Abbildungsverzeichnis
Abkürzungsverzeichnis
1 Einleitung
2 Definition
2.1 Servicemodelle
2.1.1 IaaS - Infrastructure as a Service
2.1.2 PaaS - Platform as a Service
2.1.3 SaaS - Software as a Service
2.2 Bereitstellungsmodelle
2.2.1 Private Cloud
2.2.2 Public Cloud
2.2.3 Community Cloud
2.2.4 Hybrid Cloud
2.3 Charakteristiken
3 Entwicklung
3.1 Internet und Internettechnologien
3.2 Fortschritte in der Informationstechnik
3.3 Industrialisierung in der Informationstechnik
3.4 Verhalten der Nutzer
4 Risiken
4.1 Datensicherheit und Datenschutz
4.2 Abhängigkeit vom Anbieter
4.3 Internetverbindung
4.4 Angriffsszenarien
5 Chancen
5.1 Ortsunabhängiger Zugriff
5.2 Flexibilität und hohe Skalierbarkeit
5.3 Kostenvorteile
5.4 Schutz vor Angriffen
5.5 Geringerer Wartungsbedarf
5.6 Geringere Softwarekosten
5.7 Plattformunabhängigkeit
5.8 Hohe Rechenleistung
6 Fazit
Literaturverzeichnis
Abb. 1: Schematische Darstellung des Cloud Computing..2
Abb. 2: Cloud Servicemodelle…3
Abb. 3: Cloud Bereitstellungsmodelle5
Abb. 4: Einflussfaktoren bei der Entstehung von Cloud Computing.7
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Cloud Computing stellt einen momentanen Trend in der IT-Branche dar. Der Begriff Cloud Computing bezeichnet die Verlagerung von Speicherplatz, Rechenkapazität oder Softwareanwendungen in die sog. Cloud.1 Hier stehen Rechnersysteme bereit auf die jederzeit ortsunabhängig zugegriffen werden kann. Daher kommt auch der Name „Cloud“ (Wolke), der die Charakteristika der Cloud, als örtlich nicht fixiertes Medium deutlich macht.
Im privaten Bereich hat sich die Cloud schon längst durchgesetzt. Auslagerung von Dokumenten, Bildern und Videos in die Wolke wird von vielen Anwendern bereits vorgenommen. Ein Beispiel hierfür ist z.B. der Anbieter Dropbox.2 Dieser ermöglicht oben genannte Fähigkeiten und bietet zudem die Möglichkeit, seine Dateien mit Freunden und Bekannten zu teilen. Ein weiteres Beispiel des Nutzens von Cloud-Computing-Konzepten im Alltag bieten die sog. VoD-Anbieter. Als Beispiel sind hier Netflix und Amazon instant Video zu nennen.3 Diese bieten ihren Kunden den Zugriff auf eine umfassende Palette von Filmen und Serien, die über die Internetverbindung von großen Rechnernetzwerken geliefert wird.
Auch im Unternehmensbereich sind mittlerweile verschiedene Cloudkonzepte zu finden. So ist es möglich komplette Programme auf externe Server auszulagern. Mit Azure4 bietet beispielsweise Microsoft eine Möglichkeit das unternehmenseigene ERP-System vollständig auszulagern. Aktuell nutzen etwa 44% der Unternehmen Cloudlösungen, was einen Anstieg von 4% im Vergleich zum Vorjahr bedeutet.5
Wie sich an den genannten Beispielen erkennen lässt wird Cloud Computing sowohl im privaten Bereich, als auch im Unternehmensumfeld bereits genutzt und die Nutzerzahlen steigen stetig an. Das Ziel der Studienarbeit ist es einen Überblick über die Entwicklungen und die technologischen Grundlagen in diesem Bereich zu verschaffen. Ausserdem werden die Vorteile, die durch Nutzung dieser Technik entstehen erörtert. Neben positiven Aspekten sollten die Gefahren, die diese Technologie mit sich bringt nicht unterschätzt und eine kritische Betrachtung durchgeführt werden. Abschließend soll eine Bewertung über den Einsatz von Cloudservices sowohl im privaten Bereich, als auch im Unternehmenskontext vorgenommen werden.
