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Cloud Computing

Basistechnologien, Architektur, Erfolgsfaktoren, Herausforderungen und die aktuelle Marktsituation

Seminararbeit 2010 30 Seiten

Informatik - Internet, neue Technologien

Leseprobe

Inhalt

Abbildungsverzeichnis

Abkürzungsverzeichnis

1 Grundlegende Aspekte
1.1 Auslöser der Projektarbeit
1.2 Zielsetzung
1.3 Methodische Vorgehensweise

2 Definition und Basistechnologien von Cloud Computing

3 Architektur von Cloud Computing Systemen
3.1 Deployment Models

4 Erfolgsfaktoren & Herausforderungen von Cloud Computing
4.1 Nutzen
4.2 Compliance
4.3 Sicherheit

5 Marktsituation und Referenzprojekte von Cloud Computing

6 Abschließende Beurteilung

Quellenverzeichnis

Abbildungsverzeichnis

Abbildung 1: Quellenstruktur

Abbildung 2: Methodische Vorgehenswiese

Abbildung 3: Betrachtungsraum Compliance

Abbildung 4: Marktwachstum 2009 - 2012

Abkürzungsverzeichnis

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

1 Grundlegende Aspekte

1.1 Auslöser der Projektarbeit

Im Rahmen des beruflichen Alltags ist es erforderlich, sich stetig mit aktuellen Themen wie serviceorientierter Architektur (Abk. SOA), Web 2.0 oder Cloud Computing (Abk. CC) zu beschäftigen. In den Medien wird zurzeit vielfach auf das Thema CC verwiesen. Dabei entstehen für den Autor vorrangig folgende Fragen:

Wie wird CC definiert?

Ist CC nur ein kurzfristiger Hype oder eine langanhaltende Technologie? Welche Erfolgsfaktoren und Herausforderung bestehen bei der CC-Nutzung?

1.2 Zielsetzung

Vor dem Hintergrund der zuvor genannten Fragestellungen soll in der vorliegenden Seminararbeit das Thema CC untersucht werden. Hierbei wird ein allgemeiner Überblick vermittelt, wobei speziell auf die Herausforderungen des CC eingegangen wird.

1.3 Methodische Vorgehensweise

In der Bearbeitung der CC-Thematik werden für die Informationsbeschaffung vorrangig Studien, Umfragen und Fachartikel herangezogen. Dieser quantitative Ansatz (s. Abb. 1) wird durch Themen der CC-Konferenz (Offenbach 2010) und vertiefenden Eins-zu-Eins- sowie Telefoninterviews mit CC-Anwendern und Spezialisten ergänzt.[1]

Abbildung 1: Quellenstruktur

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Methodische Vorgehenswiese

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Quelle: Eigene Darstellung.

Ausgehend von der vorliegenden Fragestellung zur CC-Thematik erfolgt zunächst die Heranführung an das Thema. Der Fokus liegt auf der Betrachtung der Basistechnologien, die für das CC eine entscheidende Rolle darstellen (Kapitel 1).

Die CC-Architektur steht im Vordergrund des zweiten Kapitels. Unter Einbeziehung aktueller Studien werden Delivery sowie Deployment Modelle des CC vorgestellt.

Die Sicherheitsanforderungen der Anwender an CC zuzüglich des zu erwartenden Nutzens und sich ergebender Chancen stehen im engen Bezug zur zukünftigen Akzeptanz. Dadurch wird die Grundlage für weitere Investitionen im CC bestimmt. Diese Aspekte werden mit Hilfe von Expertenaussagen im dritten Kapitel bekräftigt.

Im vierten Kapitel werden Parallelen zur aktuellen Marktsituation von CC sowie dessen Referenzprojekte gezogen. Hierbei wird besonderer Wert auf Aussagen von Anwendern gelegt.

Anhand der nachstehenden Abb. 2 wird die methodische Vorgehensweise grafisch vorgestellt und anschließend interpretiert.

Abschließend wird eine persönliche Beurteilung durchgeführt und Folgeprojekte dargestellt (Kapitel 5).

