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Was ist die Cloud? - Teil 1/3

30.04.2017   Patrick Pohlmann Technik

Der Prozess der Digitalisierung und das Internet haben unser Verhalten in den letzten Jahren massiv beeinflusst und verändert. Wir kommunizieren anders als noch vor 15 Jahren. Unsere Handlungsweisen haben sich geändert, wir arbeiten vernetzter und in der Freizeit sind Bildschirme ein ständiger Begleiter (teilweise gleich mehrfach; Stichwort „Second Screen“).

Das Internet lässt Menschen in neue Formen der Sozialität eintauchen und schafft neue Räume sich individuell und betrieblich zu entfalten.

Ein Geheimnis hinter dieser Entwicklung verbirgt sich hinter dem Stichwort „Cloud“. Was dieser Begriff umfasst, wie die Cloud aufgebaut ist, wo sie anfängt und aufhört, möchten wir in drei Teilen näher erläutern.

  1. Was ist die Cloud?
  2. Welche Vorteile hat die Cloud
  3. Hat die Cloud Gefahren und wie verhindere ich diese?

Prinzip

Das oberste Ziel der Cloud ist die Vernetzung verschiedener Geräte über mehr oder weniger zentrale Schnittstellen.
Dies bedeutet in einem zunehmend von Mobilität geprägten Zeitalter, dass internetfähige Geräte unabhängig von Ort und Zeit auf Ressourcen zugreifen können. Über die Vernetzung von Infrastruktur hinaus repräsentiert die Cloud allerdings auch eine Plattform zur Softwareentwicklung, stellt Software zur Verfügung oder „hinterlegt“ Daten zum permanent verfügbaren Abruf. Es gibt also nicht die eine Cloud, sondern viele verschiedene, die je nach Einsatzzweck ausgeprägt sind (siehe nächster Abschnitt).

Arten

Um eine genauere Definition vornehmen zu können, sollte man nicht von der Cloud, sondern von Cloud-Computing-Services sprechen. Diese können, wie bereits erwähnt, verschieden ausgeprägt sein.

In einer allgemeinen Definition lassen sich drei Einsatzzwecke definieren.

  1. Infrastructure as a Service (IaaS)
    IaaS ist die puristischste Ebene der Cloud-Services. Rechenpower, Speicher- und Netzwerkinfrastrukturen werden von Infrastrukturprovidern zur Verfügung gestellt, die Installation und Wartung übernimmt der Kunde selbst.
    Der Vorteil liegt darin, dass der Kunde nicht in teure Hardware investieren und diese auf dem neuesten Stand halten muss, sondern erforderliche Serverkapazitäten von den Providern einfach mieten kann. Dadurch ist eine hohe Flexibilität und Skalierbarkeit gewährleistet.
  2. Plattform as a Service (PaaS)
    Die „Zwischenebene“ der Cloud-Computing-Services. Hier finden sich vor allem Entwickler und Programmierer als Kunden. Diese bekommen Entwicklungsumgebungen und Frameworks zur Verfügung gestellt und können so auf Datenbanken, Middleware und Anwendungssoftware zugreifen.
    Der Anbieter übernimmt in diesem Modell die Administration und das Set-Up der nötigen Infrastruktur.
  3. Software as a Service (SaaS)
    In der „obersten“ Ebene der Cloud werden Software und Anwendungen auf einem zentralen Server ausgeführt, die Installationen und Server-Hardware beim Kunden überflüssig machen.
    Die Infrastruktur, die noch im Unternehmen benötigt wird, funktioniert ähnlich einem „intelligenten Monitor“, der die zentralen Server anzapft, um dem Nutzer den Zugriff auf die gefragten Ressourcen zu ermöglichen.
    Dieser greift über Webbrowser direkt auf Dateien und Frontends oder direkt auf die gewünschte Software zu.

Die EU definiert zusätzlich noch Storage-as-a-Service. Hier hat der Nutzer die Möglichkeit Daten standortunabhängig zu speichern und zu nutzen. Als Beispiel lassen sich hier Google Drive oder Drop Box anführen.
Im engeren Sinne ließe sich dieser Service aber über den SaaS abdecken, da ein Zugriff meist über eine Benutzeroberfläche erfolgt.




