Cloud-Computing bezeichnet den bedarfsgerechten Zugriff über das Internet auf IT-Ressourcen – Anwendungen, Server (physische und virtuelle Server),  Datenspeicher, Entwicklungstools, Netzwerkfunktionen und mehr – per Hosting bereitgestellt in einem fernen Rechenzentrum, das von einem Cloud Services Provider (oder CSP) verwaltet wird. Der CSP stellt diese Ressourcen gegen eine monatliche Subskriptionsgebühr zur Verfügung oder rechnet sie nach Verbrauch ab.

Im Vergleich zu traditioneller On-Premises-IT und abhängig von den gewählten Cloud-Services, hilft Cloud-Computing  bei folgenden Aufgaben:

• IT-Kosten senken: Mit der Cloud können Sie einen Teil oder den größten Teil der Kosten und des Aufwands für den Kauf, die Installation, die Konfiguration und die Verwaltung Ihrer eigenen  lokalen Infrastruktur  auslagern.
• Agilität und Zeit bis zur Wertschöpfung verbessern: Mit der Cloud kann Ihr Unternehmen innerhalb von Minuten mit der Nutzung von Unternehmensanwendungen beginnen, anstatt Wochen oder Monate darauf zu warten, dass die IT-Abteilung auf eine Anfrage reagiert, unterstützende Hardware kauft und konfiguriert und Software installiert. Mit der Cloud können Sie auch bestimmten Benutzern – insbesondere Entwicklern und Datenwissenschaftlern – die Möglichkeit geben, sich selbst mit Software und Support-Infrastruktur zu versorgen.
• Einfacher und kosteneffizienter skalieren: Die Cloud bietet Elastizität: Anstatt zusätzliche Kapazitäten zu kaufen, die in schwachen Zeiten ungenutzt bleiben, können Sie die Kapazität als Antwort auf Spitzen und Einbrüche im Datenverkehr nach oben und unten skalieren. Sie können auch die Vorteile des globalen Netzes Ihres Cloud-Providers nutzen, um Ihre Anwendungen näher an die Benutzer auf der ganzen Welt zu bringen.

Der Begriff „Cloud-Computing“  bezieht sich auch auf die Technologie, mit der die Cloud funktioniert. Dies beinhaltet eine Form von  virtualisierter  IT-Infrastruktur – Server, Betriebssystemsoftware, Netzwerke und andere Infrastruktur, die mithilfe spezieller Software abstrahiert wird, sodass sie unabhängig von physischen Hardware-Grenzen gebündelt und geteilt werden kann. Zum Beispiel kann ein einzelner Hardware-Server in mehrere virtuelle Server aufgeteilt werden.

Virtualisierung ermöglicht es Cloud-Providern, ihre Rechenzentrumsressourcen maximal auszunutzen. Es überrascht nicht, dass viele Unternehmen das Cloud-Bereitstellungsmodell für ihre  lokale  Infrastruktur nutzen, um maximale Auslastung und  Kosteneinsparungen  im Vergleich zur traditionellen  IT-Infrastruktur zu erreichen und ihren Endbenutzern die gleiche  Self-Service-Funktionalität  und Beweglichkeit  bereitzustellen.

Wenn Sie ein Computer - oder Mobilgerät zu Hause oder bei der Arbeit nutzen, arbeiten Sie mit ziemlicher Sicherheit jeden Tag mit einer Form von Cloud-Computing, ganz gleich, ob es sich um eine Cloudanwendung wie Google Gmail oder Salesforce, Streamingmedien wie Netflix oder Cloud-Dateispeicher wie Dropbox handelt. Laut einer aktuellen Umfrage nutzen 92 % der Unternehmen heute die Cloud (Link führt zu Seite außerhalb von ibm.com) und die meisten von ihnen planen, sie im nächsten Jahr vermehrt zu nutzen.

IaaS (Infrastructure-as-a-Service), PaaS (Platform-as-a-Service) und SaaS (Software-as-a-Service) sind die drei gängigsten Modelle von Cloud-Services, wobei die Verwendung aller drei für ein Unternehmen nicht ungewöhnlich ist. Allerdings gibt es oft Verwechslungen zwischen den drei Modellen und was bei jedem enthalten ist:

SaaS (Software-as-a-Service)

SaaS – auch bekannt als cloudbasierte Software oder Cloud-Anwendungen – ist eine Anwendungssoftware, die in der Cloud per Hosting zur Verfügung gestellt wird und auf die Sie über einen  Webbrowser, einen dedizierten Desktop-Client oder eine API, die sich in Ihr Desktop- oder mobiles  Betriebssystem integriert, zugreifen und diese nutzen können. In den meisten Fällen zahlen  SaaS -Anwender eine monatliche oder jährliche Subskriptionsgebühr; einige bieten eine nutzungsabhängige Preisgestaltung, die auf Ihrer tatsächlichen Nutzung basiert.

