Cloud Computing

Was ist Cloud Computing?

Cloud Computing ist ein allgemeiner Begriff für die bedarfsorientierte Bereitstellung von gehosteten Rechen- und IT-Diensten über das Internet mit nutzungsabhängiger Abrechnung. Benutzer können Technologiedienstleistungen wie Rechenleistung, Storage und Datenbanken von einem Cloud-Anbieter beziehen, wodurch der Kauf, der Betrieb und die Wartung von physischen Rechenzentren und Servern vor Ort überflüssig werden.

Eine Cloud kann privat, öffentlich oder eine Mischform sein. Eine öffentliche Cloud verkauft Dienste an jeden im Internet. Eine private Cloud ist ein proprietäres Netzwerk oder ein Rechenzentrum, das gehostete Dienste für eine begrenzte Anzahl von Personen mit bestimmten Zugriffs- und Berechtigungseinstellungen bereitstellt. Eine Hybrid Cloud bietet eine gemischte Computerumgebung, in der Daten und Ressourcen zwischen öffentlichen und privaten Clouds gemeinsam genutzt werden können. Unabhängig von der Art besteht das Ziel des Cloud Computing darin, einen einfachen, skalierbaren Zugang zu Computerressourcen und IT-Diensten zu ermöglichen.

Die Cloud-Infrastruktur umfasst die Hardware- und Softwarekomponenten, die für die ordnungsgemäße Bereitstellung eines Cloud-Computing-Modells erforderlich sind. Cloud Computing kann auch als Utility Computing oder On-Demand-Computing betrachtet werden.

Der Begriff Cloud Computing wurde durch das Cloud-Symbol inspiriert, das häufig zur Darstellung des Internets in Flussdiagrammen und Diagrammen verwendet wird.

Wie funktioniert Cloud Computing?

Beim Cloud Computing können Client-Geräte über das Internet auf gemietete Rechenressourcen wie Daten, Analysen und Cloud-Anwendungen zugreifen. Es basiert auf einem Netzwerk von Remote-Rechenzentren, Servern und Speichersystemen, die sich im Besitz von Cloud Service Providern (CSPs) befinden und von diesen betrieben werden. Die Anbieter sind für die Speicherkapazität, Sicherheit und Rechenleistung verantwortlich, die für die Verwaltung der von den Benutzern an die Cloud gesendeten Daten erforderlich sind.

Eine Internet-Netzwerkverbindung verbindet das Frontend – das zugreifende Client-Gerät, den Browser, das Netzwerk und die Cloud-Softwareanwendungen – mit dem Backend, das aus Datenbanken, Servern, Betriebssystemen und Computern besteht. Das Backend fungiert als Repository, in dem die vom Frontend abgerufenen Daten gespeichert werden.

Ein zentraler Server verwaltet die Kommunikation zwischen Frontend und Backend. Er stützt sich auf Protokolle, um den Datenaustausch zu erleichtern. Der zentrale Server verwendet sowohl Software als auch Middleware, um die Konnektivität zwischen verschiedenen Client-Geräten und Cloud-Servern zu verwalten. In der Regel gibt es für jede Anwendung oder Arbeitslast einen dedizierten Server.

Die folgenden Schritte sind im Allgemeinen beim Cloud Computing involviert:

1. Ein Kunde stellt eine Anfrage für einen Cloud-Dienst, zum Beispiel zum Speichern einer Datei, Ausführen einer Anwendung oder Analysieren von Daten. Diese Anfrage wird über das Internet an einen Cloud-Anbieter gesendet.
2. Die Anfrage erreicht ein großes Rechenzentrum, das vom Cloud-Anbieter verwaltet wird und Tausende von Servern, Speichersystemen und Netzwerkgeräten enthält.
3. Die Software des Cloud-Anbieters weist die erforderlichen Ressourcen wie virtuelle Server, Speicherplatz und Netzwerkbandbreite zu, um die Anfrage des Kunden zu erfüllen. Diese Zuweisung ist dynamisch, da die Ressourcen nach Bedarf zugewiesen und freigegeben werden.
4. Die zugewiesenen Ressourcen verarbeiten die Anfrage. Wenn beispielsweise eine Datei gespeichert wird, wird sie an einen bestimmten Speicherort hochgeladen; wenn eine Anwendung ausgeführt wird, wird sie auf einem virtuellen Server ausgeführt.
5. Sobald die Aufgabe abgeschlossen ist, wird das Ergebnis über das Internet an den Kunden zurückgesendet. Dabei kann es sich um die gespeicherte Datei, die Ausgabe der Anwendung oder die Ergebnisse der Datenanalyse handeln.

Der Cloud-Anbieter stellt dem Kunden in der Regel die in Anspruch genommenen Ressourcen in Rechnung, zum Beispiel den genutzten Speicherplatz, die Rechenzeit oder die Netzwerkbandbreite.

Cloud Computing basiert in hohem Maße auf Virtualisierungs- und Automatisierungstechnologien. Durch Virtualisierung können IT-Organisationen virtuelle Instanzen von Servern, Speichern und anderen Ressourcen erstellen, die es ermöglichen, mehrere virtuelle Maschinen (VMs) oder Cloud-Umgebungen auf einem einzigen physischen Server unter Verwendung einer Software, die als Hypervisor bekannt ist, auszuführen. Dies vereinfacht die Abstraktion und Bereitstellung von Cloud-Ressourcen in logischen Einheiten, sodass Benutzer diese Ressourcen einfach anfordern und nutzen können. Automatisierungs- und zugehörige Orchestrierungsfunktionen bieten Benutzern ein hohes Maß an Self-Service, um Ressourcen bereitzustellen, Dienste zu verbinden und Arbeitslasten ohne direkte Intervention des IT-Personals des Cloud-Anbieters zu verteilen.

