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Das technische Potenzial von Cloud Computing
10 Min Keine Frage: Die Zukunft liegt in der Cloud. Cloud Technologien dominieren den Markt und die Vielzahl der Unternehmen, die bereitwillig auf die Cloud setzen, zeigt wie wichtig diese Technologie geworden ist.
Published by
Simone Catania
Date
06.04.2023
Das Wort „Cloud“ scheint allgegenwärtig. Es ist in jeder Branche zu einem Keyword geworden, um alle Aspekte im Zusammenhang mit Innovation und Digitalisierung hervorzuheben, die die meisten Unternehmen gerade aufzuholen versuchen. Wir sind auch ständig von der Cloud. Aber verstehen wir wirklich das Konzept hinter dieser Technologie?
Wenn Sie früher einen Mailserver hatten, stand der physische Server in Ihrem Büro, mit Kabeln und einem Serverbetriebssystem, vielleicht Windows NT 4.0 und Microsoft Exchange Server – ein riesiger Aufwand, jedes Element war von einem anderen abhängig. Ein Problem im Betriebssystem, wie eine Error oder eine Schadsoftware, in der CPU oder in der Stromversorgung, hätten die E-Mail-Dienste im Netz komplett lahm gelegt; Server und Anwendungen waren vollständig abhängig von der Hardware.
Im Cloud-System, das wir heute verwenden, sind diese Elemente voneinander unabhängig. Die Software ist vom Betriebssystem und damit von der Hardware getrennt. Die Cloud ermöglicht die Erstellung von virtuellen Maschinen (VM), die digitale Version eines physischen Computers. In der virtuellen Welt kann diese Instanz auf eine andere Hardware migriert werden, wenn etwas nicht funktioniert. Wird z. B. die Stromversorgung des Betriebsservers unterbrochen, migriert die Virtualisierung auf einen anderen Server; der Dienst läuft ohne Probleme weiter. Die Virtualisierung ist nur eine der vielen Möglichkeiten der Cloud-Technologie.
Woher kommt das Konzept Cloud Computing?
Die Cloud steht für den uneingeschränkten Zugriff auf Ressourcen. Das Symbol wurde dem alten öffentlichen Telefonnetz entlehnt. Obwohl sich der Begriff “Cloud Computing” in den frühen 2000er Jahren verbreitete, stammt das Konzept aus den 60er Jahren, als die ersten Technologieunternehmen Zeit auf einem Großrecher mieteten, anstatt einen zu kaufen.
In den Folgejahren wurde ein PC immer erschwinglicher, bis schließlich Rechenzentren eingerichtet wurden. Mit dem Aufkommen des Internets zwischen Ende der 90er und Anfang der 2000er Jahre stieg der Bedarf an Rechenleistung drastisch an.
1999 startete das US-Unternehmen Salesforce erstmals Unternehmens-Applications über das Internet – der Beginn von Software-as-a-Service (SaaS). Der nächste Meilenstein kam 2002 mit dem Amazon Web Services (AWS), einer Suite von Cloud-basierten Services, gefolgt von Elastic Compute Cloud (EC2) in 2006, mit der virtuelle Computer zur Ausführung von Applications gemietet werden konnten.
2009 traten mehrere große Technologieunternehmen in den Cloud-Bereich ein. Google mit der G Suite (jetzt Google Workspace) und Microsoft mit Microsoft Azure boten webbasierte Anwendungen an. Cloud-Technologien hielten allmählich Einzug in die Unternehmenswelt und in die gesamte digitale Umgebung.
8 Technologien, ermöglicht durch Cloud Computing
Virtual Computing ist nur eine Komponente des Cloud-Ökosystems. Cloud Computing bringt noch mehr mit sich und umfasst einige weitere Computing-Dienste. Speicher, Datenbanken, Server, Netzwerke, Software und Analysen – Cloud Computing bietet flexible Ressourcen und innovative Lösungen als Basis der heutigen digitalen Revolution.
Cloud Computing hat die Türen zu innovativen Internetlösungen geöffnet. Werfen wir einen Blick auf die vorrangigen Technologien, die sich auf Cloud Computing stützen.
1. Web Applications
Die überwiegende Software, die wir heute verwenden, ist nicht mehr auf unseren Computern installiert. Meistens sind die Anwendungen webbasiert und werden durch Cloud Computing ermöglicht. Es handelt sich um relativ simple Software, die in Standard-Webprogrammiersprachen wie HTML, CSS, JavaScript, XML, PHP usw. geschrieben ist. Im Gegensatz zu Softwareprogrammen müssen sie nicht lokal auf dem Betriebssystem des Geräts installiert und ausgeführt werden.