Zusätzlich zu den Kosteneinsparungen, der Wertschöpfung und den Skalierbarkeitsvorteilen der Cloud bietet SaaS Folgendes:

• Automatische Upgrades: Mit SaaS profitieren Sie von neuen Features, sobald der Anbieter sie hinzufügt, ohne ein  lokales  Upgrade koordinieren zu müssen.
• Schutz vor Datenverlust: Da sich Ihre Anwendungsdaten mit der Anwendung in der Cloud befinden, verlieren Sie keine Daten, wenn Ihr Gerät abstürzt oder kaputt geht.

SaaS  ist heute das primäre Bereitstellungsmodell für die meiste kommerzielle Software – es gibt Hunderttausende von  SaaS -Lösungen, von den am stärksten fokussierten Branchen- und Abteilungsanwendungen bis hin zu leistungsstarker Unternehmenssoftware, Datenbanken und Software für künstliche Intelligenz (KI).

PaaS (Platform-as-a-Service)

PaaS  bietet Softwareentwicklern eine On-Demand-Plattform – Hardware, kompletter Software-Stack, Infrastruktur und sogar  Entwicklungstools – zum Ausführen, Entwickeln und Verwalten von Anwendungen, ohne dass kostenintensive, komplexe und unflexible Wartungen dieser Plattform  vor Ort anfallen.

Mit PaaS hostet der Cloud-Provider alles – Server, Netzwerke, Speicher,  Betriebssystemsoftware , Middleware, Datenbanken – in seinem  Rechenzentrum. Entwickler wählen einfach aus einem Menü aus, um Server und Umgebungen in Betrieb zu nehmen, die sie zum Ausführen, Erstellen, Testen, Bereitstellen, Warten, Aktualisieren und Skalieren von Anwendungen benötigen.

Heute basiert PaaS häufig auf Containern – ein virtualisiertes Rechenmodell, das einen Schritt von   virtuellen Servern entfernt ist. Container virtualisieren das  Betriebssystem, sodass Entwickler die Anwendung nur mit den  Betriebssystemservices  kombinieren müssen, die notwendig sind, damit sie auf jeder Plattform unverändert und ohne Bedarf an Middleware ausgeführt werden kann.

Red Hat OpenShift ist eine vielfach eingesetzte PaaS auf Basis von Docker-Containern und  Kubernetes, einer Open-Source-Containerorchestrierungslösung, die Bereitstellung, Skalierung, Lastausgleich und mehr für Container-basierte Anwendungen automatisiert.

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IaaS (Infrastructure-as-a-Service)

IaaS  bietet On-Demand-Zugriff auf grundlegende IT-Ressourcen – physische und  virtuelle Server, Netzwerke und Speicher – über das Internet mit nutzungsabhängiger Preisgestaltung. Mit IaaS  können  Benutzer  Ressourcen bedarfsorientiert skalieren und verkleinern und damit den Bedarf an hohen Investitionsausgaben im Vorfeld oder an unnötiger  lokaler  oder „eigener“ Infrastruktur sowie an einem übermäßigen Einkauf von Ressourcen, um periodischen Nutzungsspitzen gerecht zu werden, reduzieren.  

Im Gegensatz zu  SaaS  und PaaS (und noch neueren  PaaS -IT-Modellen wie Containern und Serverless) bietet  IaaS  Benutzern die niedrigste Steuerebene für  IT-Ressourcen  in der Cloud.

IaaS war das beliebteste  Cloud-Computing -Modell als es in den frühen 2010er Jahren aufkam. Während es für viele Arten von Workloads das Cloud-Modell bleibt, nimmt die Verwendung von  SaaS  und  PaaS  erheblich schneller zu.

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Serverless Computing 

Serverless Computing  (auch einfach  Serverless genannt) ist ein Cloud-Computing -Modell, das alle Verwaltungsaufgaben der Backend -Infrastruktur – Bereitstellung, Skalierung, Planung, Patching – an den Cloud-Provider auslagert, sodass sich Entwickler ganz auf den Code und die Geschäftslogik ihrer Anwendungen konzentrieren können.

Darüber hinaus führt Serverless den Anwendungscode nur pro Anfrage aus und skaliert die unterstützende Infrastruktur automatisch in Abhängigkeit von der Anzahl der Anfragen nach oben und unten. Bei Serverless zahlen Kunden nur für die Ressourcen, die genutzt werden, wenn die Anwendung läuft – sie zahlen nie für ungenutzte Kapazitäten. 

