. Man hat keinen direkten Zugriff auf die physikalische IT Infrastruktur des Cloud Providers und muss die Applikationen, die auf die Cloud Services aufsetzen, so auslegen, dass der Ort der Infrastruktur für sie transparent bleiben kann und die Funktionsweise nicht beeinflusst. Auf der anderen Seite ermöglicht diese Ortstransparenz eine wichtige Performance Optimierung im Hochleistungsbereich, indem z.B. bei dem weltweit verteiltem Cluster die Anfragen an den „lokal“ naheliegenden Service (z.B. auf dem gleichen Kontinent) automatisch weitergereicht werden und dadurch die Latenzen minimiert werden.

Auf der anderen Seite bieten viele Provider dennoch gewisse eingeschränkte Möglichkeiten den Ort der Bereitstellung der IT Infrastruktur zu beeinflussen, indem man z.B. eine Ländergruppe (z.B. EU Staaten) oder ein Land (z.B. Deutschland) aus der Liste der verfügbaren Rechenzentren des Cloud Prodivers vorgeben kann.

  • Hohe Internet-Bandbreite

Die großen Cloud Provider haben in der Regel hochprofessionelle Rechenzentren die weltweit eng an die zentralen Internet-Backbone Zugangspunkte angebunden sind, so dass den Konsumenten bei Bedarf auch sehr hohe Netzwerkkommunikationskapazitäten bereitgestellt werden können, die z.B. für moderne digitale Geschäftsmodelle wie Video Streaming von großer Bedeutung sind und durch die lokale Internet Anbindung sonst kaum oder mit enormen Kosten zu realisieren wären.

 

Nachteile von Cloud Computing

  • Bereitstellungsort der Ressourcen nicht exakt kontrollierbar

Durch die Ortstransparenz der Cloud Infrastruktur hat man weder direkten physikalischen Zugang zu der verwendeten Hardware-Infrastruktur noch kann man exakt den Ort beeinflussen. Wenn ein Dienstleister als Ort „nur“ West-Europa“ anbietet, aber der Konsument aus rechtlichen Gründen z.B. einen bestimmten Standort auf ein Land wie Deutschland oder gar eine Stadt limitieren muss, dann kann diese Anforderung mit dem vorliegenden Cloud Dienstleister nicht erfüllt werden.

  • Datenschutz und Geheimhaltung sensibler Daten

In der Cloud Infrastruktur werden die Daten verschiedener Kunden physikalisch auf gleicher Hardware bereitgestellt. Dies kann auch eine Persistierung unternehmenskritischer und hochsensibler Daten bedeuten. Trotz sehr hoher technischer Vorkehrungen der Cloud Betreiber bei der Abschottung und Isolation der Kundendaten besteht trotzdem ein Risiko ungewollter Datenleckts, unberechtigter Zugriffe auf diese sensiblen Daten durch andere Kunden oder Cloud Administratoren.

  • Zugriff auf unternehmenslokale Ressourcen aus der Cloud

Viele große Unternehmen können aus Datenschutz oder applikationsspezifischen Gründen nur einen Teil der Infrastruktur in die Cloud verlagern, so dass ständige Kommunikation zwischen der Cloud und unternehmenslokalen Ressourcen erfolgen muss. Die erfordert nicht nur eine gute Internetanbindung, sondern setzt vor allem Vetrauensbeziehung zwischen den Unternehmens- und Cloud-Netzen voraus, damit z.B. die Cloud Ressourcen auf die lokalen Ressourcen im Firmennetzwerk zugreifen können. Dies stellt wieder eine weitere Datenschutzhürde dar.

  • Höhere langfristigen Gesamtkosten bei Vollauslastung

Die Nutzung der Cloud-Dienste bringt in den meisten Fälle signifikante Kostenersparnisse, wenn es um dynamische Nutzungsszenarien handelt. In den Situationen, wo man über mehrere Jahre hinweg auf eine stabile leistungsfähige Infrastruktur setzt und diese dann auch durchgehend konstante voll auslastet, wäre eine Anschaffung eigener On-Premise Infrastruktur zumindest aus Kostengründen günstiger (z.B. Datenbankserver, der auf 365/24 Basis konstant mit 90% Auslastung betrieben wird)

  • Spezialhardware in der Regel nicht verfügbar

Die Cloud Services richten sich vor allem darauf, die für die meisten Kunden geeignete (Standard-) Infrastruktur anzubieten. Einige Unternehmen z.B. aus Embedded Bereich haben ganz spezielle Anforderungen an die benötigte Hardware, die in der Regel nicht durch Cloud Anbieter bereitgestellt werden kann.

