Grundlagen

Cloud Computing

In unserer Grundlagen-Rubrik erklären wir wichtige Aufgaben und Technologien aus dem Arbeitsalltag eines Netzwerk- und Systemadministrators. Hier erfahren Sie anhand prägnanter Erklärungen zu den wichtigsten Begriffen des jeweiligen Themenfeldes Hintergründe und Zusammenhänge in kompakter, praxisnaher Form.

Der Begriff Cloud Computing umschreibt sowohl das Konzept als auch die Technologie, abstrahierte IT-Infrastrukturen (CPU-Leistung, Speicherplatz oder auch Software) dynamisch an den Bedarf angepasst über ein Netzwerk (in den meisten Definitionen das Internet, beziehungsweise IP-basierte Netze) zur Verfügung zu stellen. Allerdings sind in der Praxis zahlreiche, sich teilweise wiedersprechende Definitionen des Begriffs zu finden.
Im Dschungel der Definitionen

Eine vereinfachte Definition des Konzepts Cloud Computing lässt sich wie folgt formulieren: Ein Teil der IT-Landschaft wird auf Anwenderseite nicht mehr selbst betrieben oder örtlich bereitgestellt, sondern bei einem oder mehreren Anbietern als Dienst gemietet und deren Kosten sich aus der tatsächlichen Nutzung ergeben. Die so bereitgestellten IT-Ressourcen befinden sich nicht auf dem lokalen Rechner oder im Firmenrechenzentrum, sondern in der (metaphorischen) Wolke auf die mittels eines Netzwerks – zumeist das Internet – zugegriffen wird.

Technologisch gesehen basiert Cloud Computing auf der Virtualisierung. So lässt sich Cloud Computing als hochoptimiertes Rechenzentrum verstehen, dessen virtualisierte Ressourcen Policy-gesteuert und prozessorientiert automatisiert sind.

Hier zeigt sich aber auch schon die Undurchsichtigkeit einer genauen Definition: so lässt sich beispielsweise argumentieren, dass sogenannte "Private Clouds" (lokal betriebene Cloud-Infrastrukturen, siehe unten) nach der Konzept-Definition kein Cloud Computing sind (da Ressourcen lokal vorgehalten werden), nach der technologischen Definition aber sehr wohl.

Allgemein akzeptiert sind jedoch fünf essenzielle Charakteristika für Cloud Computing, die das National Institute for Standards and Technology (NIST) 2009 formulierte:

- Selbstzuweisung von Leistungen aus der Cloud durch den Nutzer bei Bedarf.
- Skalierbarkeit bietet die Entkopplung von Nutzungsschwankungen und Infrastrukturbeschränkungen.
- Zuverlässigkeit und Fehlertoleranz garantiert permanent definierte Qualitätsstandards der IT-Infrastruktur für den Nutzer.
- Optimierung und Konsolidierung bietet Effizienz und Ökonomie in Anpassung an fortlaufende Umweltschutzstandards, die sukzessive vom Cloud-Diensteanbieter optimiert werden können.
- Qualitätssicherung und -kontrolle kann fortlaufend durch den Diensteanbieter überwacht und sicher gestellt werden.

Angebotsformen

Ungeachtet der Ungenauigkeiten in der Definition lassen sich aktuell drei Angebots- oder auch Servicemodelle von Cloud Computing relativ genau gegeneinander abgrenzen:

- Infrastructure as a Service (IaaS): Nutzung von virtualisierten Hardware-Ressourcen wie Rechnern, Netzwerken und Speicher. Mit IaaS gestalten Nutzer frei ihre eigenen virtuellen Rechenzentren und sind für die Auswahl, die Installation, den Betrieb und das Funktionieren ihrer Software selbst verantwortlich.
- Platform as a Service (PaaS): Nutzung von Programmierungs- oder Laufzeitumgebungen mit flexiblen, dynamisch anpassbaren Rechen- und Datenkapazitäten. Mit PaaS entwickeln Nutzer ihre eigenen Anwendungen oder lassen diese hier ausführen. Die geschieht innerhalb einer Softwareumgebung, die vom Dienstanbieter bereitgestellt und unterhalten wird.
- Software as a Service (SaaS): Nutzung von Software aus der Cloud. SaaS-Diensteanbieter bieten spezielle Auswahlen von Software, die auf ihrer Infrastruktur läuft.

Ausprägungsformen der Cloud

In der Praxis etablieren sich nach und nach Formen des Cloud Computing, die verschiedene (Definitions-) Aspekte zusammenbringen. Der ursprünglichen Definition am nächsten kommt die "Public Cloud", die Zugang zu abstrahierten IT-Infrastrukturen für die breite Öffentlichkeit über das Internet bietet. Hier liegen wirklich alle IT-Ressourcen außerhalb des Unternehmens. Public Cloud-Anbieter erlauben ihren Kunden auf einer flexiblen Basis des Bezahlens für den tatsächlichen Nutzungsgrad IT-Infrastruktur zu mieten, ohne Kapital in Rechner- und Datenzentrumsinfrastruktur investieren zu müssen.

Die "Private Cloud" hingegen bietet Zugang zu abstrahierten IT-Infrastrukturen innerhalb der eigenen Organisation. Hier greift die technische Definition des Cloud Computing am ehesten – die IT ist virtualisiert und automatisiert, die Hardware-Ressourcen stellt das Unternehmen jedoch selbst bereit.

Als Mischform dieser beiden Ausprägungen ist die "Hybrid Cloud" zu verstehen. Sie bietet kombinierten Zugang zu abstrahierter IT-Infrastrukturen aus den Bereichen von Public und Private Clouds, nach den Bedürfnissen ihrer Nutzer.
14.06.2011/jp

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