FaaS oder Function-as-a-Service wird oft mit  Serverless Computing  verwechselt, ist jedoch ein Teil von Serverless. FaaS ermöglicht es Entwicklern, Teile des Anwendungscodes (sogenannte Funktionen) als Reaktion auf bestimmte Ereignisse auszuführen. Alles außer dem Code – physische Hardware, Betriebssystem der  virtuellen Maschine und Web-Server-Software-Management – wird automatisch vom  Cloud  Service  Provider  in  Echtzeit  bereitgestellt, wenn der Code ausführt wird, und wieder außer Betrieb genommen, sobald die Ausführung abgeschlossen ist. Die Abrechnung beginnt, wenn die Ausführung beginnt, und endet, wenn die Ausführung endet.

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Public Cloud

Public Cloud ist eine Art von  Cloud-Computing, bei der ein Cloud Service Provider  IT-Ressourcen  – alles von SaaS -Anwendungen, einzelnen virtuellen Maschinen  (VMs), Bare-Metal-Computing-Hardware bis zu vollständigen, auf Unternehmen abgestimmten Infrastrukturen und Entwicklungsplattformen – Benutzern über das öffentliche Internet zur Verfügung stellt. Diese Ressourcen können kostenlos zugänglich sein, oder der Zugang kann über ein Abonnement oder ein nutzungsabhängiges Preismodell verkauft werden.

Der Public Cloud Provider besitzt, verwaltet und übernimmt die gesamte Verantwortung für die  Rechenzentren, die Hardware und die Infrastruktur, auf denen die Arbeitslasten seiner Kunden ausgeführt werden, und er stellt in der Regel Netzwerkverbindungen mit hoher Bandbreite bereit, um hohe Leistung und schnellen Zugriff auf Anwendungen und Daten zu gewährleisten. 

Public Cloud ist eine Multi-Tenant-Umgebung – die  Rechenzentrumsinfrastruktur des  Cloud-Providers wird von allen Public Cloud -Kunden gemeinsam genutzt. Die führenden  Public Clouds – Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, IBM Cloud, Microsoft Azure und Oracle Cloud – haben teilweise einen Kundenstamm, der mehrere Millionen umfasst.

Der globale Markt für  Public Cloud Computing ist in den letzten Jahren stark gewachsen, und Analysten prognostizieren, dass dieser Trend weiter anhalten wird; Branchenanalyst Gartner prognostiziert, dass der weltweite  Public Cloud -Umsatz bis Ende 2022 USD 330 Milliarden übersteigen wird (Link führt zu Seite außerhalb von ibm.com).

Viele Unternehmen verlagern Teile ihrer IT-Infrastruktur in die Public Cloud, weil Public Cloud Services elastisch und leicht skalierbar sind und sich flexibel an wechselnde Workload-Anforderungen anpassen lassen. Andere werden von dem Versprechen größerer Effizienz und weniger verschwendeter Ressourcen angezogen, da die Kunden nur für das bezahlen, was sie auch nutzen. Wieder andere versuchen, die Ausgaben für Hardware und Infrastrukturen  vor Ort zu senken.

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Private Cloud

Private Cloud  ist eine Cloudumgebung , in der alle Cloudinfrastruktur -  und IT-Ressourcen nur für einen Kunden dediziert und nutzbar sind. Private Cloud  kombiniert viele der Vorteile von Cloud-Computing – wie Elastizität, Skalierbarkeit und einfache Servicebereitstellung – mit der Zugriffssteuerung, Sicherheit und Ressourcenanpassung einer lokalen Infrastruktur.

Eine Private Cloud wird typischerweise lokal im Rechenzentrum des Kunden gehostet. Eine  Private Cloud kann jedoch auch auf einer Infrastruktur eines  unabhängigen Cloud-Anbieters gehostet oder auf vermieteter Infrastruktur aufgebaut werden, die in einem Offsite-Rechenzentrum untergebracht ist.

Viele Unternehmen bevorzugen Private Cloud  gegenüber Public Cloud, da Private Cloud ein einfacherer Weg (oder der einzige Weg) ist, um ihre Anforderungen in Bezug auf die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften zu erfüllen. Andere entscheiden sich für die  Private Cloud, weil sich ihre Workloads mit vertraulichen Dokumenten, geistigem Eigentum, personenbezogenen Daten, Krankenakten, Finanzdaten oder anderen sensiblen Daten befassen.

