Leseprobe
Gliederung
Kurzfassung
Schlüsselwörter
Gliederung
Abkürzungen
1 EINFÜHRUNG
1.1 PROBLEMSTELLUNG
1.2 ZIELSETZUNG
1.3 VORGEHENSWEISE
2 GRUNDLAGEN
2.1 CLOUD COMPUTING
2.2 CLOUD-SERVICE-MODELLE
2.3 CLOUD-BEREITSTELLUNGSMODELLE
2.4 VIRTUALISIERUNG
2.4.1 Hardware-Virtualisierung
2.4.2 Anwendungs-Virtualisierung
2.4.3 Desktop-Virtualisierung (VDI)
3 ENTWICKLUNG DES CLOUD COMPUTING UND SAAS
4 CLOUD COMPUTING ARCHITEKTUR
4.1 SERVICE-ORIENTIERTE ARCHITEKTUR (SOA)
4.2 CLOUD-KOMPONENTEN
4.2.1 Clients (Endger ä te)
4.2.2 Rechenzentrum (RZ)
5 CHANCEN UND RISIKEN VON CLOUD COMPUTING
6 FAZIT
LITERATURVERZEICHNIS
Abkürzungen
Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten
Kurzfassung
Cloud Computing ist in aller Munde, doch was steckt eigentlich hinter diesem Begriff? Diese noch sehr junge Technologie wird immer häufiger von Unternehmen als flexible Lösung in Erwägung gezogen, aber auch Privatleute finden zunehmend Gefallen an dieser neuen, vernetzten Welt und den damit verbundenen Vorteilen. Wohin uns der Weg mit Cloud Computing in den nächsten Jahren führen wird, ist noch ungewiss. Jedoch kann vermutet werden, dass das Potenzial dieser Technologie bei Weitem noch nicht ausge- schöpft ist und so können wir nur gespannt sein, wohin die Reise in der Datenwolke führt.
Schlüsselwörter
Cloud - Cloud Computing - VDI - Virtualisierung - Digitales Leben - Internet - SaaS
1 Einführung
1.1 Problemstellung
Diese Arbeit gibt einen Überblick über das Thema Cloud-Computing im Allgemeinen und die daraus entstehenden Chancen und Risiken im Speziellen. Näher eingegangen wird dabei auf die Desktop- und Anwendungsbereitstellung als Services in der Cloud. Die essentielle Frage, die sich dabei stellt ist, ob Cloud Computing wirklich die neuartige Wunderlösung ist, mit der alles besser, flexibler und einfacher wird, oder ob man dieser jungen Technologie eher noch kritisch gegenüber stehen sollte.
1.2 Zielsetzung
Das Ziel der Forschung bezieht sich auf die Zukunftsfähigkeit von Cloud Computing.
Der Fokus wurde hier auf Cloud Computing und SaaS gelegt, da alles Weitere den Um- fang dieser Arbeit sprengen würde. Nicht berücksichtigt werden konnten aus diesem Grund tiefgehende Einblicke in die Architektur und wirtschaftliche Aspekte von Cloud Computing, SaaS und der Desktop- und Anwendungs-Virtualisierung. Ebenso konnte nicht konkreter auf beschreibende Zahlen und Daten aus Marktanalysen und Statistiken anderer Forschungsarbeiten eingegangen werden. Diese wurden jedoch als Hintergrund- informationen berücksichtigt und hier auch teilweise am Rande erwähnt.
1.3 Vorgehensweise
In Kapitel 1 (Einführung) wird auf die Problemstellung und Zielsetzung der wissenschaft- lichen Hausarbeit eingegangen. Ab Kapitel 2 (Grundlagen) wird ein kurzer Überblick über die grundlegenden Begrifflichkeiten gegeben und somit eine fachliche Basis für das Verständnis der Thematik geschaffen. In Kapitel 3 wird die geschichtliche Entwicklung von Cloud Computing und SaaS bis zum heutigen Zeitpunkt beschrieben. Weiter wird in Kapitel 4 (Architektur) die architektonische Zusammensetzung von Cloud Computing betrachtet. Den Mittelpunkt der Arbeit bildet Kapitel 5 mit Diskussion zu Chancen und Risiken. In Kapitel 6 wird ein abschließendes Fazit gezogen, welches eine kurze Zusam- menfassung mit Stellungnahme beinhaltet.
