Was ist Cloud Computing?

Was versteht man unter einer Cloud und wie funktioniert Cloud Computing eigentlich genau?

 Cloud Computing

In der IT-Welt werden die Begriffe Cloud Computing und Cloud oftmals als Synonym verwendet. Der rasante technische Fortschritt bei den Anbietern von Cloud Computing trägt dazu bei, dass immer mehr Aufgaben in eine Cloud ausgelagert werden können. Neben der grundlegenden Datenspeicherung gehört hierzu auch der Bezug von Anwendungen und Rechenleistung. Im Folgenden erklären wir, was eine Cloud ist, wie Cloud Computing in Theorie und Praxis funktioniert und welche besonderen Vorteile diese Technologie für Unternehmen bietet.

Was ist Cloud Computing?

Cloud Computing ist ein Ansatz zur dynamischen Bereitstellung von IT-Ressourcen. Hierbei wird oftmals auf das Internet als Netzwerk zurückgegriffen, doch auch unternehmensinterne Netzwerke können als Cloud fungieren. Dabei folgt das Cloud Computing dem Ansatz des Outsourcings und ermöglicht die Auslagerung von Rechenkapazitäten. In der Rechnerwolke können beispielsweise Speicherplatz, Software oder Rechenleistung ausgelagert werden. Durch diesen Ansatz müssen die entsprechenden Ressourcen nicht mehr auf dem lokalen Gerät vorliegen und können bei einer bestehenden Netzwerkverbindung abgerufen werden. Der Abruf der benötigten Dienste erfolgt mithilfe entsprechender Anwendungen oder über Schnittstellen (APIs).

Wie funktioniert Cloud Computing?

Hinter einer Cloud versteckt sich allerdings nicht, wie der Name es vermuten lässt, eine greifbare Wolke. Vielmehr verbirgt sich hinter dieser Technologie eine leistungsfähige Server- und Netzwerk-Hardware, die im Rechenzentrum eines Cloud Providers bereitgestellt werden. Diese übernimmt dabei Aufgaben – hierzu gehört die Datenspeicherung oder die Bereitstellung von Rechenleistung – ohne dass der Nutzer diese dahinterliegenden Systeme sieht. Der Clou an dieser Technologie ist, dass sie vom entsprechenden Provider so effizient verwaltet werden, dass ein Ausfall eines einzelnen Servers keinen direkten Einfluss auf die Verfügbarkeit der gesamten Systemlandschaft hat. Somit wird die korrekte Funktion in Unabhängigkeit zu den einzelnen Servern gewährleistet. Die Cloud ist somit das Gesamtbild aller verbundenen Server.

Dabei ermöglicht die Cloud auch komplett neue Ansätze und trägt dazu bei, dass der Speicherplatz oder die Leistungsfähigkeit eines mobilen Geräts nicht zum limitierenden Faktor für Anwendungen werden. Vielmehr wird es möglich, Daten von nahezu jedem Punkt auf der Welt aufzurufen oder leistungsintensive Programme auszuführen. Voraussetzung ist lediglich die Verfügbarkeit einer Internetverbindung.

Definition des National Institute of Standards and Technology

Zur genauen Spezifikation einer Cloud hat das US-amerikanische National Institute of Standards and Technology (NIST) eine entsprechende Definition vorgenommen und fünf Cloud-spezifische Charakteristika definiert. Hierzu gehören: 

  1. Broad Network Access: Nutzen können eine Internetverbindung nutzen, um über passende Clients auf die Cloud zuzugreifen. Somit können nahezu alle browserfähigen Endgeräte für die Cloud-Nutzung herangezogen werden.
  2. On-Demand Self-Service: Der Zugriff auf die Cloud ist jederzeit ohne menschliches Zutun möglich. 
  3. Resource Pooling: Die Kapazität zahlreicher Server wird gebündelt, sodass sich nach außen das Bild einer gemeinsamen Wolke ergibt. Einzelne Server können innerhalb einer Cloud nicht identifiziert werden. 
  4. Measured Service: Die einzelnen Server innerhalb einer Cloud werden überwacht. Diese Überwachung betrifft dabei nicht die einzelnen Daten, welche von den Nutzern bereitgestellt werden. 
  5. Rapid Elasticity: Die zur Verfügung stehenden Ressourcen können jederzeit frei skaliert und den Bedürfnissen des Nutzers angepasst werden. Somit entsteht der Eindruck, dass es sich um ein vollkommen flexibles System handelt. 