Durch Aufbau einer Private Cloud - Architektur gemäß cloudnativen Grundsätzen gibt ein Unternehmen sich die Flexibilität, einfach Workloads in eine Public Cloud  zu verschieben oder sie in einer Hybrid  Cloud-Umgebung (siehe unten) auszuführen, wenn sie bereit sind.

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Hybrid Cloud

Eine Hybrid Cloud ist genau das, wonach es klingt – eine Kombination aus Public und Private Cloud-Umgebungen. Ganz konkret und idealerweise verbindet eine  Hybrid Cloud  die Private Cloud  Services und Public Clouds eines Unternehmens in einer einzigen flexiblen Infrastruktur, um die Anwendungen und Workloads des Unternehmens auszuführen.

Das Ziel einer Hybrid Cloud ist es, eine Mischung aus Public und Private  Cloud-Ressourcen zu schaffen, mit einer Orchestrierungsebene dazwischen, die einem Unternehmen die Flexibilität gibt, die optimale Cloud für jede Anwendung oder Workload zu wählen und Workloads frei zwischen den beiden Clouds zu verschieben, wenn sich die Umstände ändern. So kann das Unternehmen seine technischen und geschäftlichen Ziele effektiver und kosteneffizienter erreichen, als dies mit einer Public oder  Private Cloud  allein möglich wäre.

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Multicloud- und Hybrid- Multicloud

Multicloud  bezeichnet die Verwendung von zwei oder mehr Clouds von zwei oder mehr verschiedenen  Cloud-Providern. Eine  Multicloud-Umgebung zu haben, kann so einfach sein, wie die Verwendung von  SaaS für E-Mail von einem Anbieter und  SaaS  für Bildbearbeitung von einem anderen. Aber wenn Unternehmen von  Multicloud sprechen, meinen sie normalerweise die Verwendung mehrerer  Cloud-Services – einschließlich SaaS, PaaS, und IaaS  – von zwei oder mehr der führenden  Public  Cloud -Provider. In einer Umfrage gaben 85 % der Unternehmen an, Multicloud-Umgebungen zu nutzen.

Hybrid-Multicloud  bezeichnet die Verwendung von zwei oder mehr Public Clouds  zusammen mit einer Private Cloud-Umgebung. 

Unternehmen entscheiden sich für Multicloud, um die Bindung an einen bestimmten Provider zu vermeiden, um eine umfangreichere Auswahl an Services zu haben und um Zugang zu mehr Innovationen zu erhalten. Aber je mehr Clouds Sie nutzen – jede mit ihrem eigenen Satz an Management-Tools, Datenübertragungsraten und Sicherheitsprotokollen – desto schwieriger kann es werden, Ihre Umgebung zu verwalten. Multicloud-Managementplattformen bieten über ein zentrales Dashboard Transparenz über mehrere Provider-Clouds hinweg. Hier können Entwicklungsteams ihre Projekte und Bereitstellungen sehen, Betriebsteams können Cluster und Knoten im Auge behalten und die Mitarbeiter der Cybersicherheit können auf Bedrohungen achten.

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Traditionell sind Bedenken bezüglich Sicherheit das primäre Hindernis für Unternehmen, die Cloud-Services und insbesondere Public Cloud Services in Betracht ziehen. Als Reaktion auf die Nachfrage übertrifft das Sicherheitsangebot der Cloud-Service-Provider aber immer mehr die lokalen Sicherheitslösungen.

Laut Sicherheitssoftwareanbieter McAfee erleben heute 52 % der Unternehmen höhere Sicherheit in der Cloud als lokal (Link führt zu Seite außerhalb von ibm.com). Und Gartner hat vorausgesagt, dass bis zu diesem Jahr (2020) IaaS-Workloads (Infrastructure-as-a-Service) in der Cloud 60 % weniger Sicherheitsvorfälle aufweisen werden als solche in traditionellen Rechenzentren (PDF, 2,3 MB) (Link führt zu Seite außerhalb von ibm.com).