2 Definition und Basistechnologien von Cloud Computing

CC ist ein relativ neues Schlagwort in der Informationstechnologie (Abk. IT). Dies wird bekräftigt durch die jährliche Studie „Hype Cycle for Data Management" des Marktforschungsunternehmens Gartner.[2] Aufgrund des momentanen Hypes um CC sowie der Überlappung und Abgrenzung von Services, existiert momentan noch keine einheitliche Definition. Grundlegend ist CC „ein Service, der skalierbar und elastisch, aber auch verteilt ist, nach Gebrauch abgerechnet und als Web-Technik benutzt wird".[3]

CC ist von dem klassischen Hosting zu differenzieren. Während sich der Kunde beim Hosting an vorhandene Kapazitäten anpasst, ermöglicht die Cloud eine flexible Abstimmung der Ressourcen. Dadurch kann ohne Zeitverzug auf sich verändernde Anforderungen reagiert werden.[4]

Das CC-Konzept ist zurückzuführen auf die Basistechnologien Grid Computing aus dem Jahr 1992.[5] Hierbei wurde eine Entlastung leistungsstarker PCs durch einen bedarfsorientierten Zugriff auf verschiedene Ressourcen durch eine standardisierte Schnittstelle realisiert.[6] Dies hat zur Folge, dass Kosteneinsparungen erreicht und eine höhere Flexibilität geschaffen wurde. Die Grundelemente wurden durch CC adaptiert. Beide Technologien unterscheiden sich jedoch in folgenden Punkten:

CC gewährleistet gegenüber dem Grid Computing eine flexible Ressourcenverteilung.

Das CC-Konzept ermöglicht einen uneingeschränkten Zugriff auf Web-Applikationen.

Die Virtualisierung eines physischen Servers, d.h. die virtuelle Verteilung eines Servers auf mehrere Kunden gleichzeitig, wird beim CC ebenso gewährt wie die Konsolidierung von IT-Ressourcen. Dadurch entstehen höhere Auslastungen sowie höhere Verfügbarkeiten und zugleich eine kostengünstigere IT-Landschaft.

Die Abrechnung der zur Verfügung gestellten Service erfolgt beim CC unter ökonomischen Gesichtspunkten.[7]

Vom Business Analyst bis hin zum Endanwender werden je nach Nachfrage netzbasierte Anwendungen im Rahmen von Web 2.0 genutzt. Die Besonderheit eines „Software as a Service" (Abk. SaaS) ist die flexible Erreichbarkeit, wodurch sich das Abrechnungsmodell pay-per-use etabliert hat.[8]

Des Weiteren wird CC durch SOA unterstützt. Die Entwicklung von SOA entstand aus dem Wunsch von Unternehmen, ihre Geschäftsprozesse in der Software besser abzubilden und um sich schneller an veränderte Geschäftsanforderungen anzupassen. Durch Einführung einer SOA wird die Business Agilität erhöht. Dies geschieht durch lose Kopplungen von Programmteilen in Form von Services oder Diensten. Diese Dienste werden in einer SOA, die ein standardisiertes Framework zur Verfügung stellt, gebildet, angeboten, gemanagt und orchestriert. Erst durch die Kombination der Konzepte können hochwertige Dienstleistungen von Cloud-Anbietern über Unternehmensgrenzen hinweg genutzt werden.[9]

Damit ein flexibler Zugriff auf Cloud-Services möglich wird, erfolgt eine Zusammenführung und Kombination von Daten, Anwendungen und Technologien im Rahmen der Konsolidierung. Durch den derzeitigen geringen Auslastungsgrad von 5 bis 15 % der Firmenserver werden Zeit- und Kostenressourcen unwirtschaftlich verwendet. Erst mit der Virtualisierung können Server in mehrere Cluster eingeteilt werden. Dadurch können verschiedene Nutzer auf dieselbe Anwendung eines Servers zugreifen. Die Folge einer intelligenten Kapazitäten-Verteilung ist die Erhöhung des Auslastungsgrad auf 70 bis 90 %. Des Weiteren werden enorme Ressourceneinsparungen und Effizienzsteigerung erzielt.[10]

3 Architektur von Cloud Computing Systemen

3.1 Deployment Models

Entscheidend für die Nutzung von Services ist, über welche Plattform auf die Services zugegriffen werden kann. Die unternehmensspezifischen Anforderungen nehmen bei der Auswahl des Deployment Modells eine wichtige Rolle ein.

Die Private-Cloud wird über das Intranet eines Unternehmens vorrangig dem Mitarbeiter unternehmensintern bereitgestellt. Durch eine entsprechende Autorisierung kann der Zugriff für Kunden und Lieferanten zusätzlich gewährt werden. Grundlegend ist das Unternehmen Eigentümer der Services d. h. die Administration wird durch die eigene IT-Abteilung durchgeführt. Dadurch wird dem Anwender eine sichere sowie effiziente IT-Umgebung angeboten. Unternehmen achten seit der Wirtschaftskrise verstärkt auf Kosteneinsparungen im IT-Sektor und entscheiden sich darum für Outsour- cing-Strategien. Im Rahmen der Private-Cloud haben sich zwei Arten der Sourcing- Optionen gebildet. Einerseits übergeben Unternehmen an einen externen Anbieter auf Basis von definierten Service Level Agreements[11] (Abk. SLA) administrative Aufgaben, wobei der Eigentümer weiterhin das Unternehmen bleibt. Andererseits kann einem Drittanbieter die volle Verantwortung und somit auch das Eigentum des Assets übergeben werden.[12]

