Laut der US-amerikanischen Standardisierungsstelle NIST (National Institute of Standards and Technology), und der ENISA (European Network and Information Security Agency) lautet die Definition: "Cloud Computing ist ein Modell, das es erlaubt bei Bedarf, jederzeit und überall bequem über ein Netz auf einen geteilten Pool von konfigurierbaren Rechnerressourcen (z. B. Netze, Server, Speichersysteme, Anwendungen und Dienste) zuzugreifen, die schnell und mit minimalem Managementaufwand oder geringer Serviceprovider-Interaktion zur Verfügung gestellt werden können."
Per Definition, ermöglicht Cloud Computing die bedarfsgerechte Nutzung von IT-Services und Ressourcen über ein Netzwerk. Der Hauptvorteil von Cloud Computing besteht darin, dass es die Benutzer von der direkten Administration und Wartung der zugrundeliegenden Ressourcen entlastet, die von grundlegenden Infrastrukturen wie Rechenleistung und Datenspeicherung bis hin zu vollständigen Anwendungen reichen.
Cloud-Computing-Dienste sind über hyperskalierte öffentliche Rechenzentren, vor Ort in privat betriebenen Rechenzentren oder in gehosteten oder verwalteten Umgebungen verfügbar. Viele Unternehmen nutzen eine Kombination aus allen dreien, indem sie einen hybriden Multi-Cloud Netzwerk-Ansatz verfolgen.
Vorteile von Cloud Computing
Agilität
Die rasche Verfügbarkeit von Ressourcen ermöglicht es Ihrem Unternehmen, besser auf sich ändernde Marktbedingungen und -chancen reagieren zu können, da es in die Lage versetzt wird, schnell Innovationen einzuführen und Produkte schneller auf den Markt zu bringen
Elastizität
Erweitern und verringern Sie Ihre IT-Ressourcen je nach tatsächlichem Bedarf, um den jeweiligen Umständen gerecht zu werden
Skalierbarkeit
Erweitern Sie ohne Unterbrechungen Ihre IT-Möglichkeiten, während Ihr Unternehmen wächst
Vereinfachter Betrieb
Der Service-Provider ist für zeitaufwändige, komplexe und kostspielige Aufgaben wie Wartung, Upgrades und Instandsetzung verantwortlich, so dass Sie sich auf höherwertige Aufgaben konzentrieren können.
Geschäftskontinuität
Cloud-Provider sorgen für die Aufrechterhaltung der Verfügbarkeit durch umfangreiche Investitionen in Ausfallsicherheit und Redundanzfähigkeiten.
Disaster Recovery
Wenn eine Katastrophe eintritt, stellen die Provider Dienste, Anwendungen und Daten mit geringen oder keinen Unterbrechungen für Ihr Unternehmen wieder her.
Arten von Cloud Computing
Um mit dem Cloud Computing zu beginnen, müssen Sie zunächst die Art der Cloud-Computing-Architektur wählen, auf der Ihre Cloud-Computing-Dienste bereitgestellt werden sollen. Diese Optionen umfassen Public-, Private-, Multi-Cloud- und Hybrid Cloud-Computing.
Public-Cloud-Computing
Public-Cloud-Computing-Dienste stellen der Öffentlichkeit IT-Ressourcen und -Cloud Services (IaaS, PaaS und SaaS) über das Internet zur Verfügung. Die Kunden zahlen für die von ihnen verbrauchten Ressourcen in Nutzungseinheiten (z. B. MBs, Minuten oder Stunden). Zu den Ressourcen gehören Speicher, CPU-Zyklen und Bandbreite sowie andere Dienste wie Datentransfer, Load Balancing und Überwachung.
Vorteile und Herausforderungen der Public Cloud
Der zentrale Vorteil der Public Cloud besteht darin, dass sie eine große Agilität und Elastizität (auch Rapid Elasticity genannt) bietet – Verbraucher können den Ressourcenverbrauch flexibel in die Cloud verlagern, ihn ausweiten oder wieder verringern, um die saisonale Nachfrage zu befriedigen oder die Softwareentwicklung zu beschleunigen. Public Cloud kann geringere Kosten bieten, insbesondere für Anwendungsfälle mit unvorhersagbarer oder zeitweiliger Nachfrage. Dabei entfällt die Notwendigkeit, in nicht konsequent genutzte IT-Ressourcen (insbesondere Hardware) zu investieren und diese aufrechtzuerhalten. Mit anderen Worten: Die Benutzer zahlen für die Betriebskosten (OpEx) und nicht für Investitionskosten (CapEx).
