„Nach einer Studie im Auftrag des Bitkom wird der Cloud Computing-Umsatz in diesem
Jahr um rund 55 Prozent auf 3,5 Milliarden Euro steigen. Bis 2015 soll der deutsche Cloud
Computing-Markt auf 13 Milliarden Euro zulegen. 1,9 Milliarden Euro Umsatz entfallen
derzeit auf den Geschäftskundenbereich, die Wachstumsraten liegen in diesem Segment
aktuell bei 70 Prozent.“ [2] Diese Zahlen zeigen, welche Bedeutung die Industrie Cloud
Computing beimisst. Welchen enormen Nutzen man aus Cloud Computing ziehen kann,
verdeutlicht die Erfolgsgeschichte der New York Times. Der Zeitungsverlag nutzte Cloud
Computing um 11 Millionen digitalisierte Artikel im TIFF-Format (vier Terabyte) in das
platzsparende PDF-Format umzuwandeln. Nach der Transformation war für die
Speicherung der Artikel nur noch knapp ein Drittel des Speicherplatzes erforderlich. Der
gesamte Transformationsprozess dauerte nur 24 Stunden und kostete gerade einmal 240
US-Dollar. (Vgl. [3] S. 21f.) Dieses Beispiel und die hohen Investitionen führender IT-
Firmen wie Microsoft, IBM und Google (Vgl. [4]) lassen das Potenzial, welches im Cloud
Computing steckt, erahnen.
Ob sich die Vorteile des Cloud Computing für alle IT-Bereiche nutzen lassen, wird sich in
den nächsten Jahren zeigen. Erst dann weiß man, ob Cloud Computing wirklich alle
Erwartungen erfüllen kann. Zu diesem Zweck beschäftigt sich diese Arbeit mit der Analyse
von Workflow-Management-Systemen und Cloud Computing. Sie soll zeigen, inwiefern
das Workflow-Management von der Integration mit Cloud Computing profitieren kann.
Hierfür werden drei Integrationsszenarien betrachtet. Zum einen soll untersucht werden,
wie Software-as-a-Service als Anwendungsfunktion in einen Workflow integriert werden
kann. Zum anderen werden Entwicklungs- und Ausführungsplattformen nach dem
Platform-as-a-Service-Prinzip für Workflows analysiert. Der dritte Integrationsansatz
beschäftigt sich mit der Frage, wie die Ausführung von Workflows durch den Einsatz von
Infrastructure-as-a-Service optimiert werden kann.
Inhaltsverzeichnis
1 EINLEITUNG
1.1 MOTIVATION UND ZIELSETZUNG
2 GRUNDLAGEN
2.1 CLOUD COMPUTING
2.1.1 DEFINITION UND EIGENSCHAFTEN
2.1.2 Abgrenzung zu Grid Computing
2.1.3 Technische Grundlagen
2.1.4 Organisationsformen
2.1.5 Infrastructure-as-a-Service
2.1.6 Platform-as-a-Service
2.1.7 Software-as-a-Service
2.2 GESCHÄFTSPROZESS- UND WORKFLOW-MANAGEMENT
2.2.1 Begriffserklärungen
2.2.2 Ziele und Vorteile des Workflow-Managements
2.2.3 Prozess- und Workflowmodellierung
2.2.4 Prozesssteuerung
2.2.5 Workflow-Management-Systeme
2.2.5.1 Build-Time und Run-Time eines Workflow-Management-Systems
2.2.5.2 Referenzarchitektur
3 INTEGRATION VON WORKFLOW-MANAGEMENT UND CLOUD TECHNOLOGIEN
3.1 SOFTWARE-AS-SERVICE ALS ANWENDUNGSFUNKTIONEN IM WORKFLOW
3.1.1 Beispielhafte Umsetzung
3.2 AUSFÜHRUNGSPLATTFORMEN FÜR WORKFLOW-MANAGEMENT-SYSTEME NACH DEM PLATTFORM-AS-A-SERVICE-PRINZIP
3.3 OPTIMIERUNG VON WORKFLOWS DURCH DEN EINSATZ VON INFRASTRUCTURE-AS-A-SERVICE
4 FAZIT
Zielsetzung & Themen
Diese Bachelorarbeit untersucht das Potenzial und die Möglichkeiten der Integration von Workflow-Management-Systemen mit Cloud-Computing-Technologien. Die zentrale Forschungsfrage ist, inwiefern Workflow-Management von Cloud-Ansätzen profitieren kann, wobei drei spezifische Integrationsszenarien analysiert werden: die Nutzung von Software-as-a-Service (SaaS) innerhalb von Workflows, die Anwendung von Platform-as-a-Service (PaaS) als Entwicklungs- und Ausführungsplattform sowie die Optimierung rechenintensiver Workflows durch Infrastructure-as-a-Service (IaaS).
- Cloud Computing Grundlagen und Virtualisierung
- Workflow-Management-Systeme und Referenzarchitekturen
- Integration von SaaS-Anwendungen in Business-Prozesse
- Cloud-basierte Ausführungsplattformen für Workflow-Systeme
- Performance- und Kostenoptimierung durch IaaS-Ressourcen
Auszug aus dem Buch
2.1.1 Definition und Eigenschaften
Trotz des anhaltenden Hypes um Cloud Computing existiert noch keine allgemein anerkannte Definition dieses Begriffes. Eine oft verwendete und auch für diese Arbeit angemessene Definition liefert das National Institute of Standards and Technology:
„Cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction.” [14]
In dieser Definition werden die zuvor vorgestellten Eigenschaften des Cloud Computing noch einmal aufgegriffen. Zusammenfassend werden die folgenden fünf Eigenschaften als wesentliche Merkmale des Cloud Computing festgehalten:
• Diensterbringung On-Demand: Dienste sind auf Anforderung und selbstständig von Nutzern abrufbar.