Wenn Sie eine Webanwendung verwenden, greifen Sie über den Webbrowser Ihres Geräts auf einen Server zu, der sich irgendwo auf der Welt befindet. Alles, was Sie brauchen, ist eine stabile Internetverbindung – die webbasierte Anwendung ist in der Regel von überall und jederzeit zugänglich. Die Server befinden sich an irgendeinem anderen Ort und nicht in Ihrem Büro oder zu Hause. Beispiele für beliebte webbasierte Anwendungen sind CMS wie WordPress oder Shopify, soziale Netzwerke wie Facebook und Twitter, Online-Shops wie Amazon und Anwendungen wie Google Workplace.
2. Clustering oder Computer Cluster
Sie haben einen Computer Cluster, wenn Sie ein Betriebssystem auf mehreren Servern einrichten und dazu eine Anwendung installieren. Sie bilden eine Gruppe von zwei oder mehr Computern, die mit einem bestimmten Ziel zusammenarbeiten. Cluster Computing wird häufig eingesetzt, um Server oder Instanzen zu verbinden und eine Datenbank zu betreiben.
Sie können z. B. MySQL auf verschiedenen Computern in Ihrem Büro laufen lassen und einen Cluster einrichten, der aus verschiedenen Hardwaretypen besteht. Die Datenbank wird repliziert, d. h. jeder Computer nutzt dieselben Informationen. Wenn Sie über das Internet auf die Datenbank zugreifen, greifen Sie auf den Cluster zu und nicht auf eine bestimmte Datenbank in einem einzelnen Gerät.
Der Großteil der Online-Informationen stammt aus Datenbanken, die in diesen Cluster-Umgebungen gespeichert sind. Webbasierte Anwendungen nutzen beispielsweise Computer Cluster, um ihre Datenbank zu speichern.
Der Cluster wählt aus, an welchen Server Sie weitergeleitet werden sollen. Wenn der erste Server im Cluster zu stark ausgelastet ist, werden Sie zum nächsten umgeleitet. Diese Clustering-Funktion wird als Loadbalancing bezeichnet und optimiert die Leistung. Cluster bieten eine hohe Verfügbarkeit, sind belastbar und redundant.
3. Terminal Services
Früher hatten wir einen Großrechner und Dumb Terminals mit begrenzter Rechenleistung, um mehrere Benutzer mit einem Computer zu verbinden. Sie wurden „dumb (dt: dumm)“ genannt, weil sie über keine “Intelligenz” verfügten – also keine eigenen Rechen- oder Textverarbeitungsfunktionen besaßen – und im Wesentlichen nur Eingabe-/Ausgabegeräte waren, wie eine Maus oder eine Tastatur. Sie mussten Informationen an den Großrechner zurücksenden, da Computer nicht weit verbreitet waren und nur wenige User leistungsstarke Computer benötigten.
Die Technik entwickelte sich weiter und die Dumb Terminals wurden obsolet. Sie wurden durch das Smart-Terminal- und Thin-Client-Konzept ersetzt, das lokale Prozesse ausführen und mit einem leistungsstarken Computer, wie einem Server, verbunden werden konnte.
Heute werden Terminal Services installiert, z. B. in Microsoft Windows Server. Über ein Fenster auf dem Desktop ermöglichen sie die Verbindung mit dem Terminal Services Server. Über ein einziges Computer-Dashboard erhalten Sie Remote-Zugriff auf alle Ihre Komponenten. Fällt Ihr Computer aus, können Sie auf einem anderen Computer auf den Terminal Service Server zugreifen.
4. Application Server
Application Server (AS) hosten Anwendungen. Sie geben Usern Zugriff auf eine Software, ohne dass sie auf dem Gerät installiert werden muss. AS basieren auf Terminal Service Servern und bieten ein Framework, um die Erstellung von Web Applications zu erleichtern, und eine Serverumgebung zum Ausführen dieser Applications.
Anstatt das gesamte Terminal Service-Dashboard zu erhalten, wird nur die Anwendung installiert. Das Verfahren ist unkompliziert, da es nur ein paar Klicks erfordert und verwendet werden kann, um statische und dynamische Inhalte über mehrere Protokolle wie HTTP zu liefern, inklusive Zugriff auf die Application-Datenbank.
Application Server können jedoch mehr als nur Websites bereitstellen.