Über das Internet werden im Gegensatz dazu Services der Public-Cloud zur Verfügung gestellt. Der Zugriff erfolgt für das Unternehmen und Privatanwender über Drittanbieter. Das bedeutet auch, dass das Eigentum des Services alleinig bei dem Betreiber liegt und der Nutzer keine Rechte erhält. Daraus resultiert eine hohe Hemmschwelle für die Anwendung, da der Ort der Datenhaltung undefiniert und somit die Sicherheit der Daten nicht gewährt ist. Der entscheidende Vorteil liegt in der Virtualisierung, da hier unabhängig von der Anwendervielzahl Services temporär und kostengünstig genutzt werden können.[13]

Damit ein Unternehmen auf Kundenanforderungen flexibel reagieren kann, ist eine Kombination der Private- und Public-Cloud ein entscheidender Vorteil. Der sogenannte hybride Ansatz findet besonders bei hoher Nachfrage und grundlegend im IaaS Anwendung. Spezielle Vorteile werden bei einem geringem Datenvolumen oder einer zustandslosen Umgebung erzielt, da die Übermittlung in eine Public-Cloud im Verhältnis hohe Kosten verursacht und zeitliche Ressourcen in Anspruch genommen werden.[14]

Die technische Implementierung des Services ist hierbei identisch.[15] 3.2 Delivery Models

CC gewährt dem Anwender eine Auswahl bedarfsgerechter Services. Plattformübergreifend hat sich das 3-Ebenen-Modell in der Praxis etabliert.

Im Gegensatz zur klassischen Bereitstellung von IT-Infrastrukturen weist „Infrastructure as a Service" (Abk. IaaS) im Rahmen der CC-Technologie eine hohe Flexibilität sowie Skalierbarkeit auf. Dadurch können die Anwender unbegrenzt auf angebotene Services über das Internet zugreifen. Die vorrangige Zielgruppe sind hierbei die IT- Dienstleister. Aufbauend auf Servern mit inkludierter virtueller Speicherleistung werden Computing-Services vorwiegend von einem Anbieter bezogen. Die Folge davon ist eine optimale Nutzung sowie gestiegene Netzwerk-Leistungen. Dadurch muss ein neues Abrechnungsmodell angewandt werden, welches bereits seit Jahren im Rahmen von SaaS Anwendung findet. Storage-Services werden hierbei über die genutzten GB im Verhältnis zur benötigten Zeit sowie Datentransfervolumen abgerechnet. Computing-Services sind ebenso volumenbasiert, jedoch wird hier auf den CPU-/ Memory-Verbrauch pro Zeiteinheit geachtet. Das nutzungsbasierte Abrechnungsmodell ermöglicht, die Verwirklichung von neuen Geschäftsmodellen. Hierbei profitieren Unternehmen davon, dass hohe Investitionskosten entfallen und dadurch zunehmend auf die Qualität der angebotenen Leistungen geachtet werden kann. Die hohe Kosteneffizienz ist zurückzuführen auf die Virtualisierung und Standardisierung. Die Administration der virtuellen Ressourcen obliegt dem Anwender. Dafür wird die Kundenumgebung von der Hardware isoliert und abstrahiert.[16]

Entwicklungsplattformen werden dem Architekten und Anwendungsentwickler über die zweite Ebene der „Platform as a Service" (Abk. PaaS) zur Verfügung gestellt. Dadurch lassen sich geschäftliche Komponenten effizient über das Internet entwickeln. Hierbei ist verstärkt darauf zu achten, dass die Services nach den speziellen Anforderungen des Kunden gewählt werden. Konkret bedeutet dies, dass PaaS-Anbieter dem Anwender die Datenbank- und Softwareentwicklung, Zugriffskontrolle, Synchronisierung und Datenhalten etc. als Service zur Verfügung stellen. Dies setzt voraus, dass die SOA in der IT-Landschaft integriert ist. Dadurch können Programmbausteine einfach in die vorhandene Anwendungsinfrastruktur integriert werden. Das hat den Vorteil, dass mehr zeitliche Ressourcen für die Realisierung von Benutzerschnittstellen genutzt werden. Die Spezialisierung von Funktionalität und Qualität erfolgt über die SLA. Die Kosten werden auf die verwendeten Ressourcen nach Zeit, Qualität und Bedarf verrechnet.[17]