Welche Vorteile bietet Cloud Computing?

Cloud Computing bietet eine Vielzahl von Vorteilen für moderne Unternehmen, darunter die folgenden:

• Kostenverwaltung. Durch die Nutzung der Cloud-Infrastruktur können Kapitalkosten gesenkt werden, da Unternehmen keine Unsummen für den Kauf und die Wartung von Geräten, Investitionen in Hardware, Einrichtungen oder Versorgungsunternehmen oder den Bau großer Rechenzentren für ihr wachsendes Unternehmen ausgeben müssen. Darüber hinaus benötigen Unternehmen keine großen IT-Teams, um den Betrieb von Cloud-Rechenzentren zu verwalten, da sie sich auf das Fachwissen der Teams ihrer Cloud-Anbieter verlassen können. Cloud Computing senkt auch die Kosten im Zusammenhang mit Ausfallzeiten. Da es beim Cloud Computing selten zu Ausfallzeiten kommt, müssen Unternehmen keine Zeit und kein Geld für die Behebung von Problemen aufwenden, die mit Ausfallzeiten zusammenhängen können.
• Mobilität von Daten und Arbeitslasten. Durch die Speicherung von Informationen in der Cloud können Benutzer von überall und mit jedem Gerät mit nur einer Internetverbindung darauf zugreifen. Das bedeutet, dass Benutzer keine USB-Sticks, eine externe Festplatte oder mehrere CDs mit sich herumtragen müssen, um auf ihre Daten zuzugreifen. Sie können über Smartphones und andere mobile Geräte auf Unternehmensdaten zugreifen, sodass Mitarbeiter an entfernten Standorten mit Kollegen und Kunden auf dem Laufenden bleiben können. Endbenutzer können Ressourcen in der Cloud problemlos verarbeiten, speichern, abrufen und wiederherstellen. Darüber hinaus stellen Cloud-Anbieter alle Upgrades und Updates automatisch bereit, was Zeit und Aufwand spart.
• Business Continuity und Disaster Recovery. Alle Unternehmen fürchten Datenverluste. Die Speicherung von Daten in der Cloud garantiert, dass Benutzer immer auf ihre Daten zugreifen können, selbst wenn ihre Geräte, wie Laptops oder Smartphones, nicht funktionsfähig sind. Mit Cloud-Diensten können Unternehmen ihre Daten im Falle von Naturkatastrophen oder Stromausfällen schnell wiederherstellen. Dies kommt der Geschäftskontinuität und -wiederherstellung zugute und trägt dazu bei, dass Arbeitslasten und Daten auch dann verfügbar sind, wenn das Unternehmen Schaden nimmt oder es zu Unterbrechungen kommt.
• Geschwindigkeit und Flexibilität. Cloud Computing ermöglicht die schnelle Bereitstellung von Anwendungen und Diensten, sodass Entwickler schnell Ressourcen bereitstellen und neue Ideen testen können. Dadurch entfallen zeitaufwendige Hardwarebeschaffungsprozesse, wodurch die Markteinführungszeit verkürzt wird.
• Umweltverträglichkeit. Durch die Maximierung der Ressourcennutzung kann Cloud Computing zur Förderung der Umweltverträglichkeit beitragen. Cloud-Anbieter können Energiekosten sparen und ihren CO2-Fußabdruck reduzieren, indem sie Arbeitslasten auf einer gemeinsam genutzten Infrastruktur konsolidieren. Diese Anbieter betreiben oft große Rechenzentren, die auf Energieeffizienz ausgelegt sind.
• Automatische Updates. Cloud-Dienste beinhalten oft automatische Updates, sodass Benutzer immer Zugriff auf die neuesten Funktionen und Sicherheits-Patches haben, ohne manuell eingreifen zu müssen.

Welche Arten von Cloud-Computing-Diensten gibt es?

Cloud-Dienste können in die folgenden allgemeinen Bereitstellungskategorien eingeteilt werden:

Infrastructure as a Service (IaaS)

IaaS-Anbieter wie Amazon Web Services (AWS) stellen eine virtuelle Serverinstanz und Speicher sowie Programmierschnittstellen (APIs) bereit, mit denen Benutzer Arbeitslasten auf eine VM migrieren können. Den Benutzern wird eine Speicherkapazität zugewiesen, und sie können die VM und den Speicher nach Bedarf starten, stoppen, darauf zugreifen und sie konfigurieren. IaaS-Anbieter bieten kleine, mittlere, große, extragroße und speicher- oder rechenoptimierte Instanzen sowie die Anpassung von Instanzen an unterschiedliche Workload-Anforderungen. Das IaaS-Cloud-Modell kommt einem externen Rechenzentrum für Geschäftsanwender am nächsten.

Platform as a Service (PaaS)

Beim PaaS-Modell hosten Cloud-Anbieter Entwicklungs-Tools auf ihren Infrastrukturen. Benutzer greifen über das Internet mithilfe von APIs, Webportalen oder Gateway-Software auf diese Tools zu. PaaS wird für die allgemeine Softwareentwicklung verwendet und viele PaaS-Anbieter hosten die Software nach ihrer Entwicklung. Beispiele für PaaS-Produkte sind Salesforce Lightning, AWS Elastic Beanstalk und Google App Engine.

