Cloud Computing hat in den letzten Jahren immer mehr an Aufmerksamkeit gewonnen. Inzwischen nutzen mehr als 75 Prozent aller Unternehmen Cloud Anwendungen und weitere 20 Prozent denken über einen Einstieg in die Cloud nach. Die stark steigende Tendenz spiegelt sich im globalen Umsatz mit Cloud Computing wider, welcher seit 2015 von rund 100 Milliarden US-Dollar auf über 240 Milliarden im Jahr 2019 gestiegen ist.
Im Durchschnitt nutzen Unternehmen die Cloud aktuell nur für etwa 20 Prozent der Workloads ihrer IT-Anwendungen. Da die Tendenz zeigt, dass künftig mehr Aufgaben in die Cloud verlagert werden, ist auch für die nächsten Jahre ein exponentielles Marktwachstum zu erwarten. Trotz einer gewissen Etablierung von Anbietern und Produkten entstehen täglich neue Cloud Innovationen, Services und Technologien. Über 60 Prozent der Unternehmen geben an, dass sie mit der Einführung von Cloud Computing überfordert sind.
Dieser Beitrag soll dabei helfen, sich in der immer komplexer werdenden Cloud Landschaft zu orientieren. Dazu werden grundsätzliche Cloud Services und Bereitstellungsmethoden erklärt sowie Chancen und Herausforderungen des Cloud Computings erläutert.
Was ist Cloud Computing?
Cloud Computing ist, kurz gesagt, eine internetbasierte Bereitstellung von Speicherplatz, Rechenleistung oder Anwendungssoftware als Dienstleistung. Eine bekannte Definition ist von der US-Standardisierungsstelle NIST (National Institute of Standards and Technology) verfasst:
„Cloud Computing ist ein Modell, das es erlaubt, bei Bedarf jederzeit und überall bequem über ein Netz auf einen geteilten Pool von konfigurierbaren Rechnerressourcen zuzugreifen, die schnell und mit minimalem Managementaufwand oder geringer Serviceprovider-Interaktion zur Verfügung gestellt werden können.“
Gemäß der NIST-Definition werden Cloud Services von folgenden fünf Eigenschaften beschrieben:
1. On-Demand Self Service: Kunden können Ressourcen ohne Interaktion mit den Cloud Providern nutzen und ihre benötigten Kapazitäten selbstständig steuern.
2. Broad Network Access: Services stehen jederzeit und überall über das Internet auf Abruf zur Verfügung und sind nicht an einen bestimmten Client gebunden.
3. Resource Pooling: Die virtuellen Anwendungen und Ressourcen der Cloud Anbieter können von vielen Anwendern genutzt werden und liegen in einem Pool vor (Multi Tenant Modell).
4. Rapid Elasticity: Services können schnell und elastisch genutzt werden und je nach Bedarf hoch- und runterskaliert werden.
5. Measured Services: Ressourcennutzung wird genau gemessen und überwacht und dementsprechend den Cloud Nutzern zu Verfügung gestellt.
Servicemodelle
Grundsätzlich werden Serviceangebote von Cloud Providern in die Kategorien Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) und Software as a Service (SaaS) unterteilt. Die Servicemodelle unterscheiden sich darin, welche Technologieebenen in der Cloud bereitgestellt werden.
1. Software as a Service (SaaS): Cloud Service Provider stellen Software und Anwendungen über das Internet zur Verfügung. Nutzer können diese fertige Software abonnieren und von ihren Endgeräten überall darauf zugreifen. Alle zur Nutzung erforderlichen Komponente werden durch die Provider zur Verfügung gestellt. Aktualisierungen der Anwendung stehen den Nutzern in den meisten Fällen automatisch zur Verfügung.
2. Platform as a Service (PaaS): PaaS-Anbieter bieten einen Zugang zu einer Cloud basierten Entwicklungs- und Laufzeitumgebung, in der sowohl Datenbanken, Middleware, Betriebssysteme und Server als auch die zugrunde liegende Infrastruktur bereitgestellt werden. In dieser Umgebung können Nutzer Anwendungen effektiv entwickeln und bereitstellen.
3. Infrastructure as a Service (IaaS): IaaS bildet die Grundlage für den Einsatz von Cloud Technologien. Hier werden IT-Ressourcen wie Rechenleistung, Datenspeicher oder Netzwerke virtuell bereitgestellt. Der Cloud Nutzer behält die volle Kontrolle über die Betriebssysteme und Applikationen.