2 Grundlagen
2.1 Cloud Computing
Cloud Computing nutzt Technologien wie Virtualisierung und das Internet, um Dienste, Plattformen und ganze Infrastrukturen dynamisch und flexibel einer großen Nutzergruppe bereit zu stellen. Der User benötigt lediglich einen Browser und ein mit dem Internet verbundenes Endgerät, um die Cloud zu erreichen und seine gewünschten Services zu beziehen.1 Somit wird das Symbol der Cloud (zu Deutsch „Wolke“), welches das Internet als Ganzes und dessen Undurchsichtigkeit aus Anwendersicht heraus repräsentieren soll, zu einem wichtigen Bestandteil heutiger IT-Architekturen.2 Einer der entscheidenden Vorteile dieser Technologie ist die Auslagerung eines Großteils der Rechnerperformance in Rechenzentren, wo High-End-Systeme diese Arbeit übernehmen und der Anwender keinen leistungsstarken Rechner mehr benötigt. Umso wichtiger wird dadurch die Band- breite der Nutzer in die Cloud, um alle dort angebotenen Dienste ausfallfrei nutzen zu können. Somit entwickelt Cloud Computing grundsätzlich die Idee des IT-Outsourcings weiter, damit sich die Nutzer voll und ganz auf ihr Kerngeschäft konzentrieren und peri- phere Geschäftsbereiche an spezialisierte Dienstleister auslagern können.3 Heute wird Cloud Computing für eine Vielzahl von Geschäftsanwendungen und -prozesse eingesetzt. Durch die Komplexität und Vielfalt von Cloud-Computing-Architekturen - mit der mög- lichen Trennung von Nutzerdaten und einer geringen Störungsanfälligkeit der Dienste, sowie die gewünschte schnelle Wiederherstellung von Daten - ergeben sich große Her- ausforderungen für die Planung und den Betrieb dieser Plattformen. Im Juli 2011 wurde vom National Institute of Standards and Technology (NIST) eine vereinbarte Definition von Cloud Computing in einer Roadmap für Cloud-Standards festgelegt. NIST definiert Cloud Computing „ as a model for enabling ubiquitous, convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g. networks, servers, sto- rage, appliactions, and services) that can be rapidly provisioned and released with minimal management effort or service provider interaction “.4 Diese Definition stellt die wesentliche Merkmale des Cloud Computing dar: On-Demand-Self-Services, Breit- bandinternet-Zugang, Ressource-Pooling, hohe Elastizität und qualitativ gleichbleibender Service. Diese Standardisierung schafft gleiche Wettbewerbsbedingungen und klare Leitlinien zur Risikominimierung.
2.2 Cloud-Service-Modelle
NIST beschreibt drei Cloud-Servicemodelle, die jeweils unterschiedliche Definitionsansätze bündeln.5
1. Software-as-a-Service (SaaS) ermöglicht eine Vielzahl von Softwareanwendun- gen über das Internet zu nutzen, ohne diese kaufen, installieren und Verwalten zu müssen (z.B. Salesforce.com, Google Mail, Microsoft Online).
2. Plattform-as-a-Service (PaaS) bietet eine komplett internetgestützte Entwick- lungsumgebung für die Entwicklung von z.B. Web-Anwendungen und Webdiensten an. Als große vertretene Unternehmen sind hier Google Apps, Salesforce.com und 3tera zu nennen.
3. Infrastructure-as-a-Service (IaaS) ermöglicht die Verwendung von Compu- terhardware und Systemsoftware als Service, einschließlich Betriebssystemen und Kommunikationsnetzen, wobei der Cloud-Anbieter für die Hardwareinstalla- tion, Systemkonfiguration und die Wartung der Plattform verantwortlich ist. Als Beispiele hierfür sind Amazon EC2 oder Citrix Cloud Center zu nennen.
2.3 Cloud-Bereitstellungsmodelle
NIST unterteilt in vier Cloud-Bereitstellungsmodelle.6
1. Die Public Cloud ist für die allgemeine Öffentlichkeit und großen Industriegrup- pen angedacht, wird von Cloud-Service-Unternehmen vertrieben und kann ohne Vorab-Investitionen genutzt werden (pay-as-you-go-Prinzip).
2. Die Private Cloud stellt eine dedizierte IT-Infrastruktur bereit und wird aus- schließlich für Organisationen (Unternehmen, Vereine, Behörden) betrieben.
3. Die Community Cloud wird von mehreren Organisationen gemeinsam mit dem Zweck genutzt, spezielle Communities innerhalb beispielsweise der Private Cloud abzubilden (z.B. Communities mit speziellen Sicherheitsanforderungen, Richtlinien und Vorgaben oder einfach zur Kostenteilung).
4. Die Hybrid Cloud ist der Zusammenschluss zweier oder mehrerer Cloud-Modelle (z.B. Public Cloud und Private Cloud), die zwar jeweils eigenständige Einheiten darstellen, aber durch Standardisierung und unter dem Einsatz proprietärer Tech- nologien eine Verschmelzung dieser ermöglichen.