Software as a Service (SaaS)

Ein SaaS-Vertriebsmodell stellt Softwareanwendungen über das Internet bereit; diese Anwendungen werden oft als Webdienste bezeichnet. Benutzer können von jedem Ort aus über einen Computer oder ein mobiles Gerät mit Internetzugang auf SaaS-Anwendungen und -Dienste zugreifen. Im SaaS-Modell erhalten Benutzer Zugriff auf Anwendungssoftware und Datenbanken. Ein Beispiel für eine SaaS-Anwendung ist Microsoft 365 für Produktivitäts- und E-Mail-Dienste.

Function as a Service (FaaS)

FaaS, auch bekannt als Serverless Computing, ermöglicht es Benutzern, Code in der Cloud auszuführen, ohne sich um die zugrunde liegende Infrastruktur kümmern zu müssen. Benutzer können Funktionen erstellen und bereitstellen, die auf Ereignisse oder Auslöser reagieren. FaaS abstrahiert das Server- und Infrastrukturmanagement, sodass sich Entwickler ausschließlich auf die Codeerstellung konzentrieren können.

Cloud-Computing-Bereitstellungsmodelle

Es gibt mehrere Cloud-Computing-Bereitstellungsmethoden, darunter die folgenden:

Private Cloud

Das Rechenzentrum eines Unternehmens stellt internen Benutzern private Cloud-Dienste zur Verfügung. Bei einer Private Cloud baut eine Organisation ihre eigene zugrunde liegende Cloud-Infrastruktur auf und verwaltet diese. Dieses Modell bietet die Vielseitigkeit und den Komfort der Cloud, während die Verwaltung, Kontrolle und Sicherheit lokaler Rechenzentren erhalten bleibt. Interne Benutzer können für Dienste über eine IT-Rückbelastung belastet werden.

Beispiele für Private-Cloud-Technologien und -Anbieter sind AWS, Citrix Cloud, IBM Cloud, OpenStack und VMware.

Public Cloud

Beim Modell der Public Cloud stellt ein externer CSP den Cloud-Service über das Internet bereit. Die Ressourcen werden von mehreren Organisationen gemeinsam genutzt, um Kosteneffizienz und Skalierbarkeit zu gewährleisten.

Public-Cloud-Dienste werden nach Bedarf verkauft, in der Regel minuten- oder stundenweise, obwohl für viele Dienste auch langfristige Verträge möglich sind. Kunden zahlen nur für die von ihnen genutzten Recheneinheiten, Speicher oder Bandbreite. Beispiele für öffentliche CSPs sind AWS, Google Cloud, IBM, Microsoft Azure, Oracle und Tencent Cloud.

Hybrid Cloud

Eine Hybrid Cloud ist eine Kombination aus Public-Cloud-Diensten und einer lokalen Private Cloud, wobei die beiden Dienste aufeinander abgestimmt und automatisiert werden. Unternehmen können geschäftskritische Arbeitslasten oder sensible Anwendungen in der privaten Cloud ausführen und die öffentliche Cloud nutzen, um Lastspitzen oder Nachfragespitzen zu bewältigen.

Das Ziel einer Hybrid Cloud ist es, eine einheitliche, automatisierte und skalierbare Umgebung zu schaffen, die alle Vorteile einer Public-Cloud-Infrastruktur nutzt und gleichzeitig die Kontrolle über geschäftskritische Daten behält.

Multi-Cloud

Unternehmen setzen zunehmend auf ein Multi-Cloud-Modell oder die Nutzung mehrerer IaaS-Anbieter. Dadurch können Anwendungen zwischen verschiedenen Cloud-Anbietern migriert oder gleichzeitig über zwei oder mehr Cloud-Anbieter hinweg betrieben werden.

Unternehmen führen Multi-Cloud aus verschiedenen Gründen ein, unter anderem, um das Risiko eines Ausfalls von Cloud-Diensten zu minimieren oder um von günstigeren Preisen eines bestimmten Anbieters zu profitieren. Es hilft Unternehmen auch, eine Anbieterabhängigkeit zu vermeiden, sodass sie bei Bedarf von einem Anbieter zu einem anderen wechseln können.

Die Bereitstellung mehrerer Clouds und die Anwendungsentwicklung können jedoch aufgrund der Unterschiede zwischen den Diensten und APIs der Cloud-Anbieter eine Herausforderung darstellen.

Multi-Cloud-Bereitstellungen sollten einfacher werden, da Cloud-Anbieter daran arbeiten, ihre Dienste und APIs zu standardisieren und zu konvergieren. Brancheninitiativen wie das Open Cloud Computing Interface (OCCI) zielen darauf ab, die Interoperabilität zu fördern und Multi-Cloud-Bereitstellungen zu vereinfachen.

Community-Cloud

Eine Community-Cloud unterstützt eine bestimmte Community, die dieselben Anliegen, dieselbe Mission, dieselben Richtlinien, dieselben Sicherheitsanforderungen und dieselben Compliance-Überlegungen hat. Eine Community-Cloud wird entweder von diesen Organisationen oder einem Drittanbieter verwaltet und kann sich innerhalb oder außerhalb des Unternehmens befinden.

Merkmale des Cloud Computings

Cloud Computing gibt es schon seit mehreren Jahrzehnten und die heutige Cloud-Computing-Infrastruktur weist eine Reihe von Merkmalen auf, die Unternehmen jeder Größe erhebliche Vorteile gebracht haben.