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Welche Service-Modelle lassen sich beim Cloud Computing unterscheiden?

Aus der vom National Institute of Standards and Technology veröffentlichten Definition lassen sich auch drei grundlegende Servicemodelle für das Cloud Computing ableiten. Im Folgenden stellen wir Ihnen diese Servicemodelle vor. 

1. Infrastructure-as-a-Service

Bei Infrastructure-as-a-Service (IaaS) handelt es sich um einen Ansatz, nach dem eine Cloud den Nutzern Zugang zu virtualisierter Computerhardware bereitstellt. Hierunter lassen sich Rechner, Netze und auch Speicher subsumieren. IaaS bietet ein großes Maß an Freiheit und stellt den Nutzern eigene Computer-Cluster zur Verfügung. Diese können anschließend frei genutzt werden, sodass der Nutzer eigenverantwortlich für den Betrieb und die korrekte Funktion der installierten Software sorgen muss. 

2. Plattform-as-a-Service

Bei Plattform-as-a-Service (PaaS) fungiert die Cloud als Nutzungszugang für Programmierungs- und Laufzeitumgebungen. Dabei zeichnet sich die Cloud durch ein hohes Maß an Flexibilität aus, sodass die Rechen- und Datenkapazitäten dynamisch an die eigenen Bedürfnisse angepasst werden können. Dabei wird PaaS in der Praxis für die Entwicklung oder Ausführung eigenentwickelter Software genutzt. Der Service Provider stellt zudem die passende Softwareumgebung zur Verfügung und unterhält diese. 

3. Software-as-a-Service

Mit Software-as-a-Service wird ein Service-Modell beschrieben, welches den Nutzern Zugang zu Software-Sammlungen und Anwendungsprogrammen wie z. B. CRM oder ERP bietet. Hierbei werden spezielle Software-Pakete über eine Cloud angeboten. Die Infrastruktur wird vom Anbieter betrieben und auf die Bedürfnisse der gehosteten Software angepasst. Grundsätzlich verfolgen Anbieter hierbei einen Ansatz, der die Software für den individuellen Bedarfsfall zur Verfügung stellt.

Welche Liefermodelle existieren beim Cloud-Computing?

Im Rahmen des Cloud Computings konnten sich vier grundlegende Lieferkonzepte etablieren.

  1. Die sogenannte Public Cloud entspricht einer Vermietung der Cloud. Die Anbieter vermieten einen Teil der IT-Infrastruktur und werden anhand des tatsächlichen Verbrauchs oder des individuellen Nutzungsgrads vergütet.
  2. Dahingegen stellt die Private Cloud einen Zugang zu einer abstrahierten und definierten IT-Infrastruktur sicher. Die entsprechende Hardware befindet sich innerhalb einer Organisation und ist nur für die entsprechenden Mitarbeiter verfügbar. 
  3. Eine Mischform aus diesen beiden Extremen ist die Hybrid Cloud. Diese ermöglicht den Zugriff auf abstrakte IT-Infrastrukturen aus dem Bereich der Private und Public Cloud und legt den Fokus auf die Bedürfnisse der Nutzer. Dieses Liefermodell gilt als besonders flexibel ist aber komplexer als die vorher genannten Modelle.
  4. Ein weiteres Liefermodell wird als Community Cloud Im Rahmen dieses Liefermodells werden hauptsächlich geschlossene Nutzergruppen, sogenannte Communities, z. B. im Öffentlichen Sektor, angesprochen. 

Welche Vorteile ergeben sich für Unternehmen durch die Nutzung von Cloud Computing?

