Cloud Computing ist ein Modell, das es jederzeit erlaubt, überall und bedarfsgerecht über ein Netzwerk auf einen gemeinsam genutzten Pool konfigurierbarer Rechnerressourcen (z. B. Netzwerke, Server, Speichersysteme, Anwendungen und Dienste) zuzugreifen, die schnell und mit minimalem Verwaltungsaufwand oder geringer Serviceprovider-Interaktion bereit gestellt werden können.[1] Wesentliche Charakteristika sind die bedarfsorientierte Selbstbedienung, der breitbandige Netzwerkzugang, die Zusammenlegung von Ressourcen in Pools, die sofortige Elastizität und die gemessene Dienstnutzung.[2] Bezahlt werden i. d. R. nur die tatsächlich beanspruchten Ressourcen (pay per use), wobei es auch Flatrate-Modelle geben kann.[3] Dabei werden diverse Betreiber- und Bereitstellungsmodelle unterschieden.

[1] Vgl. Mell/Grace, The NIST Definition of Cloud Computing, Recommendations of the National Institute of Standards and Technology (NIST), 2011, Special Publication 800-145, abrufbar unter nvlpubs.nist.gov/nistpubs/legacy/sp/nistspecialpublication800-145.pdf (Abruf: 28.2.2019). Nowak, Systematisierung und Bewertung der Customizing- und Modifikationsmöglichkeiten von cloudbasierten ERP-Systemen, 2017, S. 37.
[2] Vgl. Nowak (Fn. 1), S. 3.
[3] Vgl. Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (Hrsg.), Cloud Computing Grundlagen, abrufbar unter www.bsi.bund.de/DE/Themen/DigitaleGesellschaft/CloudComputing/Grundlagen/Grundlagen_node.html (Abruf: 28.2.2019).

1. Betreibermodelle

Clouddienste werden vom Anbieter als Infrastructure-as-a-Service (IaaS), Platform-as-a-Service (PaaS) oder Software-as-a-Service (SaaS) bereitgestellt:[4]

  • Bei IaaS nutzt der Anwender die Cloud-Infrastruktur (Server, virtuelle Computer, Speicher, Netzwerke, Betriebssysteme) des Anbieters, die im Wesentlichen von diesem verwaltet und kontrolliert wird. Der Anwender hat die Kontrolle über das Betriebssystem, den Speicher sowie die in der Cloud-Infrastruktur betriebenen Anwendungen. Für die Nutzung der Cloud-Infrastruktur zahlt der Anwender ein nutzungsabhängiges Entgelt.
  • Bei PaaS stellt der Anbieter neben der Cloud-Infrastruktur mit anpassbaren Rechen- und Speicherkapazitäten eine Programmierumgebung (Programmiersprachen, Bibliotheken, Werkzeuge) für die Entwicklung, Tests, die Bereitstellung und Verwaltung von Softwareanwendungen bereit, die der Anwender z. B. für eine Entwicklung von Web-Applikationen benötigt. Auf die Verwaltung und Steuerung der zugrundeliegenden Cloud-Infrastruktur einschließlich Netzwerk, Server, Betriebssysteme, Speicher durch den Anbieter (IaaS) hat der Anwender keinen Einfluss. Er kontrolliert jedoch Anwendungen, die er in der Cloud-Infrastruktur erstellt und betreibt.
  • Bei SaaS nutzt der Anwender die in einer Cloud-Infrastruktur ausgeführten Anwendungen des Anbieters, auf die er bspw. über einen Webbrowser zugreift. Auf die Verwaltung und Steuerung der zugrundeliegenden Cloud-Infrastruktur einschließlich Netzwerk, Server, Betriebssysteme, Speicher (Iaas) oder einzelner Anwendungsfunktionen durch den Anbieter (PaaS) hat der Anwender keinen Einfluss. Er kann nur benutzerspezifische Einstellungen in der Anwendung vornehmen. Die Wartung (bspw. das Aufspielen von Upgrades und Patches) erfolgt durch den Anbieter.

Merkmal einer cloudnativen SaaS-Software ist die Mandantenfähigkeit (multi tenancy), die es ermöglicht, alle Mandanten (Anwender) auf einer Softwareinstanz zu betreiben und dadurch Skaleneffekte zu erzielen (z. B. gleichzeitiges Upgrade für alle Anwender). Für jeden Anwender stellt es sich so dar, als ob er alleiniger Nutzer der Software ist (anwenderspezifische virtuelle Anwendungsinstanz), wobei integrierte Sicherheitsmechanismen sicherstellen, dass Anwendung und Daten der Anwender voneinander getrennt sind. Nachteil der mandantenfähigen SaaS-Lösung ist, dass sie für alle Anwender gleichermaßen nutzbar sein muss, so dass eine individuelle Anpassung der Software für einzelne Anwender nur begrenzt im Rahmen der Parametrisierung (z. B. keine Änderungen im Quellcode) möglich ist. Im Vergleich dazu bedienen bei einer Multi-Instanz-Architektur (single tenancy) separate Software-Instanzen verschiedene Anwender, was weitergehende individuelle Anpassungen der Software ermöglicht.

[4] Vgl. Mell/Grace (Fn. 1), S. 2 f.

2. Bereitstellungsmodelle

Hinsichtlich der Bereitstellung wird zwischen öffentlichen, privaten, gemeinschaftlichen und hybriden Clouds (public, private, community und hybrid clouds) unterschieden:[5]

  • Bei öffentlichen Clouds sind sämtliche Hardware-, Software- und andere unterstützende Infrastrukturkomponenten Eigentum des Cloudanbieters und werden von diesem verwaltet. Die Leistungen werden über das Internet angeboten und können von jedem potenziellen Anwender in Anspruch genommen werden.
  • Bei einer privaten Cloud werden die Ressourcen der Cloud ausschließlich von einem Anwender (mit ggf. mehreren Geschäftseinheiten) genutzt. Die Dienste und Infrastrukturkomponenten werden vom Anwender, einem Drittanbieter oder beiden (managed private cloud) in einem privaten Netzwerk verwaltet...

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