Die Public Cloud kann jedoch auch eine teurere Alternative für vorhersagbare Workloads und bei unzureichender Kostenkontrolle sein (wobei darauf zu achten ist, dass in keinem Fall für nicht ausgelastete Ressourcen bezahlt wird). Es gibt auch Bedenken, wenn es um die Sicherheit des Public Cloud Computing geht. Es müssen auch Schritte unternommen werden, um Sicherheitsprobleme aufgrund von Benutzerfehlern und fehlerhaften Konfigurationen zu vermeiden. Es können zudem Kosten im Zusammenhang mit der Migration von Workloads, Mitarbeiterschulungen und Anbieterbindung entstehen.
Die größten Public-Cloud-Anbieter sind Amazon Web Services (AWS), Google Cloud und Microsoft Azure. Public Clouds sind alle vollständig virtualisiert und verfügen über mandantenfähige Architekturen (Multi-Tenancy-Architekturen), was bedeutet, dass sich zahlreiche Nutzer die gleichen Ressourcen teilen.
Private-Cloud-Computing
Eine Private Cloud bietet viele der gleichen Möglichkeiten und Vorteile wie eine Public Cloud, aber sie steht im Eigentum eines einzigen Unternehmens und ist nur für dieses bestimmt. Das Unternehmen hostet die Private Cloud in seinem eigenen Rechenzentrum oder lagert das Hosting und den Betrieb an einen Drittanbieter aus (allerdings in einer sogenannten Single-Tenant-Umgebung).
Vorteile und Herausforderungen der Private Cloud
Unternehmen greifen häufig auf Private Clouds zurück, wenn sie mehr Zuverlässigkeit, Skalierbarkeit und Sicherheit benötigen. Viele Unternehmen nutzen sie für die Ausführung sensibler oder unternehmenskritischer Workloads mit spezifischen Anforderungen hinsichtlich Verfügbarkeit, Sicherheit und Leistung. Und da Private Clouds die volle Kontrolle über ihre Daten behalten können, sind sie gut geeignet, um branchen- und länderspezifische regulatorische Anforderungen zu erfüllen, etwa in Bezug auf die Privatsphäre des Einzelnen und die Datenhoheit. Bei Private Cloud ist das Unternehmen jedoch für die Anschaffung, den Betrieb und die Wartung der IT-Ressourcen verantwortlich (oder für die Bezahlung eines Managed Service-Providers für diese Dienste).
Hybrid-Cloud-Computing
Hybrid-Cloud-Computing kombiniert Elemente der Public und der Private Cloud. Ein einzelnes Unternehmen kann einen Teil seiner Workloads vor Ort, einige bei einem Service-Provider und andere in Public Clouds betreiben.
Vorteile und Herausforderungen der Hybrid Cloud
Eine Hybrid Cloud kann für mehr Effizienz, Kosten, Sicherheit und Leistung sorgen, da Unternehmen stets die optimale Cloud für jeden Workload wählen können. Um diese Ziele zu erreichen, muss die Hybrid Cloud jedoch eine nahtlose Integration, insbesondere im Hinblick auf das Networking, und eine reibungslose Interoperabilität zwischen den Clouds bieten, sodass Administratoren unabhängig davon, ob sich die Workloads in der Public Cloud oder vor Ort befinden, die gleiche Managementerfahrung haben. Ohne die richtige Lösung kann die Hybrid Cloud Herausforderungen in den Bereichen Integration, Sicherheit, Workload-Mobilität, Latenz, Transparenz und Lizenzportabilität mit sich bringen.
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Arten von Cloud Computing-Services
Die drei Hauptarten von Cloud Computing-Diensten sind Infrastructure-as-a-Service (IaaS), Platform-as-a-Service (PaaS) und Software-as-a-Service (SaaS).