Zu den allgemeinen Merkmalen des Cloud Computings gehören die folgenden:

• Self-Service. Endbenutzer können Rechenressourcen für fast jede Art von Arbeitslast bei Bedarf bereitstellen. Ein Endbenutzer kann Rechenkapazitäten wie Serverzeit und Netzwerkspeicher bereitstellen, wodurch die traditionelle Notwendigkeit für IT-Administratoren, Rechenressourcen bereitzustellen und zu verwalten, entfällt.
• Elastizität. Unternehmen können bei steigendem Rechenbedarf beliebig skalieren und bei sinkendem Bedarf wieder verkleinern. Dadurch entfallen massive Investitionen in eine lokale Infrastruktur, die möglicherweise nicht aktiv bleibt.
• Bezahlung nach Nutzung. Rechenressourcen werden auf einer granularen Ebene gemessen, sodass Benutzer nur für die Ressourcen und Arbeitslasten bezahlen, die sie nutzen.
• Ausfallsicherheit der Arbeitslast. CSPs setzen häufig redundante Ressourcen ein, um eine ausfallsichere Speicherung zu gewährleisten und die wichtigen Arbeitslasten der Benutzer am Laufen zu halten – oft über mehrere globale Regionen hinweg.
• Flexibilität bei der Migration. Unternehmen können bestimmte Arbeitslasten automatisch in die oder aus der Cloud oder auf verschiedene Cloud-Plattformen verschieben.
• Breiter Netzwerkzugang. Ein Benutzer kann von jedem Ort mit einer Internetverbindung und jedem Gerät auf Cloud-Daten zugreifen oder Daten in die Cloud hochladen.
• Mandantenfähigkeit und Ressourcenpooling. Durch Mandantenfähigkeit können mehrere Kunden dieselben physischen Infrastrukturen oder dieselben Anwendungen gemeinsam nutzen und dennoch die Privatsphäre und Sicherheit ihrer eigenen Daten wahren. Beim Ressourcenpooling bedienen Cloud-Anbieter zahlreiche Kunden mit denselben physischen Ressourcen. Die Ressourcenpools der Cloud-Anbieter sollten groß und flexibel genug sein, um die Anforderungen mehrerer Kunden zu erfüllen.
• Sicherheit. Sicherheit ist ein wesentlicher Bestandteil des Cloud Computings, und die meisten Anbieter priorisieren die Anwendung und Aufrechterhaltung von Sicherheitsmaßnahmen, um die Vertraulichkeit, Integrität und Verfügbarkeit der auf ihren Plattformen gehosteten Daten zu gewährleisten. Neben starken Sicherheitsfunktionen bieten die Anbieter auch verschiedene Compliance-Zertifizierungen an, um sicherzustellen, dass ihre Dienste den Branchenstandards und -vorschriften entsprechen.

Was sind die Nachteile des Cloud Computings?

Trotz der klaren Vorteile, die die Nutzung von Cloud-Diensten mit sich bringt, hat Cloud Computing auch einige Nachteile, wie zum Beispiel die folgenden:

• Sicherheitsherausforderungen. Sicherheit wird oft als die größte Herausforderung angesehen, mit der Unternehmen beim Cloud Computing konfrontiert sind. Wenn sie sich auf die Cloud verlassen, riskieren Unternehmen Datenschutzverletzungen, das Hacken von APIs und Schnittstellen, kompromittierte Anmeldedaten und Authentifizierungsprobleme. Darüber hinaus mangelt es an Transparenz darüber, wie und wo mit sensiblen Informationen, die einem Cloud-Anbieter anvertraut werden, umgegangen wird. Sicherheit erfordert sorgfältige Aufmerksamkeit für Cloud-Konfigurationen sowie Geschäftsrichtlinien und -praktiken.
• Unvorhersehbare Kosten. Pay-as-you-go-Abonnementpläne für die Cloud-Nutzung sowie die Skalierung von Ressourcen zur Anpassung an schwankende Arbeitslasten können es erschweren, die endgültigen Kosten zu definieren und vorherzusagen. Cloud-Kosten sind auch häufig voneinander abhängig, da ein Cloud-Dienst oft einen oder mehrere andere Cloud-Dienste nutzt – die alle in der wiederkehrenden monatlichen Rechnung erscheinen. Dies kann zu zusätzlichen ungeplanten Cloud-Kosten führen.
• Mangel an Fachwissen. Da Cloud-unterstützende Technologien sich schnell weiterentwickeln, haben Unternehmen Schwierigkeiten, mit der wachsenden Nachfrage nach Tools Schritt zu halten, ebenso wie mit Mitarbeitern, die über die erforderlichen Fähigkeiten und Kenntnisse verfügen, um Workloads und Daten in einer Cloud zu entwerfen, bereitzustellen und zu verwalten.
• Schwierigkeiten bei der IT-Governance. Der Schwerpunkt auf Do-it-yourself beim Cloud Computing kann die IT-Governance erschweren, da es keine Kontrolle über die Bereitstellung, Aufhebung der Bereitstellung und Verwaltung von Infrastrukturvorgängen gibt. Dies kann es für Unternehmen schwierig machen, Risiken und Sicherheit, IT-Compliance und Datenqualität angemessen zu verwalten.
• Einhaltung von Branchenvorschriften. Bei der Übertragung von Daten von einem lokalen Speicher in einen Cloud-Speicher kann es schwierig sein, die Einhaltung von Branchenvorschriften durch einen Dritten zu verwalten. Es ist wichtig zu wissen, wo Daten und Arbeitslasten gehostet werden, um die Einhaltung von Vorschriften und eine ordnungsgemäße Unternehmensführung zu gewährleisten.
• Verwaltung mehrerer Clouds. Jede Cloud ist anders, sodass Multi-Cloud-Bereitstellungen die Bemühungen zur Bewältigung allgemeinerer Herausforderungen im Zusammenhang mit Cloud Computing beeinträchtigen können.
• Cloud-Leistung. Die Leistung – wie zum Beispiel die Latenz – liegt weitgehend außerhalb der Kontrolle der Organisation, die Cloud-Dienste bei einem Anbieter in Auftrag gibt. Netzwerk- und Anbieterausfälle können die Produktivität beeinträchtigen und Geschäftsprozesse stören, wenn Organisationen nicht mit Notfallplänen vorbereitet sind.
• Cloud-Migration. Die Verlagerung von Anwendungen und anderen Daten in die Cloud führt häufig zu Komplikationen. Migrationsprojekte dauern oft länger als erwartet und sprengen das Budget. Das Problem der Arbeitsbelastung und der Datenrückführung – die Verlagerung von der Cloud zurück in ein lokales Rechenzentrum – wird oft übersehen, bis unvorhergesehene Kosten oder Leistungsprobleme auftreten.
• Vendor Lock-in. Der Wechsel zwischen Cloud-Anbietern kann erhebliche Probleme verursachen. Dazu gehören technische Inkompatibilität, rechtliche und regulatorische Einschränkungen und erhebliche Kosten, die durch umfangreiche Datenmigrationen entstehen.
• Herausforderungen bei der Integration. Die Integration von Cloud-Systemen in bestehende Systeme kann zu Kompatibilitätsproblemen führen. Beispielsweise sind bestimmte Altsysteme möglicherweise nicht ohne Weiteres mit Cloud-Technologien kompatibel, sodass erhebliche Anpassungen oder Aktualisierungen erforderlich sind, um sie effektiv zu integrieren.

