Immer häufiger ist zu hören und zu lesen, dass das IT-Paradigma "Cloud-Computing" ein wesentlicher Bestandteil des Internet der Gegenwart und Zukunft sei, und wie der Datenaustausch erleichtert werden kann. Dazu werden Neuerungen von IT-Unternehmen und Forschungsinstitutionen veröffentlicht, und es werden teilweise auch Komplettlösungen angeboten.
Diese Arbeit beschreibt die Hintergründe des Cloud-Computing und zeigt anhand von zwei Beispielen wie die Cloud-Plattformen aufgestellt sind. Für diese Cloud-Systeme ist es unerlässlich die verteilten Systeme auch auf virtuellen Maschinen (VM) zu verarbeiten, da die Technik sonst schnell an ihre Grenzen gerät. Aus diesem Grund wird auch auf die Virtualisierung innerhalb der Cloud-Systeme eingegangen. Dabei werden einige Techniken und Konzepte kurz vorgestellt und deren Vor- und Nachteile näher erläutert.
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
1.1 Definition des Begriffs "Cloud Computing"
1.2 Cloud Computing im Vergleich zu Grid- und Cluster-Computing
1.3 Aufbau einer marktorientierten Cloud-Architektur
2. Virtualisierung der Cloud
2.1 Grundbegriffe, Definition und Hintergründe
2.2 Virtualisierungskonzepte und Technologie-Varianten
2.2.1 Hardware-Virtualisierung
2.2.2 Präsentationsvirtualisierung
2.2.3 Applikationsvirtualisierung
2.2.4 Management virtualisierter Umgebungen
2.2.5 Die vollständige Virtualisierung
2.2.6 Clientvirtualisierung
2.2.7 Virtual Desktop Infrastructure
2.3 Zusammenfassung von Virtualisierungen
3. Cloud-Plattformen
3.1 Aneka
3.2 Amazon Elastic Compute Cloud (EC2)
3.3 Zusammenfassung Cloud-Plattformen
4. Zusammenfassung und Fazit
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit untersucht die grundlegenden Konzepte des Cloud-Computing und dessen enge Verknüpfung mit Virtualisierungstechnologien. Ziel ist es, die technologischen Hintergründe zu erläutern und anhand der Beispiele Aneka und Amazon EC2 aufzuzeigen, wie Cloud-Plattformen in der Praxis aufgebaut sind und funktionieren.
- Grundlagen und Definitionen des Cloud-Computing
- Abgrenzung zu Cluster- und Grid-Computing
- Verschiedene Ansätze und Konzepte der Virtualisierung
- Aufbau marktorientierter Cloud-Architekturen
- Analyse und Vergleich beispielhafter Cloud-Plattformen
Auszug aus dem Buch
2.2.1 Hardware-Virtualisierung
Die Hardware-Virtualisierung ist wie bereits erwähnt eine der Basiskonzepte, auf denen viele Technologie-Varianten aufsetzen. Hierbei werden physikalische Maschinen durch Software-Komponenten zu virtuelle Maschinen (VM) abstrahiert. Das bedeutet, dass mehrere virtuelle Maschinen gleichzeitig auf dem gleichen realen Rechner laufen und dabei die physikalischen Ressourcen teilen müssen. Dieses Konzept nutzen auch alle Multitasking-fähigen Betriebssysteme, wie Windows oder Linux (vgl. [MW11]).
Nach Ninov wird bei der Emulation in den meisten Fällen versucht, die komplette Hardware eines Rechensystems funktionell nachzubilden und so einem unveränderten Betriebssystem, das für eine andere Hardwarearchitektur (CPU) ausgelegt ist, den Betrieb zu ermöglichen (vgl. [NI09]).
Die Vorteile dabei sind laut Ninov, dass keine Anpassungen am Betriebssystem bzw. den Anwendungen nötig sind, sowie andere Architekturen (nicht in Hardware existierende bzw. hardwaretechnisch vorhandene) verwendet werden können. Zu den Nachteilen zählen, dass Entwicklung von Emulationsumgebungen sehr aufwändig ist und die Ausführungsgeschwindigkeit in der Regel deutlich geringer gegenüber Virtualisierungslösungen ist (vgl. [NI09]).