In der Literatur gibt es verschiedene Definitionen zu dem Begriff „Cloud Computing“ zu finden. Viele Autoren benutzen eigene Definitionen oder leiten ihre Definitionen aus anderen Definitionen ab. Eine der häufig zitiertesten Definitionen ist die des National InstituteStandards and Technology, die im Oktober 2011 veröffentlicht wurde.6
„ Cloud computing is a model for enabling ubiquitous, convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction. This cloud model is composed of five 7essential characteristics, three service models, and four deployment models. “
Cloud Computing stellt also Speicherplatz, Rechenkapazität oder Anwendungen bereit, auf die so einfach wie möglich und jederzeit von überall zugegriffen werden können soll.
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Abb. 1 Schematische Darstellung des Cloud Computing
Quelle:Diefenbach et al, 2013, S.7
Angeboten werden Cloudlösungen allgemein in 3 Servicemodellen. Hier wird zwischen Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) und Software as a Service (SaaS) unterschieden.8 Neben den Servicemodellen lassen sich Cloudlösungen nach vier Arten der Bereitstellung aufgliedern. Diese unterscheiden sich darin von wem die Services angeboten werden und welche Zielgruppe angesprochen werden soll. Hier wird zwischen Public Clouds, Private Clouds, Hybrid Clouds und Community Clouds differenziert.9 Gemäß Definition des NIST gibt es fünf Charakteristiken, die jede Cloudlösung mit sich bringt. Dazu gehört der Zugriff nach Bedarf (on-demand self-service), die Nutzung breitbandiger Netzwerkzugänge (broad network access), die Bündelung von Ressourcen (ressource pooling), Elastizität (rapid elasticity) und die Messbarkeit der Nutzung (measured service).10
Cloud-Lösungen werden der Definition gemäß NIST in den drei verschiedenen Modellen Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) und Software as a Service (SaaS) angeboten.11 Die Unterschiede zwischen den Modellen finden sich darin, in welchem Umfang dem Kunden Leistungen von dem Anbieter bereitgestellt werden. Hierbei wird vom reinen Nutzen der Rechenleistung, der im Hintergrund liegenden Serverstruktur, bis zum Angebot konkreter, auf Cloudtechnik basierender Programme unterschieden. Folgende Grafik von Microsoft veranschaulicht grob die Unterschiede der 3 Modelle und dem klassischen, eigen gehosteten IT-Betrieb. Während beim traditionellen IT-Betrieb die Systeme vom Kunden selbst gemanagt werden, werden bei Cloud Computing verschiedene IT-Ressourcen von einem Anbieter angeboten.
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Abb. 2 Cloud Servicemodelle Quelle: Microsoft, The Oeconomics of the Cloud, 2010
Bei IaaS-Angeboten stellt der Anbieter den Benutzern eine IT-Infrastruktur in Form von Speicher, Rechenleistung und anderen virtuellen Hardwarressourcen zur Verfügung.12 Dadurch muss der Anwender selbst die Dienstschicht (Middleware), Laufzeitumgebungen (Runtime) und Anwendungen (applications) bereitstellen.13 Ein bekanntes Beispiel für eine Lösung dieser Form hat Amazon mit dem Cloud-Dienst „Elastic Compute Cloud“ (EC2) geschaffen. Hierbei werden den Kunden virtuelle Server verschiedener Größen, deren Nutzung stundenweise abgerechnet wird, angeboten. Zugeteilter Arbeitsspeicher, zugeteilte virtuelle Festplattenkapazität und benötigte Rechenleistung kann sich der Kunde selbst aussuchen.14
PaaS-Lösungen liefern dem Kunden komplette Entwicklungsplattformen inklusive Entwicklungswerkzeugen.15 Dadurch können Anwendungsentwickler Anwendungen entwickeln oder auf eigene Anforderungen hin anpassen.16 Im Gegensatz zu IaaS wird hier nur Zugriff auf die angeforderte Entwicklungsumgebung gewährt und keinen Zugriff auf tiefere Ebenen wie Dienstschicht oder Betriebssystemebene. Dies bringt allerdings den großen Vorteil mit sich, dass der Kunde keine eigene Hardware zur Verfügung stellen und konfigurieren muss, sondern diese fertig geliefert bekommt. Als Beispiel für eine PaaS-Lösung sei hier Microsoft Azure zu nennen. Azure ermöglicht es Unternehmenssoftware (wie z.B ERP-Systeme) in die Cloud auszulagern und dort den eigenen Wünschen entsprechend anzupassen.