Die folgende Abbildung verdeutlicht die Aufteilung der Management-Verantwortlichkeit in jedem beschriebenen Cloud Servicemodell.
Bereitstellungsmethoden
Grundlegend werden Cloud Computing Bereitstellungsmethoden in drei Hauptmodelle unterteilt.
1. Public Cloud: Public Cloud bezeichnet die öffentliche Bereitstellung von verschiedenen Computerdiensten über das Internet, die für jeden zur Verfügung stehen. Unternehmen können schnell und ohne große Vorlaufkosten auf Dienste von zahlreichen Drittanbietern zugreifen.
2. Private Cloud: In einer Private Cloud wird eine Cloud Umgebung ausschließlich für ein einzelnes Unternehmen aufgesetzt und betrieben. Sie wird auch als interne oder Unternehmens Cloud bezeichnet und ermöglicht Nutzern eine bestmögliche Kontrolle über Ihre Ressourcen und Daten.
3. Hybrid Cloud: Die Hybrid Cloud kombiniert Public und Private Cloud Umgebungen. Nutzer können je nach Szenario zwischen den verschiedenen IT-Infrastrukturen entscheiden. So können Unternehmen zum Beispiel Public Cloud Angebote für Agilität und Skalierbarkeit nutzen, während vertrauliche Daten auf sicheren Private Cloud Servern gespeichert werden.
Welche Chancen bietet die Cloud?
Cloud Computing bietet viele verschiedene Vorteile von Kostensenkung bis hin zu erhöhter Datensicherheit. Im folgenden Absatz werden die sechs wichtigsten Vorteile des Cloud Computings vorgestellt.
Kostensenkung. Cloud Nutzer müssen keine hohen Investitions- und Instandhaltungskosten für ihre Hardware und Software oder den Betrieb lokaler Rechenzentren zahlen. Nach dem „pay as you go“ Prinzip müssen lediglich die Ressourcen gezahlt werden, die auch tatsächlich genutzt werden.
Zuverlässigkeit. Durch Cloud Computing werden Notfallwiederherstellungen, Datensicherungen und Geschäftskontinuität sichergestellt. Kunden können ihre Daten über die Cloud an mehreren redundanten Standorten im Netzwerk des Cloud Anbieters speichern und damit Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit steigern.
Globale Skalierbarkeit. Cloud Computing Dienste können auf der ganzen Welt schnell skaliert werden, um volatile Kundenanforderungen abzudecken. Durch die Möglichkeit einer elastischen Skalierung kann der Kapazitätsbedarf immer der aktuellen Situation angepasst werden und die Rechenleistung effektiv gesteigert oder gesenkt werden.
Geschwindigkeit und Produktivität. Da die meisten Cloud Dienste bedarfsgesteuert und als On-Demand Self-Service Angebote vorliegen, können Kunden ihre Bedarfe kurzfristig decken. Hierfür ist für gewöhnlich keine Absprache mit dem jeweiligen Provider notwendig. Dadurch, dass der Einrichtungs- und Verwaltungsaufwand im Vergleich zu lokalen Rechenzentren reduziert wird oder entfällt, können sich IT-Teams auf ihre Kernaufgaben konzentrieren und produktiver arbeiten.
Leistung. Große Cloud Computing Dienste werden regelmäßig auf die neuste Generation schneller und effizienter Computerhardware aktualisiert. Cloud Nutzer müssen weniger Zeit für das Updaten ihrer Hardware und Software verwenden.
Sicherheit und Transparenz. Cloud Provider stellen zahlreiche Ressourcen und Dienste bereit, um die Sicherheit ihrer Umgebung und die Cloud Strukturen ihrer Kunden zu schützen. Cloud Nutzer können außerdem frei entscheiden, wie viele dieser Richtlinien, Technologien und Steuerelemente sie nutzen wollen, um ihre Sicherheit in der Cloud Umgebung zu erhöhen.
Mit welchen Herausforderungen werden Cloud Anwender konfrontiert?