Nach Meinel et al. sind zwei geeignete Kriterien zur Unterscheidung von Virtualisierungstechnologien die Position des Virtual Machine Monitors (VMM) bzw. Hypervisors in der Systemarchitektur und der Grad der Virtualisierung (vgl. [MW11]).
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Dieses Kapitel definiert den Begriff Cloud-Computing, grenzt ihn von anderen IT-Paradigmen wie Grid- und Cluster-Computing ab und erläutert den Aufbau einer marktorientierten Cloud-Architektur.
2. Virtualisierung der Cloud: Hier werden die grundlegenden Virtualisierungskonzepte und verschiedene Technologie-Varianten beleuchtet, die für das Funktionieren von Cloud-Systemen essenziell sind.
3. Cloud-Plattformen: In diesem Kapitel werden mit Aneka und Amazon EC2 zwei konkrete Cloud-Plattformen als Anwendungsbeispiele vorgestellt und deren technischer sowie funktionaler Aufbau analysiert.
4. Zusammenfassung und Fazit: Das abschließende Kapitel fasst die behandelten Inhalte zusammen und gibt einen Ausblick auf die zukünftige Entwicklung und Bedeutung von Cloud-Systemen als Versorgungs-Utility.
Schlüsselwörter
Cloud-Computing, Virtualisierung, Virtuelle Maschine, Hypervisor, Aneka, Amazon EC2, Software as a Service, Platform as a Service, Infrastructure as a Service, Grid-Computing, Cluster-Computing, marktorientierte Architektur, IT-Paradigma, Cloud-Plattformen, Datensicherheit
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit befasst sich mit den technologischen Grundlagen des Cloud-Computing und der zentralen Rolle, die Virtualisierungstechnologien für den Betrieb und die Effizienz von Cloud-Systemen spielen.
Welche zentralen Themenfelder werden behandelt?
Die Arbeit deckt die Definition des Cloud-Computing, die technologischen Hintergründe der Virtualisierung sowie den praktischen Aufbau und die Funktionsweise moderner Cloud-Plattformen ab.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, dem Leser ein Verständnis für die Architektur von Cloud-Systemen zu vermitteln und aufzuzeigen, wie unterschiedliche Virtualisierungskonzepte genutzt werden, um Cloud-Ressourcen bereitzustellen.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer fundierten Literaturrecherche und der Analyse von technischen Konzepten, die durch eine vergleichende Betrachtung der Cloud-Plattformen Aneka und Amazon EC2 ergänzt wird.
Was steht im Hauptteil der Arbeit im Fokus?
Im Hauptteil liegt der Fokus auf der Detaillierung der verschiedenen Virtualisierungskonzepte, wie Hardware-, Präsentations- und Applikationsvirtualisierung, sowie der Vorstellung der Cloud-Plattformen Aneka und Amazon EC2.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die zentralen Schlagworte sind Cloud-Computing, Virtualisierung, Hypervisor, Cloud-Plattformen, IaaS, PaaS und SaaS.
Warum ist Virtualisierung laut Autor für das Cloud-Computing so wichtig?
Ohne Virtualisierung wäre der Betrieb moderner Clouds nicht wirtschaftlich möglich, da sie die Abstraktion von physischer Hardware ermöglicht und somit eine effiziente Ressourcenverteilung und Skalierbarkeit erst gewährleistet.
Was zeichnet die marktorientierte Cloud-Architektur aus?
Diese Architektur umfasst primär vier Entitäten: Nutzer/Broker, den SLA-Ressourcen-Allokator, virtuelle Maschinen und die physischen Server-Maschinen, die zusammen das Cloud-System bilden.
- Quote paper
- Stefan Strell (Author), 2013, Cloud Computing. Virtualisierung und Plattformen, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/333989