Infrastructure-as-a-Service (IaaS)
IaaS bietet Anwendern bei Bedarf Zugang zu den grundlegenden Infrastrukturressourcen, die für die Bereitstellung und den Betrieb von Software erforderlich sind, wie z. B. Betriebssysteme und Anwendungen. Zu diesen Ressourcen gehören in der Regel Rechenleistung, Speicher, Virtualisierung und Netzwerk, obwohl einige Anbieter auch Datenbank- und Message Queuing-Services anbieten. Es ist vergleichbar mit einem virtualisierten Rechenzentrum in der Cloud, auf das Benutzer über eine API oder ein Dashboard zugreifen. Die Benutzer sind nach wie vor für die Verwaltung des Betriebssystems, der Middleware, der Laufzeitumgebung, der Anwendungen und der Daten verantwortlich.
Vorteile und Herausforderungen von IaaS
IaaS bietet ein Höchstmaß an Kontrolle und Flexibilität – Benutzer können den gesamten Stack kontrollieren und die Ressourcenkapazität und -konfigurationen an die Workload-Anforderungen anpassen. Weitere Vorteile von IaaS sind hohe Skalierbarkeit, verbrauchsabhängige Preisgestaltung für Hardware und einfache Ressourcenautomatisierung. IaaS kann Herausforderungen in Bezug auf Kostenüberschreitungen, Sicherheit (Daten, Systemschwachstellen, Insider-Bedrohungen), Multi-Tenancy (ausreichende Isolation), Mitarbeiterschulung und Integration von älteren Anwendungen in eine Cloud-Umgebung darstellen.
Platform-as-a-Service (PaaS)
PaaS bietet die erforderlichen Ressourcen für die Entwicklung, das Testen, den Betrieb und die Wartung von Software. Dies umfasst sowohl die zugrundeliegende Infrastruktur als auch das Betriebssystem, die Middleware und die Laufzeitumgebung. Die Benutzer, oft Entwickler, greifen über das Web auf die Plattform zu, und sie können sich auf die Anwendung konzentrieren statt auf die Verwaltung von Ressourcen. PaaS ermöglicht es Benutzern, standardisierte oder benutzerdefinierte Anwendungen mit unterstützten Programmiersprachen, Skripts, APIs und Tools bereitzustellen.
Vorteile und Herausforderungen von PaaS
Paas bietet Einfachheit, hohe Verfügbarkeit, Skalierbarkeit, reduzierte Codierung, einfache Automatisierung und einen Weg zur Hybrid Cloud. Zu den Herausforderungen können die Datensicherheit und Compliance, die Integration in bestehende Services und Infrastrukturen, die Anbieterbindung, die Anpassung von älteren Systemen und die Beschränkung bestimmter operativer Möglichkeiten gehören.
Software-as-a-Service (SaaS)
SaaS stellt den Benutzern eine Anwendung über das Internet zur Verfügung. Der Anbieter verwaltet den gesamten Stack, einschließlich der Anwendung selbst, und es sind normalerweise keine Downloads oder Installationen auf der Client-Seite erforderlich.
Vorteile und Herausforderungen von SaaS
Die Benutzer können über mobile Anwendungen oder Webbrowser auf die Services zugreifen und müssen keine Zeit für die Verwaltung der Software aufwenden. Umgekehrt kann SaaS je nach Angebot die unflexibelste aller Cloud-Computing-Optionen sein. Die Integration und Interoperabilität mit bestehenden Systemen kann sich als schwierig erweisen, und die Anpassungsmöglichkeiten sind möglicherweise begrenzt. Darüber hinaus verlieren die Anwender die Kontrolle über das, was sie an Komfort durch SaaS gewinnen, was bedeutet, dass sie möglicherweise ihre Datensicherheits- und Governance-Modelle anpassen müssen, um sie an die Funktionalität und die Merkmale des spezifischen SaaS-Angebots auszurichten. Beispiele für SaaS variieren stark, von Anwendungen zur Arbeitsproduktivität (Microsoft Office 365, Googles G-Suite) über Cloud-Governance-Tools (Xi Beam) bis hin zu Unternehmensanwendungen (Salesforce, SAP). SaaS kann auch andere Untergruppen von „As-a-Service“-Angeboten umfassen, wie z. B. Desktop-as-a-Service (DaaS), Disaster-Recovery-as-a-Service (DRaaS) oder Database-as-a-Service (DBaaS) – Letzteres kann entweder als PaaS oder SaaS betrachtet werden, je nachdem, wie es genutzt wird.