2.4 Virtualisierung
Einer der Grundlagen vieler Cloud-Architekturen ist die Virtualisierung von logischen Ressourcen auf Infrastrukturebene. Durch die Abtrennung der physikalischen Infrastruk- tur lassen sich die zur Verfügung stehenden Ressourcen, wie z.B. Rechenleistung, Speicherplatz oder Software, dynamisch einsetzen und verwalten. Dies bedeutet die Zu- sammenfassung physischer Ressourcen zu Ressourcen-Pools, aus welchen dynamisch Leistung für spezielle Aufgaben abgerufen werden kann. Es wird somit nicht jeder Server autark betrachtet und verwaltet, sondern der Zusammenschluss vieler Rechner als großes Ganzes.7
2.4.1 Hardware-Virtualisierung
Auf der Server-Hardware laufen sogenannte Hypervisor-Systeme, welche für die Ver- waltung der darauf abgebildeten virtuellen Server verantwortlich sind. Der Hypervisor- Stack bildet die Zwischenschicht zwischen der physikalischen Hardware und den darauf aufgesetzten virtuellen Maschinen und vermittelt die einzelnen Ressourcen wie CPU, Ar- beitsspeicher und Storage der Server-Hardware an die einzelnen virtualisierten Serversysteme und können über diesen auch verwaltet und dynamisch angepasst werden. Mit Hilfe der Hardware-Virtualisierung können somit mehrere Betriebssysteme und Soft- ware-Schichten auf einem einzelnen physikalischen System abgebildet werden.8
2.4.2 Anwendungs-Virtualisierung
Aus der Cloud heraus können auch ganze Anwendungen (Applikationen) zur Verfügung gestellt werden. Diese werden vom Cloud-Anbieter zentral verwaltet, was eine einfachere Verwaltung und hohe Kompatibilität des Applikationsportfolios zur Folge hat.
Heutzutage werden hauptsächlich zwei unterschiedliche Verfahren zur Applikationsbereitstellung in der Cloud eingesetzt.9
1. Bei Virtual Appliances werden die Anwendungen in der Cloud paketiert, können von dort heruntergeladen und auf dem eigenen Rechner betrieben werden. Das hat zur Folge, dass diese bei Ausführung auf dem Client-Betriebssystem in einer Art Sandbox10 und damit vom Betriebssystem (OS) isoliert läuft.
2. Über Hosted Applications werden die Anwendungen im Internet bereitgestellt und über ein Streaming-Protokoll zum Client transportiert. Dieses Verfahren ent- spricht eher dem heutigen Cloud-Gedanken, da die benötigte Rechenleistung der Anwendung in der Cloud genutzt wird. Dieses Verfahren ist ebenfalls losgelöst von Client-Betriebssystem. Als großer Anbieter kann hier Citrix mit seiner Xen- App-Terminalserver-Technologie genannt werden.
2.4.3 Desktop-Virtualisierung (VDI)
Individuelle Arbeitsplätze lassen sich mit Hilfe der Desktop-Virtualisierung effizient ab- bilden, wobei sich dem User in den meisten Fällen keine Nachteile gegenüber einem physikalischen Desktop darstellen. Jedem Nutzer wird hier eine dedizierte virtuelle Ma- schine bereitgestellt, auf welcher nur er arbeitet. Durch eine hohe Standardisierung der virtuellen Desktops lassen sich große Einsparungen realisieren, da die Pflege der physi- kalischen Clients zu großen Teilen obsolet wird. Dennoch muss darauf geachtet werden, dass die Probleme und Aufwände der physikalischen Arbeitsplätze, wie z.B. Software- verteilung, Release-Management oder Virenschutz-Updates, nicht ins Rechenzentrum ausgelagert werden. In diesem Falle würden die Kosten für die Arbeitsplätze, bedingt durch die hohen Rechenzentrenkosten (Storage, Strom, Netzwerke, Lizenzen), sogar noch weiter steigen. Durch den Einsatz von Provisionierungs-Techniken, wie sie bei- spielsweise VMware oder Citrix anbieten, können der Verwaltungsaufwand und die Infrastrukturkosten durch Vereinheitlichung aller virtuellen Arbeitsplätze enorm gesenkt werden. Ein weiterer Vorteil von VDI und Anwendungs-Virtualisierung ist die durch Re- dundanzen gegebene Ausfallsicherheit der Daten im Rechenzentrum.
[...]
1 vgl. Baun et al. (2010); S. 3-4
2 vgl. Vogel et al. (2010); S. 119ff
3 vgl. Heng et al. (2012); S. 3
4 Hogan et al. (2011); S. 2
5 vgl. Hogan et al. (2011); S. 15
6 ebd.; S. 15
7 vgl. Baun et al. (2010); S. 7ff
8 vgl. Buyya et al. (2011); S. 10ff
9 vgl. Baun et al. (2010); S. 15ff
10 Eine Sandbox ist ein abgeschottetes System und bezeichnet allgemein einen isolierten Bereich, innerhalb dessen jede Maßnahme keinerlei Auswirkung auf die äußere Umgebung - in diesem Fall das Client-Betriebssystem - hat