Zusätzlich zu den verschiedenen Einsatzzwecken kann man Cloud-Computing in drei verschiedene „Bauweisen“ unterteilen:

  1. Private Cloud
    Für eine private Cloud wird eine firmeneigene Infrastruktur oder ein eigenes Rechenzentrum genutzt. Interne Geräte (bspw. Laptops der Außendienstmitarbeiter) können zeit- und ortsunabhängig auf diese Strukturen zugreifen. Dies kann vor allem Vorteile für Datensicherheit und vertragliche Regelungen bringen.
    Um von einer wirklichen Private Cloud sprechen zu können, müssen die Endgeräte der Mitarbeiter auf cloud-typische Mehrwerte zugreifen können, wie z.B. skalierbaren Speicher oder wartungsfreie IT-Anwendungen, die über den Webbrowser aufgerufen werden.
  2. Public Cloud
    Eine Public Cloud oder öffentliche Cloud ist im Regelfall ein frei zugängliches Angebot eines Providers, auf das jeder Nutzer über das Internet zugreifen kann. Meist handelt es sich um kostenfreie oder –pflichtige Dienste.
  3. Hybrid Cloud
    Hier gibt es verschiedene Ausprägungen. Beispielsweise kann in einer Hybrid Cloud externe Hardware den Ausfall eigener Hardware oder Belastungsspitzen abfangen.Alternativ können in der Hybrid Cloud einzelne Dienste extern laufen, während datenschutzkritische Anwendungen auf der eigenen Hardware installiert werden.

Voraussetzungen

Für die Nutzung von Cloud-Diensten ist in erster Linie ein Zugang zum Internet notwendig. Cloud Dienste arbeiten in der Regel unabhängig von den Betriebssystemen, da der Zugang meist über einen Webbrowser funktioniert. Für das Aufsetzen einer Private Cloud sind die Voraussetzungen natürlich spezifischer und hängen vom jeweiligen Unternehmen ab.


Eigenschaften

Das National Institute of Standards and Technology (NIST) definiert fünf Charakteristika für Cloud-Computing:

  1. On-Demand-Selbstbedienung:
    Ein Verbraucher kann einseitig Rechenkapazitäten, wie z. B. Serverzeit und Netzwerkspeicher nach Bedarf automatisch anfordern, ohne dass eine menschliche Interaktion mit dem Dienstanbieter erforderlich ist.
  2. Breitband Netzwerkzugang:
    Dienste sind über das Netzwerk verfügbar, der Zugriff erfolgt über Standardmechanismen, die den Einsatz von verschiedenen Plattformen (z. B. Mobiltelefone, Tablets, Laptops und Workstations) fördern.
  3. Ressorcenzusammenlegung:
    Die Rechenressourcen des Anbieters sind gepoolt, um mehrere Konsumenten mit einem Multi-Tenant-Modell zu bedienen, wobei unterschiedliche physische und virtuelle Ressourcen dynamisch zugewiesen und entsprechend der Nachfrage der Verbraucher neu zugewiesen werden.
    Die Rechenressourcen des Anbieters sind gebündelt. Meist werden mehrere Nutzer gleichzeitig über bedient (Multi-Tenant-Modell). Die physischen oder virtuellen Ressourcen können je nach Bedarf der einzelnen Nutzer angepasst und zugewiesen werden.
    Es besteht ein Gefühl der Standortunabhängigkeit darin, dass der Kunde in der Regel keine Kontrolle oder Kenntnis über die genaue Lage der bereitgestellten Ressourcen hat, sondern in der Lage sein wird, den Standort auf einer höheren Abstraktionsstufe (z. B. Land, Staat oder Rechenzentrum) anzugeben. Beispiele für Ressourcen umfassen Speicher-, Verarbeitungs-, Speicher- und Netzwerkbandbreite.
  4. Schnelle Elastizität:
    Fähigkeiten können elastisch versorgt und freigegeben werden, in manchen Fällen automatisch, um schnell nach außen und nach innen nach Bedarf zu skalieren. Für den Verbraucher sind die für die Bereitstellung zur Verfügung stehenden Fähigkeiten oft unbegrenzt und können jederzeit in beliebiger Menge angewendet werden.
  5. Gemessener Service:
    Cloud-Systeme steuern und optimieren die Ressourcennutzung automatisch, indem sie eine Messkapazität auf einer gewissen Abstraktionsebene verwenden, die der Art des Dienstes entspricht (z. B. Speicherung, Verarbeitung, Bandbreite und aktive Benutzerkonten). Die Ressourcennutzung kann überwacht, kontrolliert bzw. gemeldet werden und bietet Transparenz sowohl für den Anbieter als auch für den Verbraucher des eingesetzten Dienstes.

Quellen:
http://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/Legacy/SP/nistspecialpublication800-145.pdf
http://wirtschaftslexikon.gabler.de/Definition/cloud-computing.html
http://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/etudes/join/2012/475104/IPOL-IMCO_ET(2012)475104_DE.pdf


Bildquellen:
Rudolpho Duba /pixelio.de
Rainer Sturm / pixelio.de

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