• Netzwerkbasierter Zugang: Dienste können über ein Netzwerk (z.B. das Internet oder das firmeneigene Intranet) in Echtzeit durch Verwendung von Standardtechnologien abgerufen werden.
• Ressourcen Pooling: Ressourcen sind in Pools zusammengefasst und erlauben eine parallele Dienstnutzung durch mehrerer Nutzer (Mandanten). Die Dienste sind dabei auf den Bedarf eines jeden Nutzers angepasst.
• Elastizität: Ressourcen werden schnell und in verschiedenen, auch fein granularen Quantitäten, zur Verfügung gestellt und erlauben so die Skalierung von Systemen. Dem Nutzer gegenüber entsteht die Illusion unendlich verfügbarer Ressourcen.
• Messbare Dienstqualität: Dienste sind quantitativ und qualitativ messbar, so dass eine nutzungsabhängige Abrechnung und Validierung der Dienstqualität gegeben ist. (Vgl. [12] S. 5f.)
Zusammenfassung der Kapitel
1 EINLEITUNG: Einführung in den Cloud-Computing-Megatrend, Motivation durch Marktprognosen und Zielsetzung der Arbeit zur Analyse der Workflow-Integration.
2 GRUNDLAGEN: Detaillierte Betrachtung von Cloud-Computing-Konzepten, Virtualisierung, Serviceorientierten Architekturen sowie den Strukturen und Modellen von Workflow-Management-Systemen.
3 INTEGRATION VON WORKFLOW-MANAGEMENT UND CLOUD TECHNOLOGIEN: Praktische Untersuchung, wie SaaS-Anwendungen, Cloud-Plattformen und IaaS-Ressourcen in Workflow-Systeme integriert werden können, inklusive Implementierungsbeispielen.
4 FAZIT: Zusammenfassende Bewertung des Integrationsfortschritts und Identifikation von Herausforderungen bei IaaS-Abrechnungsmodellen und I/O-Performance.
Schlüsselwörter
Cloud Computing, Workflow-Management, SaaS, PaaS, IaaS, Virtualisierung, SOA, Prozessmodellierung, Workflow-Management-System, Skalierbarkeit, Service-Level-Agreements, Elastizität, Prozessautomatisierung, Web Services, Workflow Engine.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Bachelorarbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der technischen und konzeptionellen Verknüpfung von Cloud Computing und Workflow-Management-Systemen, um Effizienzsteigerungen in Geschäftsprozessen zu erzielen.
Was sind die zentralen Themenfelder der Arbeit?
Die Arbeit gliedert sich in die Bereiche Cloud-Computing-Basics, Grundlagen von Workflow-Management-Systemen sowie die Integration beider Welten anhand von IaaS, PaaS und SaaS.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es aufzuzeigen, inwiefern Workflow-Management-Systeme von der Integration mit Cloud-Diensten profitieren können, insbesondere in Bezug auf Flexibilität und Ressourcenoptimierung.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit verfolgt einen analytischen Ansatz, bei dem theoretische Konzepte (Referenzmodelle) mit praktischen Integrationsszenarien und bestehenden technologischen Frameworks wie Joget oder Aneka abgeglichen werden.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Im Hauptteil werden neben den theoretischen Grundlagen drei spezifische Integrationsszenarien analysiert: SaaS als Anwendungsfunktion, PaaS als Ausführungsplattform und IaaS zur Optimierung von Workflows.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit ist geprägt durch Begriffe wie Workflow-Management, Cloud Computing, SaaS, PaaS, IaaS, Prozessmodellierung und Skalierbarkeit.
Wie unterscheidet sich die Arbeit von herkömmlichem Grid Computing?
Die Arbeit stellt heraus, dass Cloud Computing stärker industriell geprägt und homogener ist, während Grid Computing aus der Wissenschaft stammt und stärker auf Heterogenität und freiwillige Ressourcenbereitstellung setzt.
Welche Rolle spielt die "form-based Architektur" bei der Integration?
Die form-based Architektur dient als Ansatz, um SaaS-Anwendungen über HTML-Eingabemasken in Workflows einzubinden und so dem Workflow-Management-System eine Rückmeldung über den Bearbeitungsstatus einer Aufgabe zu ermöglichen.
Warum ist das Thema "Skalierbarkeit" für Workflows in der Cloud entscheidend?
Skalierbarkeit ermöglicht es, rechenintensive Workflows dynamisch an Lastspitzen anzupassen, indem bei Bedarf Cloud-Ressourcen hinzugefügt werden, was die Durchlaufzeiten erheblich verkürzt.
Welches Fazit zieht der Autor zur Performance in der Cloud?
Der Autor kommt zu dem Schluss, dass die Performance in der Cloud bei vergleichbaren Ressourcen der von traditionellem HPC entspricht, wobei jedoch spezialisierte Dateisysteme für I/O-intensive Aufgaben derzeit noch einen Vorteil für lokale Cluster bieten.
- Arbeit zitieren
- Manuel Mittler (Autor:in), 2012, Cloud-basiertes Workflow-Management, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/270829