Grundsätzlich ermöglicht das Cloud Computing den Zugriff auf Server, Datenbanken, Speicher und Anwendungen. Hierfür ist lediglich eine funktionierende Netzwerkverbindung – etwa zum Inter- oder Intranet – notwendig. Die benötigte Hardware wird dabei von den Cloud-Service-Providern betrieben und mithilfe passender Webanwendungen bereitgestellt.

Durch diesen Ansatz ergeben sich mehrere Vorteile:

  1. Bedarfsgerechte Bereitstellung von Kapazitäten 
  2. Pay-per-use-Modelle ermöglichen eine bedarfsgerechte Abrechnung 
  3. Entfall von hohen Investitionskosten 
  4. Globale Reichweite der Ressourcen 
  5. Betriebskosten für eigene Server und Infrastruktur entfallen 
  6. Steigerung der Agilität und des Tempos beim Betrieb 

Wie kann Cloud Computing in der Praxis angewendet werden?

Beispiel 1: Bereitstellung von Content

Insbesondere bei der Bereitstellung von Content müssen die Websites hoch performant sein und sich den externen Gegebenheiten anpassen. Durch die Erhöhung des Durchsatzes bei einer gleichzeitigen Latenzreduktion kann dies gewährleistet werden. In der Praxis lässt sich dieser Effekt durch ein sogenannte Content Delivery Network (CDN) realisieren. Dieses speichert Inhalte auf Edge-Servern, die geografisch verteilt sind und sich in unmittelbarer Nähe zum Nutzer befindet. Durch intelligente Algorithmen lässt sich somit die Latenz weiterhin reduzieren. 

Beispiel 2: Anwendungen hosten

Durch die Entwicklung des Software-as-a-Service-Modells erhielten Unternehmen die Möglichkeit, Anwendungen online zu hosten und bei Bedarf zu verwenden. Durch den Entfall eigener Server entfallen hohe Wartungs- und Betriebskosten. Zudem können die Kosten anhand der individuellen Nutzung erhoben werden. Die Software lässt sich dabei leicht in die bestehende Systemlandschaft integrieren und die Komplexität der eigenen Infrastruktur wird reduziert. Die Kapazität kann flexibel an das Nutzerverhalten angepasst werden. 

Beispiel 3: E-Commerce-Lösungen

Auch E-Commerce-Lösungen werden regelmäßig über Cloud-Services bezogen, denn die Entwicklung eines ganzheitlichen Handelsprozesses ist aufwendig und Bedarf besonderer Kompetenzen. Neben dem Zahlungsverkehr, der Kommissionierung und der Auftragsverwaltung muss auch der logistische Prozess abgebildet werden. Zusätzlich muss auch die genutzte IT-Infrastruktur auf diese Anforderungen ausgerichtet sein, sodass alle Anliegen und Bestellungen korrekt verarbeitet werden können. Durch den Einsatz des Cloud Computings lassen sich komplexe E-Commerce-Lösungen beziehen. Hierdurch entfällt der Aufbau einer eigenen Plattform, sodass der Fokus auf die Kernkompetenz – dem Angebot der passenden Produkte – gelegt werden kann. 


Fazit

Das Cloud Computing ist ein Megatrend und nahezu jedes Unternehmen greift auf die Technologie zurück. Das Auslagern von kostspieliger Hardware hilft bei der Optimierung des Kerngeschäfts. Zudem kann der Fokus durch Nutzung einer Cloud-Infrastruktur auf die Kernkompetenz des Unternehmens gelegt und der komplexe Aufbau einer eigenen IT-Architektur vermieden werden. Insbesondere die Kostenvorteile und die hohe Flexibilität tragen zu optimierten Prozessen bei. Zudem können teure Software-Pakete einfach und kostengünstig bezogen werden. Bereits heute bieten etablierte Unternehmen wie Microsoft oder Adobe auf Cloud-basierte Vertriebsmodelle an. Auch das Speichern von Daten erfolgt oftmals in einer eigenen Cloud. 

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