Was sind Beispiele für Cloud Computing?

Cloud Computing hat sich weiterentwickelt und zu einer Vielzahl von Angeboten und Funktionen diversifiziert, die auf nahezu alle geschäftlichen Anforderungen zugeschnitten sind. Beispiele für Cloud-Computing-Funktionen und -Vielfalt sind unter anderem:

• Google Docs, Microsoft 365. Nutzer können über das Internet auf Google Docs und Microsoft 365 zugreifen. Nutzer können produktiver sein, da sie jederzeit und von überall auf jedem Gerät auf in der Cloud gespeicherte Arbeitspräsentationen und Tabellenkalkulationen zugreifen können.
• E-Mail, Kalender, Skype, WhatsApp. E-Mails, Kalender, Skype und WhatsApp nutzen die Möglichkeit der Cloud, Daten aus der Ferne zugänglich zu machen, sodass Nutzer ihre Daten auf jedem Gerät einsehen können, wann und wo immer sie wollen.
• Zoom, Microsoft Teams. Zoom ist eine Cloud-Softwareplattform für Video- und Audiokonferenzen, die Meetings aufzeichnet und in der Cloud speichert, sodass Benutzer jederzeit und überall darauf zugreifen können. Eine weitere gängige Kommunikations- und Kollaborationsplattform ist Microsoft Teams.
• AWS Lambda. Mit Lambda können Entwickler Code für Anwendungen oder Backend-Dienste ausführen, ohne Server bereitstellen oder verwalten zu müssen. Das nutzungsbasierte Abrechnungsmodell ermöglicht Echtzeitänderungen bei der Datennutzung und -speicherung. Weitere Beispiele für große Cloud-Anbieter, die ebenfalls serverlose Rechenfunktionen unterstützen, sind Google Cloud Run Functions und Microsoft Azure Functions.
• Salesforce. Salesforce ist eine Cloud-Plattform für das Customer Relationship Management (CRM), die Unternehmen bei der Überwachung ihrer Vertriebs-, Marketing- und Kundendienstabläufe unterstützt.
• Dropbox. Dies ist ein Cloud-Speicherdienst, mit dem Benutzer Dateien online speichern und von jedem Gerät aus darauf zugreifen können. Dropbox unterstützt auch die gemeinsame Nutzung von Dateien und die Zusammenarbeit.

Anwendungsfälle für Cloud Computing

Wie wird die Cloud tatsächlich genutzt? Die unzähligen Dienste und Funktionen moderner öffentlicher Cloud-Lösungen wurden bereits in unzähligen Anwendungsfällen eingesetzt, wie zum Beispiel in den folgenden:

• Testen und Entwicklung. Vorgefertigte, maßgeschneiderte Umgebungen können Zeitpläne und Meilensteine beschleunigen.
• Hosting von Produktions-Workloads. Unternehmen nutzen die Public Cloud, um Live-Produktions-Workloads zu hosten. Dies erfordert eine sorgfältige Planung und Architektur der Cloud-Ressourcen und -Dienste, die zur Schaffung einer Betriebsumgebung für den Workload und dessen erforderliches Maß an Ausfallsicherheit erforderlich sind.
• Big-Data-Analysen. Remote-Rechenzentren, die Cloud-Speicher nutzen, sind flexibel, skalierbar und liefern wertvolle datengestützte Erkenntnisse. Große Cloud-Anbieter bieten Dienste an, die auf Big-Data-Analysen und -Projekte zugeschnitten sind, wie Amazon Elastic MapReduce (EMR) und Google Cloud Dataproc.
• IaaS. IaaS ermöglicht es Unternehmen, IT-Infrastrukturen zu hosten und auf skalierbare Weise auf Rechen-, Speicher- und Netzwerkfunktionen zuzugreifen. Pay-as-you-go-Abonnementmodelle sind kostengünstig, da sie Unternehmen dabei unterstützen können, IT-Vorlaufkosten zu sparen.
• PaaS. PaaS kann Unternehmen dabei unterstützen, Anwendungen einfacher, flexibler und kostengünstiger zu entwickeln, auszuführen und zu verwalten, als wenn sie eine Plattform On-Premises unterhalten. PaaS-Dienste können auch die Entwicklungsgeschwindigkeit für Anwendungen erhöhen und eine High-Level-Programmierung ermöglichen.
• Hybrid Cloud. Unternehmen haben die Möglichkeit, die geeignete Cloud – privat oder öffentlich – für verschiedene Arbeitslasten und Anwendungen zu nutzen, um Kosten und Effizienz zu optimieren.
• Multi-Cloud. Die Nutzung mehrerer verschiedener Cloud-Dienste von separaten Cloud-Anbietern kann Abonnenten dabei unterstützen, den besten Cloud-Dienst für verschiedene Arbeitslasten mit spezifischen Anforderungen zu finden.
• Storage. Große Datenmengen können extern gespeichert und einfach abgerufen werden. Kunden müssen nur für den Speicher bezahlen, den sie nutzen.
• Disaster Recovery. Die Cloud bietet eine schnellere Wiederherstellung als herkömmliches Disaster Recovery. Darüber hinaus ist sie kostengünstiger.
• Datensicherung. Cloud Backup-Optionen sind in der Regel einfacher zu verwenden. Benutzer müssen sich keine Gedanken über Verfügbarkeit und Rechenkapazität machen, und der Cloud-Anbieter kümmert sich um die Datensicherheit.
• Künstliche Intelligenz als Service. Cloud Computing ermöglicht es Einzelpersonen ohne formale Kenntnisse oder Fachwissen in Datenwissenschaften, die Vorteile von AIaaS (Artificial Intelligence as a Service) zu nutzen. So kann beispielsweise ein Webentwickler mit seinen Webentwicklungsfähigkeiten eine Gesichtserkennungs-App erstellen. KI ist als Service in der Cloud verfügbar und über die API zugänglich. Dadurch können Benutzer Routineaufgaben automatisieren und so Zeit und Personalkosten sparen. Unternehmen können auch die Entscheidungsfindung verbessern, indem sie KI zur Vorhersage von Ergebnissen auf der Grundlage historischer Datensätze einsetzen.
• Internet der Dinge. Cloud Computing vereinfacht die Verarbeitung und Verwaltung von Daten aus IoT-Geräten. Cloud-Plattformen bieten die Skalierbarkeit und Verarbeitungskapazität, die für die Verarbeitung der enormen Datenmengen erforderlich sind, die von IoT-Geräten erzeugt werden, und erleichtern so Echtzeitanalysen und die Entscheidungsfindung. Beispielsweise kann ein IoT-Gerätesystem wie Google Nest oder Amazon Alexa Daten darüber sammeln, wie viel Energie in einem Smart Home verbraucht wird. Das Gerät kann dann mithilfe von Cloud Computing die gesammelten Daten analysieren und dem Hausbesitzer Empfehlungen zur Reduzierung des Energieverbrauchs geben.
• Soziale Netzwerke. Cloud Computing wird zwar oft mit Anwendungsfällen in Unternehmen in Verbindung gebracht, ist aber auch in sozialen Netzwerken weit verbreitet. Plattformen wie Meta, X und LinkedIn veranschaulichen beispielsweise das SaaS-Modell des Cloud Computings, das es Benutzern ermöglicht, sich über Tweets, Fotos, Nachrichten und Social-Media-Beiträge zu verbinden und Inhalte zu teilen.

Cloud Computing versus traditionelles Webhosting

Angesichts der vielen verschiedenen Dienste und Funktionen der Public Cloud kam es zu Verwechslungen zwischen Cloud Computing und wichtigen Anwendungen wie Webhosting. Die Public Cloud wird zwar häufig für Webhosting verwendet, die beiden sind jedoch recht unterschiedlich. Bedeutende Innovationen in den Bereichen Virtualisierung und verteiltes Computing (Distributed Computing) sowie ein verbesserter Zugang zum Hochgeschwindigkeitsinternet haben das Interesse am Cloud Computing beschleunigt.

Zu den besonderen Merkmalen des Cloud Computings, die es vom traditionellen Webhosting unterscheiden, gehören die folgenden:

1. Beim Cloud Computing können Benutzer bei Bedarf auf große Mengen an Rechenleistung zugreifen, die in der Regel minuten- oder stundenweise verkauft wird. Beim herkömmlichen Hosting zahlen Benutzer in der Regel für eine bestimmte Menge an Speicher- und Rechenleistung. Da die Ressourcen begrenzt sind, können Unternehmen bei steigenden Anforderungen auf virtuelle private Server oder dediziertes Hosting umsteigen.
2. Cloud Computing ist elastisch, das heißt Benutzer können jederzeit so viel oder so wenig von einem Dienst in Anspruch nehmen, wie sie möchten. Beim herkömmlichen Hosting ist die Skalierbarkeit oft eingeschränkt, insbesondere beim Shared Hosting. Beim Shared Hosting teilen sich mehrere Websites die Ressourcen auf einem einzigen Server, was zu Leistungsproblemen und einer Verlangsamung der Website führen kann, wenn eine Website plötzlich einem hohen Datenverkehr ausgesetzt ist.
3. Der Service wird auf Cloud-Computing-Plattformen vollständig vom Anbieter verwaltet; der Verbraucher benötigt lediglich einen PC und einen Internetzugang. Während das Shared Hosting auch vollständig vom Anbieter verwaltet wird, müssen Benutzer ihre Website in der Regel über eine benutzerfreundliche Oberfläche wie cPanel steuern.
4. Cloud-Hosting ist zuverlässiger als herkömmliches Hosting. Cloud-Anbieter unterhalten eine redundante Infrastruktur und arbeiten in zahlreichen Rechenzentren, wodurch Ausfallzeiten reduziert und die Verfügbarkeit erhöht wird. Herkömmliches Hosting basiert auf einem einzelnen Server, wodurch es anfälliger für Hardwareausfälle und höhere Ausfallzeiten ist.
5. Sowohl beim Cloud-Hosting als auch beim herkömmlichen Hosting gibt es Sicherheitsaspekte zu berücksichtigen. Cloud-Hosting-Anbieter investieren viel in die Sicherheit, um Daten und Infrastruktur zu schützen. Bestimmte Organisationen können jedoch herkömmliches Hosting für geeigneter halten, da es eine bessere Kontrolle über die Sicherheit bietet und spezifische Sicherheitsanforderungen erfüllen kann.
6. Cloud Computing bietet im Allgemeinen eine bessere Leistung als herkömmliches Webhosting, da die Arbeitslast auf mehrere Server verteilt wird, was schnellere Ladezeiten und eine verbesserte Benutzererfahrung gewährleistet. Die Leistung des herkömmlichen Webhostings kann durch die Anzahl der Benutzer, die sich dieselben Serverressourcen teilen, beeinträchtigt werden, was zu langsameren Ladezeiten bei hoher Auslastung führt.

Anbieter von Cloud-Computing-Diensten

Auf dem Markt für Cloud-Dienste gibt es keinen Mangel an Anbietern. Die drei Public Cloud Service Provider AWS, Google Cloud Platform und Microsoft Azure rangieren dabei an der Spitze, gefolgt von anderen Anbietern wie Oracle, Alibaba, IBM, Huawei und Tencent.

Bei der Auswahl eines Cloud-Dienstanbieters sollten Organisationen Folgendes berücksichtigen:

• Der beabsichtigte Anwendungsfall. Das Serviceangebot kann von Anbieter zu Anbieter variieren, und Geschäftsanwender müssen einen Anbieter auswählen, der Services – wie Big-Data-Analysen oder KI-Services – anbietet, die ihren Anwendungsfall unterstützen.
• Preisgestaltung. Cloud-Services basieren in der Regel auf einem nutzungsbasierten Bezahlmodell, aber die Preispläne der Anbieter variieren oft.
• Standort der physischen Server des CSP. Wenn der Cloud-Anbieter sensible Daten speichert, sollte eine Organisation den physischen Standort der Server des Anbieters berücksichtigen.
• Zuverlässigkeit und Sicherheit. Die Service-Level-Vereinbarung eines Anbieters sollte eine Serviceverfügbarkeit festlegen, die den geschäftlichen Anforderungen des Kunden entspricht. Organisationen sollten auch genau darauf achten, welche Technologien und Konfigurationseinstellungen zur Sicherung sensibler Informationen verwendet werden.

Sicherheit beim Cloud Computing

Sicherheit ist nach wie vor ein Hauptanliegen für Unternehmen, die eine Cloud-Einführung in Betracht ziehen – insbesondere die Einführung einer Public-Cloud-Lösung. Public CSPs teilen ihre zugrunde liegende Hardware-Infrastruktur mit zahlreichen Kunden, da die Public Cloud eine mandantenfähige Umgebung ist. Diese Umgebung erfordert eine erhebliche Isolierung zwischen den logischen Rechenressourcen. Gleichzeitig wird der Zugriff auf Speicher- und Rechenressourcen der Public Cloud durch Anmeldedaten für das Konto geschützt.

Viele Organisationen, die an komplexe regulatorische Verpflichtungen und Governance-Standards gebunden sind, zögern immer noch, Daten oder Arbeitslasten in der Public Cloud zu speichern, aus Angst vor Ausfällen, Verlust oder Diebstahl. Dieser Widerstand lässt jedoch nach, da sich die logische Isolation als zuverlässig erwiesen hat und die Hinzufügung von Datenverschlüsselung und verschiedenen Tools für die Identitäts- und Zugriffsverwaltung die Sicherheit in der Public Cloud verbessert hat.

Letztendlich liegt die Verantwortung für die Einrichtung und Aufrechterhaltung einer sicheren Cloud-Umgebung bei dem einzelnen Geschäftsanwender, der für die Erstellung der Architektur der Arbeitslast verantwortlich ist – die Kombination aus Cloud-Ressourcen und -Diensten, in denen die Arbeitslast ausgeführt wird – und die Nutzung der vom Cloud-Anbieter angebotenen Sicherheitsfunktionen.

Zukunft des Cloud Computings und neue Technologien

Beim Cloud Computing werden in Zukunft erhebliche Durchbrüche und die Einführung neuer Technologien zu verzeichnen sein. Laut einem Bericht von Grand View Research wird für den weltweiten Markt für Public-Cloud-Dienste von 2024 bis 2030 ein durchschnittliches jährliches Wachstum von 21,2 Prozent prognostiziert.