Software as a Service17 bietet den Nutzern Zugänge zu fertigen Anwendungsprogrammen, die auf der Infrastruktur des Anbieters gehostet werden.18 Den Nutzern werden also vollständige Anwendungen angeboten, die ohne Bereitstellung einer eigenen IT-Infrastruktur genutzt werden können. SaaS gilt als am weitest verbreiteter und entwickelter Teilbereich des Cloud Computing und bietet Lösungen für viele Geschäftsanwendungen, wie z.B Office-Lösungen, Mail-Lösungen oder andere Kommunikationslösungen.19 Als Beispiel im privaten Bereich dient hier Dropbox. Dropbox stellt Programme, Weboberflächen und Apps bereit, mithilfe derer man eigene Dateien in der von Dropbox gehosteten Cloud speichern und jederzeit auch wieder abrufen kann. Im Unternehmensbereich gilt der Anbieter Salesforce als der Vorreiter des SaaS-Modells. Das Unternehmen stellt mit Salesforce CRM eine CRM-Lösung bereit, die Vertriebsmitarbeitern ermöglicht standortunabhängig Kundendaten zu speichern und abzurufen.20
Cloudlösungen können auch nach den Zugriffsbeschränkungen und der Art der Nutzergruppen hnology teilt Cloud- Lösungen in die 4 Kategorien Private Cloud, Community Cloud, Public Cloud und Hybrid Cloud ein.21 Jede dieser Kategorien kann in jeder Kombination mit den Servicemodellen IaaS, Paas und SaaS genutzt werden.Die nachfolgende Abbildung 3 liefert einen groben Überblick über die 4 Modelle.
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Abb.3 CloudBereitstellungsmodelle
Quelle: Deussen et al., 2010, S.22
Eine private Cloud ist eine individuelle, häufig von einem Unternehmen oder einer Privatperson selbst gehostete Cloud.22 Kennzeichnend für eine Private Cloud ist, dass die Nutzung nur für die internen Mitarbeitern oder die Privatperson möglich ist.23 Es hat also niemand Externes Zugriff auf die eigene Cloud.
Eine Public Cloud wird im Gegensatz zur Private Cloud immer von einem externen Anbieter betrieben. Public Clouds sind öffentlich zugänglich und können daher von jeder Person und jedem Unternehmen genutzt werden.24 Als Beispiel für eine Public Cloud wäre Office365 von Microsoft zu nennen, das von jedem gegen eine Nutzungsgebühr genutzt werden kann.
Eine Community Cloud ist eine Mischung aus private und public Cloud. Sie wird von einer fest-definierten Gruppe von Nutzern genutzt. Sie kann von einem Mitglied innerhalb der Gruppe oder auch extern gehostet werden.25 Genutzt werden solche Community-Clouds z.B von Unternehmen um die Zusammenarbeit oder den Datenaustausch innerhalb eines gemeinsamen Projekts zu erleichtern.
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1 Vgl. National Institute of Standards and Technology, 2011, S.2.
2 https://www.dropbox.com.
3 http://www.netflix.com; http://www.amazon.de/Instant-Video.
4 https://azure.microsoft.com
5 Vgl. Bitkom, 2015.
6 Laut Google Scholar bislang etwa 2400 Zitationen.
7 National Institute of Standards and Technology, 2011, S.2.
8 Vgl. Diefenbach et al., 2013, S.7.
9 Vgl. Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, o.J.
10 Vgl. National Institute of Standards and Technology, 2011, S.2.
11 Vgl. National Institute of Standards and Technology, 2011, S.2.
12 Vgl. Diefenbach et al., 2013, S.6.
13 Vgl. Microsoft, 2010.
14 Vgl. Strube, 2010.
15 Vgl. Diefenbach et al., 2013, S.6.
16 Vgl. Barton, 2014, S.44.
17 Wird in der Fachliteratur teilweise auch „Software on Demand” genannt.
18 Vgl. Diefenbach et al., 2013, S.6.
19 Vgl. Plass et al, 2013, S.38.
20 Vgl. Salesforce, o.J.
21 Vgl. National Institute of Standards and Technology, 2011, S.3.
22 Vgl. Barton, 2014, S.46.
23 Vgl. Diefenbach et al., 2013, S.30.
24 Vgl. Diefenbach et al., 2013, S.30.
25 Vgl. National Institute of Standards and Technology, 2011, S.3.