Große Cloud Provider und ihre Partner werben oft mit den schier endlosen Möglichkeiten und Vorzügen, die eine Einbindung von Cloud Computing in das Geschäft von potenziellen Kunden mit sich bringt. Der Weg zu einer effektiven Cloud Umgebung, die automatisch skalierend, sicher und kostengünstig ist, ist jedoch eine herausfordernde Aufgabe, die nicht ohne Expertise und Planung durchgeführt werden kann.
So können viele der oben genannten Chancen und Vorteile nur genutzt werden, wenn die betroffenen Kundenanwendungen auch für den Einsatz in der Cloud konzipiert sind. Eine elastische Skalierung wird zum Beispiel nicht automatisch von der Cloud ausgeführt, sondern erfolgt nur, wenn dies in der Cloudanwendung entsprechend vorgesehen und automatisiert ist.
Um eine hohe Sicherheit auf allen Schichten zu gewährleisten, müssen diverse Standards und Regeln beachtet werden. Die Sicherheit in der Cloud ist typischerweise ein Produkt gemeinsamer Verantwortung von Cloud Provider und Kunde. Je nach Servicemodell (IaaS, PaaS, SaaS) verändert sich der Verantwortungsbereich des Kunden. Gerade bei IaaS verbleibt eine besonders hohe Verantwortung beim Kunden.
Auch der Vorteil der Kostenersparnis kann nur mit genauer Planung optimal genutzt werden. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn Cloud Ressourcen nur bei konkretem Bedarf aktiviert werden. Auch gibt es je nach Anbieter unterschiedliche Tools, die genutzt werden können, um die Kosten zu senken.
Eine effektive Cloud Transformation kann deshalb je nach Größe des Unternehmens und der Menge der beanspruchten Cloud Dienste schnell zu einer hochkomplexen Aufgabe werden. Oftmals unterschätzen Unternehmen die Komplexität und verschenken dadurch Potenzial.
Worauf muss bei der Entwicklung einer Cloud Strategie geachtet werden?
Eine nachhaltige Cloud Strategie orientiert sich an einer einheitlichen Cloud Vision, die aus der IT-Vision abgeleitet wird. Der erste Schritt bei der Ausarbeitung der Strategie ist die Bestimmung des Cloud Umfangs, also der Auswahl der Anwendungen und Prozesse, die in der Cloud bereitgestellt werden sollen, sowie des geeigneten Servicemodells. Eine Cloud Strategie umfasst darüber hinaus die Definition von Strukturen, Prozessen, Architekturentscheidungen, Sicherheitskonzepten sowie das Change und Budget Management.
Im Zuge der Ausarbeitung von Strukturen und Prozessen werden passende Cloud Provider ausgewählt, die die benötigten Services und Bereitstellungsmethoden zur Verfügung stellen. Die Wahl sollte gut überdacht sein, da ein anschließender Wechsel zwischen verschiedenen Providern oft zeit- und kostenaufwändig ist. Zusätzlich muss sichergestellt sein, dass die Provider Compliance Anforderungen einhalten, wie zum Beispiel die Konformität mit der EU-Datenschutz-Grundverordnung.
Zur effizienten Einbindung der Cloud Dienste in das Unternehmen, müssen umliegende Architekturentscheidungen an die Cloud Strategie angepasst werden.
Nicht zuletzt muss bei der Einführung einer Cloud Lösung der Sicherheitsaspekt besonders beachtet werden. Nutzer sollten hierfür genau wissen, welche Sicherheitsanwendungen von den Providern angeboten werden, um den Schutz auf jeder Technologieebene zu gewährleisten.
Für die erfolgreiche Transformation ist ein geeignetes Change Management wichtig, das den einzelnen Applikationsverantwortlichen Vorzüge der Cloud aufzeigt und den Weg zur Migration ebnet. Das Budget Management umfasst die Überwachung von Kosten und Nutzen der Cloud Dienste über die Laufzeit.
Fazit
Eine Auslagerung der eigenen IT-Dienste in die Cloud bringt zahlreiche Vorteile und hilft Unternehmen dabei, ihre IT schneller, effektiver und sicherer zu gestalten.
Die Integration und Nutzung der Cloud ist allerdings komplex. Um die Vorteile und Chancen des Cloud Computings nutzen zu können, benötigen Unternehmen eine maßgeschneiderte Strategie, Architektur und entsprechende Sicherheitsstrukturen. Die in diesem Themenfeld auftretenden Fragestellungen erfordern oft einen hohen Grad an Expertise.
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