Dennoch erfordert die Aufrechterhaltung der Cloudsicherheit andere Verfahren und Mitarbeiterfähigkeiten als in traditionellen IT-Umgebungen. Best Practices im Bereich Cloudsicherheit sind unter anderem folgende:

• Geteilte Verantwortung für Sicherheit: Im Allgemeinen sind der Cloud-Provider für die Sicherung der Cloudinfrastruktur und der Kunde für den Schutz seiner Daten in der Cloud verantwortlich – es ist aber auch wichtig, die Verantwortlichkeit für Daten zwischen privaten und öffentlichen Drittparteien klar zu definieren.
• Datenverschlüsselung: Daten sollten im Ruhezustand, bei Übertragung und Verwendung verschlüsselt sein. Kunden müssen die volle Kontrolle über Sicherheitsschlüssel und Hardwaresicherheitsmodule behalten.
• Identitäts- und Zugriffsmanagement für Benutzer: Kunden- und IT-Teams benötigen umfassende Kenntnis und Transparenz von Netzwerk, Gerät, Anwendung und Datenzugriff.
• Gemeinsames Management: Richtige Kommunikation und klare, verständliche Prozesse zwischen IT-, Betriebs- und Sicherheitsteams sorgen für nahtlose Cloud-Integrationen, die sicher und nachhaltig sind.
• Überwachung von Sicherheit und Einhaltung von Vorschriften: Dies beginnt mit der Kenntnis aller in der zutreffenden Branche geltenden Standards für die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und der Einrichtung aktiver Überwachung aller verbundenen Systeme und cloudbasierten Services, um die Transparenz des Datenaustauschs zwischen Public, Private und Hybrid Cloud-Umgebungen zu verwalten.

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Da 25 % der Unternehmen planen, innerhalb des nächsten Jahres  alle  ihre Anwendungen in die Cloud zu verlagern, scheint es, dass die Anwendungsfälle für  Cloud-Computing  grenzenlos sind. Aber auch für Unternehmen, die keine umfassende Umstellung auf die Cloud planen, sind bestimmte Initiativen und  Cloud-Computing  eine optimale Kombination.

Disaster-Recovery und Business-Continuity  waren schon immer ein natürlicher Bestandteil der Cloud, da die Cloud die kostengünstige Redundanz zum Schutz der Daten vor Systemausfällen und die nötige physische Entfernung bietet, die zur Wiederherstellung von Daten und Anwendungen im Falle eines lokalen Ausfalls oder Katastrophenfalls erforderlich sind. Alle wichtigen Public Cloud -Provider  bieten  Disaster-Recovery-as-a-Service (DRaaS).

Alles, was die Speicherung und Verarbeitung großer Datenmengen mit hoher Geschwindigkeit beinhaltet – und mehr Speicher- und Rechenkapazität erfordert, als die meisten Unternehmen kaufen und  vor Ort einsetzen können oder wollen – ist ein Ziel für  Cloud-Computing. Beispiele:

• Big  Data -Analyse
• Internet der Dinge  (IoT)
• Künstliche Intelligenz – insbesondere Anwendungen für  maschinelles Lernen  und Deep Learning

Für Entwicklungsteams, die Agile oder DevOps (oder DevSecOps) zur Optimierung der Entwicklung einsetzen, bietet die Cloud den On-Demand- Self-Service für Endbenutzer, der verhindert, dass Betriebsaufgaben – wie das Hochfahren von Entwicklungs- und Testservern – zu Engpässen in der Entwicklung werden. 

IBM Cloud bietet die offenste und sicherste Public Cloud-Plattform für Unternehmen, eine Hybrid-Multicloud-Plattform der nächsten Generation, erweiterte Daten- und KI-Funktionen sowie fundiertes unternehmensspezifisches Know-how in 20 Branchen.Die Hybrid-Cloud-Lösungen von IBM Cloud bieten Flexibilität und Portierbarkeit für Anwendungen und Daten. Linux®, Kubernetes und Container unterstützen den Hybrid-Cloud-Stack und bilden zusammen mit Red Hat® OpenShift® eine gemeinsame Plattform, die lokale und Cloud-Ressourcen verbindet.

Erfahren Sie, wie IBM Cloud-Lösungen Ihr Unternehmen mit folgendem unterstützen können:

• Modernisierung vorhandener Anwendungen
• Erstellung und Skalierung cloudnativer Anwendungen
• Migration vorhandener lokaler Workloads in die Cloud
• Beschleunigung der Software- und Servicebereitstellung mit DevOps
• Integration von Anwendungen und Daten in mehreren Clouds
• Beschleunigung Ihres Wegs zu künstlicher Intelligenz
• Nutzung von 5G und Edge-Computing

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Informationen zum Autor

Sai Vennam ist Developer Advocate bei IBM mit Fachwissen in Bezug auf Kubernetes, OpenShift und verwaltete Cloud-Angebote. Er ist ihm wichtig, Entwicklern die Technologie bereitzustellen, mit der sie erfolgreich arbeiten können. Sein Hobby ist die Heimautomatisierung mithilfe von Raspberry Pis und serverloser Technologie.

Twitter: @birdsaiview (Link führt zu Seite außerhalb von ibm.com)

Blogs: https://www.ibm.com/cloud/blog/sai-vennam