Was ist Cloud-Computing? 🤔

Cloud-Computing bezeichnet die bedarfsgesteuerte Bereitstellung von IT-Ressourcen und -Diensten über das Internet nach dem Pay-as-you-go-Prinzip (Bezahlung nach Nutzung). Anstatt eigene physische Server oder Rechenzentren zu kaufen, zu besitzen und zu warten, können Organisationen und Einzelpersonen bedarfsgerecht auf technologische Dienstleistungen wie Rechenleistung, Speicher, Datenbanken, Netzwerke, Software, Analysewerkzeuge und mehr von einem Cloud-Anbieter zugreifen. "Die Cloud" bezieht sich dabei auf die global verteilten Rechenzentren der Anbieter (z.B. Amazon Web Services - AWS, Microsoft Azure, Google Cloud Platform - GCP), in denen diese Ressourcen vorgehalten werden.

Das National Institute of Standards and Technology (NIST) definiert Cloud-Computing anhand von fünf wesentlichen Merkmalen: On-Demand Self-Service (Selbstbedienung auf Abruf), Broad Network Access (breiter Netzwerkzugriff), Resource Pooling (Ressourcenbündelung), Rapid Elasticity (schnelle Elastizität/Skalierbarkeit) und Measured Service (messbarer Dienst/nutzungsabhängige Abrechnung). Diese Merkmale ermöglichen es Unternehmen, schneller zu innovieren, flexibler zu agieren und von Skaleneffekten zu profitieren.

Die Servicemodelle (IaaS, PaaS, SaaS)

Cloud-Computing-Dienste werden typischerweise in drei Hauptkategorien oder Servicemodellen unterteilt, die unterschiedliche Abstraktionslevel und Verantwortlichkeiten bieten:

• Infrastructure as a Service (IaaS): Dies ist die grundlegendste Kategorie. Anbieter stellen IT-Infrastruktur wie virtuelle Maschinen (VMs), Speicher und Netzwerke als Dienstleistung zur Verfügung. Der Nutzer mietet diese Ressourcen und ist für die Verwaltung des Betriebssystems, der Middleware und der Anwendungen verantwortlich. IaaS bietet die größte Flexibilität und Kontrolle über die Infrastruktur. Cloud Hosting fällt oft in diese Kategorie.
• Platform as a Service (PaaS): PaaS bietet eine Umgebung für die Entwicklung, Bereitstellung und Verwaltung von Anwendungen, ohne dass sich der Nutzer um die darunterliegende Infrastruktur kümmern muss. Der Anbieter verwaltet Server, Speicher, Netzwerke, Betriebssysteme und Middleware. Der Nutzer konzentriert sich auf seine Anwendung und Daten. Beispiele sind Heroku, Google App Engine oder Azure App Service.
• Software as a Service (SaaS): Hierbei handelt es sich um vollständig gehostete und verwaltete Softwareanwendungen, die den Nutzern auf Abonnementbasis über das Internet bereitgestellt werden. Der Nutzer greift über einen Webbrowser oder eine Client-Anwendung darauf zu, ohne sich um Installation, Wartung oder Infrastruktur kümmern zu müssen. Beispiele sind E-Mail-Dienste wie Gmail, CRM-Systeme wie Salesforce oder Office-Suiten wie Microsoft 365. Dies ist das Modell, mit dem die meisten Endnutzer interagieren.

Bereitstellungsmodelle (Public, Private, Hybrid Cloud)

Neben den Servicemodellen unterscheidet man auch, wie Cloud-Dienste bereitgestellt werden:

• Public Cloud: Die Cloud-Infrastruktur gehört einem Drittanbieter (wie AWS, Azure, GCP) und wird von diesem betrieben. Die Ressourcen werden über das öffentliche Internet bereitgestellt und von vielen Kunden gemeinsam genutzt (Multi-Tenant-Architektur), wobei die Daten sicher voneinander isoliert sind. Public Clouds bieten maximale Skalierbarkeit und Kosteneffizienz.
• Private Cloud: Die Cloud-Infrastruktur wird exklusiv von einer einzigen Organisation genutzt. Sie kann sich im eigenen Rechenzentrum befinden (On-Premises) oder von einem Drittanbieter gehostet werden. Private Clouds bieten mehr Kontrolle, Sicherheit und Anpassungsmöglichkeiten und werden oft für sensible Daten oder zur Einhaltung spezifischer Regularien bevorzugt.
• Hybrid Cloud: Dieses Modell kombiniert Public und Private Clouds, die durch Technologien miteinander verbunden sind, die eine Daten- und Anwendungsportabilität ermöglichen. Organisationen können so die Vorteile beider Modelle nutzen – beispielsweise die Skalierbarkeit der Public Cloud für weniger kritische Anwendungen oder Lastspitzen ("Cloud Bursting") nutzen, während sensible Daten in der Private Cloud verbleiben.

Zusätzlich gibt es Nischenmodelle wie Community Clouds (von mehreren Organisationen mit gemeinsamen Interessen genutzt) oder Multicloud-Ansätze (Nutzung von Diensten mehrerer Public-Cloud-Anbieter).

Vorteile und Herausforderungen

Cloud-Computing bietet zahlreiche Vorteile für Unternehmen und Organisationen. Dazu gehören signifikante Kosteneinsparungen durch den Wegfall hoher Anfangsinvestitionen in Hardware (Umwandlung von Investitions- in Betriebskosten) und die Nutzung von Skaleneffekten der Anbieter. Die Möglichkeit, Ressourcen schnell zu provisionieren, führt zu erhöhter Geschwindigkeit und Agilität in der Entwicklung und Bereitstellung. Die nahezu unbegrenzte Skalierbarkeit und globale Reichweite der Anbieter ermöglichen es, Anwendungen weltweit bereitzustellen und auf Nachfrageschwankungen zu reagieren. Zudem können sich IT-Teams stärker auf strategische Aufgaben konzentrieren, da der Aufwand für das Infrastrukturmanagement reduziert wird (Produktivität). Oft bieten große Anbieter auch hohe Zuverlässigkeit und moderne Sicherheitsmaßnahmen.

Dennoch gibt es auch Herausforderungen. Sicherheits- und Datenschutzbedenken sind zentral, insbesondere im Hinblick auf die Speicherung sensibler Daten bei Dritten, Datenresidenz (wichtig für die Einhaltung der DSGVO in Deutschland/EU) und die Notwendigkeit korrekter Sicherheitskonfigurationen. Ein Vendor Lock-in kann die Migration zu einem anderen Anbieter erschweren. Die nutzungsabhängige Abrechnung erfordert ein sorgfältiges Kostenmanagement, um unerwartete Ausgaben zu vermeiden. Unternehmen sind zudem von der Verfügbarkeit und Stabilität ihres Cloud-Anbieters abhängig. Die Verwaltung komplexer Cloud-Umgebungen erfordert spezialisiertes Know-how, und die Migration bestehender Systeme in die Cloud kann aufwendig sein.