  • Vertikale Skalierung limitiert

Während die horizontale Skalierung in der Cloud fast unlimitiert ist, ist die vertikale Skalierung auf, die oben erwähnte (Standard)-Infrastruktur der Cloud Betreiber limitiert. So kann man z.B. die Rechenkapazität eines einzelnen Knotens nicht über die maximal angebotene Anzahl der CPUs bereitstellen. Im Falle einer lokalen On-Premise Infrastruktur hat man mehr Flexibilität einzelne Hochleistungsserver (z.B. in Datenbankumfeld) einzusetzen.

 

Arten der Cloud Services und Ressourcen

Die angebotenen Cloud Services und Ressource kann man methodisch in folgende etablierte Kategorien unterteilen:

Cloud Computing Service Arten

 

  • Basis-Dienste (Infrastructure as a Service – IaaS):

Unter dem Begriff „Infrastructure as a Service“ (Iaas) werden Cloud-Dienste zusammengefasst, die die grundlegenden IT Ressourcen wie

    • Rechenkapazitäten
    • Speicherkapazitäten
    • Netzwerkkapazitäten

bereitstellen. Diese Basisdienste können Konsumenten verwenden, um ihre eigenen übergeordneten IT-Plattformen, Betriebssysteme und Applikationen selber einzurichten.

 

  • Plattform-Dienste (Platform as a Service – Paas):

Mittels der Plattform-Dienste stellen Cloud-Provider den Konsumenten bereits vorkonfigurierte Installationen von gängigen IT-Applikationsplattformen zur Verfügung, wie z.B.:

    • Datenbanken und Queues
    • Big Data Hadoop Cluster
    • Cloud basierte Testplattformen

Dadurch bietet man den Konsumenten einen schnellen und bequemen Einstieg, um diese Services zu verwenden, ohne selbst z.B. hohe Aufwände bei der Konfiguration und Wartung zu investieren.

 

  • Applikations-Dienste (Application as as Service – AaaS):

Ähnlich wie Plattformen stellen Cloud Provider auch einzelne eingerichtete Applikationen als Services zur Verfügung, die die Anwender sofort ansprechen und verwenden können:

    • Betriebssysteme
    • OTS Software Applikationen

Die Liste solcher Application Services wächst kontinuierlich und umfasst fast alle verbreiten IT Betriebssysteme und Applikationen. Häufig werden die Applikationen von Partner-Unternehmen bereitgestellt, die mit den Cloud-Dienstleistern zusammenarbeiten. In der Regel sind es die Hersteller dieser Applikationen.

 

Arten von Cloud Betriebsmodellen

Hinsichtlich der möglichen Betriebsmodelle unterscheidet man zwischen folgenden Arten

  • Public Cloud:

Public Cloud ist z.Z. die verbreitetste Variante, bei der alle Cloud Services durch einen externen Cloud Betreiber öffentlich allen Konsumenten bereitgestellt werden.

  • Private Cloud

Private Cloud bietet die Möglichkeit an die benötigten Cloud Services in einer geschlossenen Umgebung (typischerweise innerhalb eines Unternehmens) aufzusetzen und den Konsumenten innerhalb dieser Umgebung bereitzustellen. Private Cloud Systeme helfen die Nachteile der Daten- und Zugriffssicherheit zu lösen, bedeuten aber auch höhere initiale Aufwände eine professionelle Cloud Infrastruktur im Unternehmenskontext aufzusetzen.

  • Hybrid Cloud

Hybrid-Cloud ist eine Mischform zwischen Public und Private Cloud, bei der ein Unternehmen eine Teil der Cloud Infrastruktur über die fertigen Lösungen der externen Cloud Anbieter beziehen kann und andere Teile selber in einer privaten Cloud bereitstellt. Beide Systeme sind interagieren über eine Vertrauensbeziehung eng miteinander.

 

Cloud Big Player

Unter den Public Cloud Anbieter haben sich folgende Provider etabliert, die ein sehr umfangreiches Angebot an Services für den regulären IT Infrastruktur Bedarf anbieten.

  • Amazon AWS
  • Microsoft Azure
  • Google Cloud
  • IBM Cloud
  • Oracle Cloud

Obwohl die allgemeinen Service- und Betriebsmodelle bei allen diesen Anbietern gleich sind, gibt es doch an einer oder anderen Stelle Signifikaten Unterschiede, was verschiedene Preismodelle, inkludierte bzw. kostenlose Leistungen als auch Ortslokalität anbelangt. Vor dem Festlegen auf einen Anbieter empfiehlt es sich zuerst eigene Anforderungen und Erwartungen an die Services aufzustellen du die Prioritäten zu definieren. Anschließend kann man anhand dieser Kriterien die Cloud Betreiber auswählen, die am besten diese Kriterien erfüllen.

 

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