Zu den wichtigsten Trends und Kernpunkten, die die Zukunft des Cloud Computings prägen, gehören die folgenden:

• Digitale Transformation. Unternehmen verlagern zunehmend geschäftskritische Arbeitslasten in Public-Cloud-Lösungen. Ein Grund für diese Verlagerung ist, dass Führungskräfte, die wollen, dass ihre Unternehmen in der neuen Welt der digitalen Transformation wettbewerbsfähig sind, die Public Cloud fordern.
• Weniger Hindernisse bei der Einführung. Führungskräfte in Unternehmen setzen auch auf die Public Cloud, um von ihrer Flexibilität zu profitieren, interne Computersysteme zu modernisieren und wichtige Geschäftsbereiche und ihre DevOps-Teams zu stärken. Cloud-Anbieter wie IBM und VMware konzentrieren sich darauf, die Anforderungen der Unternehmens-IT zu erfüllen, indem sie unter anderem die Hindernisse bei der Einführung der Public Cloud beseitigen, die IT-Entscheidungsträger bisher davon abgehalten haben, die Public Cloud vollständig zu nutzen.
• Die Public Cloud für unternehmenskritische Anwendungen. Im Allgemeinen konzentrierten sich viele Unternehmen bei der Erwägung einer Cloud-Einführung hauptsächlich auf neue Cloud-native Anwendungen – die Entwicklung und Erstellung von Anwendungen, die speziell für die Nutzung von Cloud-Diensten vorgesehen sind –, da sie nicht bereit waren, ihre unternehmenskritischsten Anwendungen in die Public Cloud zu verlagern. Diese Unternehmen beginnen jedoch zu erkennen, dass die Cloud für Unternehmen geeignet ist, wenn sie die richtigen Cloud-Plattformen auswählen.
• Fortgeschrittene FinOps-Kostenkontrolle. Fortgeschrittene FinOps zur Kontrolle der Cloud-Computing-Kosten entwickelt sich zu einem wichtigen Trend im Cloud Computing. Da Cloud-Umgebungen immer komplexer werden und die Kosten steigen, setzen Unternehmen KI-gesteuerte Tools und Strategien ein, um ihre Ausgaben zu optimieren. Durch den Einsatz von Analysen, Automatisierung und maschinellem Lernen helfen fortgeschrittene FinOps dabei, Ineffizienzen zu erkennen, zukünftige Kosten vorherzusagen und proaktive Maßnahmen zur Maximierung des Cloud-Investitionswerts zu ergreifen.
• Ausweitung des Angebots an serverlosen Lösungen. Cloud-Anbieter befinden sich in einem ständigen Wettbewerb um Marktanteile in der Cloud, sodass die Public Cloud ihr Dienstleistungsangebot weiterentwickelt, erweitert und diversifiziert. Dies hat dazu geführt, dass öffentliche IaaS-Anbieter mehr als nur herkömmliche Rechen- und Speicherinstanzen anbieten. So ist beispielsweise das serverlose oder ereignisgesteuerte Computing ein Cloud-Dienst, der bestimmte Funktionen ausführt, wie zum Beispiel Bildverarbeitung und Datenbankaktualisierungen. Bei herkömmlichen Cloud-Bereitstellungen müssen Benutzer eine Recheninstanz einrichten und Code in diese Instanz laden. Der Benutzer entscheidet dann, wie lange diese Instanz ausgeführt werden soll – und bezahlt dafür. Beim Serverless Computing erstellen Entwickler einfach Code, und der Cloud-Anbieter lädt und führt diesen Code als Reaktion auf reale Ereignisse aus, sodass sich die Benutzer nicht um den Server- oder Instanz-Aspekt der Cloud-Bereitstellung kümmern müssen. Die Benutzer zahlen nur für die Anzahl der Transaktionen, die die Funktion ausführt. AWS Lambda, Google Cloud Run Functions und Azure Functions sind Beispiele für serverlose Rechenleistungen.
• Big-Data-Leistungen. Public Cloud Computing eignet sich auch gut für die Verarbeitung großer Datenmengen, die enorme Rechenressourcen für relativ kurze Zeiträume erfordern. Cloud-Anbieter haben mit Big-Data-Leistungen reagiert, darunter Google BigQuery für die groß angelegte Datenlagerung und Microsoft Azure Data Lake Analytics für die Verarbeitung riesiger Datensätze.
• Wachstum von Edge Computing. Die Nachfrage nach schnellerer Datenverarbeitung und Echtzeitanalysen treibt den Aufstieg von Edge Computing voran. Durch die Verarbeitung von Daten näher an der Quelle reduziert Edge Computing die Latenz und verbessert die Reaktionszeiten. Dies ist besonders vorteilhaft für Anwendungen, die eine sofortige Datenverarbeitung erfordern, wie zum Beispiel IoT-Geräte, autonome Fahrzeuge und Echtzeitanalysen. Die Integration von Edge Computing mit KI ermöglicht Echtzeit-Entscheidungsfindung und fortschrittliche Analysen am Edge, ohne auf eine ständige Cloud-Konnektivität angewiesen zu sein.
• Sofort einsetzbare Angebote für maschinelles Lernen und Large Language Models. Eine weitere Gruppe neu entstehender Cloud-Technologien und -Dienste betrifft KI, maschinelles Lernen und LLMs. Diese Technologien bieten eine Reihe von Cloud-basierten, sofort einsetzbaren KI- und maschinellen Lerndiensten für Kundenbedürfnisse. Beispiele für diese Dienste sind Amazon Machine Learning, Amazon Lex, Amazon Polly, Google Cloud Machine Learning Engine und Google Cloud Speech API.
• Blockchain. Die Verbindung zwischen Blockchain und Cloud Computing wird sich weiter verstärken, da Unternehmen das Potenzial von Blockchain zur Verbesserung der betrieblichen Effizienz, Sicherheit und Transparenz erkennen. Dieser Trend wird durch verstärkte Investitionen und die Ausweitung von Blockchain-as-a-Service-Plattformen weiter unterstützt.