SaaS gilt als Basistechnologie und bildet zugleich die dritte Architektur-Ebene. In der Mietsoftware ist neben der Bereitstellung auch die Wartung von Services inbegriffen, was zu einer erhöhten Kosteneinsparung führt. Gemäß des Marktberichtes „Market Trends: Software as a Service" sind für Anwender, trotz Wirtschaftskrise, Kollaborationsplattform und die Kombination mit Web 2.0 Elementen attraktiv. Demzufolge konnte im Jahr 2009 ein Gewinn von 2,5 Mio. $ erzielt werden. Daneben werden zunehmend Custom Relationship Management (Abk. CRM)-Lösungen mit einem Gewinn: 2,2 Mio. $ und Enterprise Ressource Planning (Abk. ERP)-Applikationen mit einem Gewinn von 1,2 Mio. $ für Anwender in der Cloud zur Verfügung gestellt. Gesamtheitlich ergibt sich ein Umsatzwachstum von 17,7 % im Vergleich zum Vorjahr.[18]

[...]


[1] Vgl. Saunders, M.; Lewis, A. [et. al.]: Research Methods for Business Students, S. 64 f., S. 246 ff., S. 312-330, S. 41 ff.

[2] Vgl. Finn, J. (Hrsg. Gartner): Inside the Hype Cycle, S. 6.; Vgl. Shankland, S.; Kaden, J. (Hrsg. Gartner): Cloud Computing wird wichtigster IT-Trend 2010.

[3] CBS Interative GmbH (Hrsg.): Analysten von Gartner definieren Cloud Computing neu.; Vgl. Kisker, H. (CIO online Hrsg.): Forrester stellt Taxonomie vor.

[4] Vgl. BitKom (Hrsg.): Cloud Computing, S. 23 f.

[5] Vgl. Barth, T.; Schüll, A.: Grid Computing, S. 2.

[6] Vgl. Dunkel, J.; Eberhardt, A.; [et. al.] (Hrsg.): Systemarchitekturen für verteilte Anwendungen, S. 161 f.

[7] Vgl. BitKom (Hrsg.): Cloud Computing, S. 69 f.

[8] Vgl. BitKom (Hrsg.): A. a. O., S. 69 f.

[9] Vgl. Pulier, E.; Taylor, H.: Understanding Enterprise SOA, S. 127 ff., S. 134 ff.; Vgl. Krafzig, D.; Blanke, K.; Slama, D.: Enterprise SOA, S. 24 ff.; Vgl. Josuttis, N. M.: SOA in Practice, S. 12 ff., Vgl. Melzer, I., [et. al.]: Servi- ce-orientierte Architekturen mit Web Services, S. 11 ff., S. 56 f.

[10] Vgl. BitKom (Hrsg.): A. a. O., S. 70.

[11] Im Rahmen von Verträgen zwischen Kunde und (vorrangig IT-) Dienstleister wird mittels sogenannter Service Level Agreements (Abk. SLA) festgelegt, in welcher Qualität Services erbracht werden und welche Vertragsstrafebei nicht erfülltem Servicelevel bestehen. Vgl. hierzu Quack, K.: Service-Level-Agreements.

[12] Vgl. BitKom (Hrsg.): Cloud Computing, S. 29 ff.; Vgl. Sun Microsystems Inc. (Hrsg.): Introduction to Cloud Computing Architecture, S. 9.

[13] Vgl. BitKom (Hrsg.): A. a. O., S. 29 ff.; Vgl. Sun Microsystems Inc. (Hrsg.): A. a. O., S. 9.

[14] Vgl. BitKom (Hrsg.): A. a. O., S. 29 ff.; Vgl. Sun Microsystems Inc. (Hrsg.): A. a. O., S. 9.

[15] Vgl. BitKom (Hrsg.): A. a. O., S. 29 ff.; Vgl. Sun Microsystems Inc. (Hrsg.): A. a. O., S. 9.

[16] Vgl. Sun Microsystems Inc. (Hrsg.): Introduction to Cloud Computing Architeture, S. 9 ff.; Vgl. BitKom (Hrsg.): Cloud Computing, S. 22 ff.

[17] Vgl. BitKom (Hrsg.): Cloud Computing, S. 22 ff.

[18] Trovarit (Hrsg.): Software as a Service, S. 3; Schaffry, A. (Hrsg. CIO): Gartner-Markttrends 2009 - Die gefragtesten SaaS-Angebote.

Details

Seiten
30
Jahr
2010
ISBN (eBook)
9783640699681
ISBN (Buch)
9783640699599
Dateigröße
659 KB
Sprache
Deutsch
Katalognummer
v155866
Institution / Hochschule
Hochschule Ludwigshafen am Rhein
Note
1,3
Schlagworte
Cloud Basistechnologien Architektur Erfolgsfaktoren Herausforderungen Cloud Computing SaaS PaaS IaaS ENISA SOA Google App Engine HypeCycle

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Titel: Cloud Computing