Sie bieten Clustering, Failover und Loadbalancing – Entwickler können sich so auf die Businesslogik konzentrieren. Application Server unterstützen in der Regel mehrere Programmiersprachen und Deployment-Plattformen. Sie werden für die Ausführung von Apps auf Servern, Mobilgeräten und Browsern verwendet.
5. Virtualisierung
Die meisten Menschen assoziieren Virtualisierung mit Cloud Computing. Obwohl dies zutrifft, ist Virtualisierung nur eine Technologieart, die mit dieser Innovation verbunden ist.
Wenn Sie vor Cloud Computing Ihre Serverbetriebssysteme von einer physischen Hardware auf eine andere migrieren wollten, mussten Sie eine vollständige Sicherung aller Daten erstellen, das Betriebssystem migrieren und auf der neuen Hardware installieren. Anschließend mussten Sie alle Anwendungen des Betriebssystems neu installieren und alle gesicherten Daten auf dem neuen Server wiederherstellen. Vielleicht wäre der neue Server nach 24 Stunden sorgfältiger Arbeit endlich einsatzbereit gewesen.
Die Übertragung erforderte Zeit, qualifizierte Arbeitskräfte und Geld. Ein Prozess, der jedes Mal durchgeführt werden musste, wenn Sie Ihr System mit mehr CPU oder RAM aufrüsten wollten!
Die Virtualisierung ermöglicht die Trennung des Betriebssystems von der Hardware. Jetzt können Sie das Betriebssystem inklusive Anwendungen, Einstellungen usw. mit nur wenigen Klicks von einer Hardware auf eine andere übertragen. Da sich bei der Virtualisierung das Betriebssystem über der Hardware befindet, können Sie Daten und Einstellungen auf die neue Hardware einfach kopieren und einfügen. Statt 24 Stunden dauert die Migration jetzt nur noch eine Stunde.
Erfahren Sie in unserem Blog-Artikel, wie Virtualisierung im Cloud Computing-Netzwerk integriert wird.
6. Virtuelle Server-Instanzen
Beim Cloud Computing ist eine Instanz ein virtueller Server, auf dem eine Anwendung in einem Public oder Private Cloud-Netzwerk ausgeführt wird. Virtuelle Maschinen und Instanzen werden häufig synonym verwendet. Bei gehosteten Instanzen zahlen Sie für die von Ihnen benötigten Rechen-Ressourcen und nicht für die tatsächliche Hardware, die von jemand anderem gehostet wird.
Das erste Pay-per-Use-Modell in der Cloud-Umgebung war wahrscheinlich Amazons „Elastic Computing“. Virtuelle Server-Instanzen ermöglichen eine maximale Auslastung, und Sie können das System nach Belieben konfigurieren und die Ressourcen frei zuweisen. Bei Bedarf kann die Rechenleistung auf mehrere Maschinen erweitert werden.
Mit dem rasanten Wachstum der Cloud und des Internets in den letzten Jahren findet der Datenaustausch weit entfernt von den Rechenzentren statt. Cloud-Anbieter setzen Edge-Server ein, um virtuelle Server-Instanzen an Brennpunkten zu betreiben. Durch die Verkürzung der Entfernung können die Daten schneller übermittelt werden – die Serverleistung wird verbessert.
7. Gehostete Lösungen
Unternehmen bieten verschiedene gehostete Lösungen an. Anstatt Produkte zu kaufen, erwirbt man eine Mitgliedschaft oder eine Lizenz und erhält Zugang zu einer Schnittstelle und verschiedenen Funktionalitäten. Lizenzen, Datenbanken, CMS und Anwendungen sind zu gehosteten Lösungen geworden. Gmail zum Beispiel ist ein vollständig gehosteter Dienst. Microsoft Exchange Server ist ein weiteres Beispiel. Sie können Mail- und Kalenderserver auf Windows Server-Betriebssystemen nutzen, ohne physische Geräte zu kaufen.
Falls Sie sich wundern
Es gibt einen Unterschied zwischen gehosteten Instanzen und gehosteten Lösungen. Bei ersteren wird der virtuelle Server erstellt, auf dem Sie Ihre eigenen Konfigurationen installieren. Bei gehosteten Lösungen verwaltet der Anbieter sowohl die Hardware als auch die Software. Sie greifen online über ein VPN oder einen Remote-Desktop auf die gehostete Lösung zu und profitieren von deren Rechenleistung.
8. Public, Privat und Hybrid Cloud
Unter dem weiter gefassten Begriff Cloud Computing lassen sich drei allgemeine Modelltypen unterscheiden. Die Public Cloud umfasst die gesamte Cloud-Infrastruktur im Internet bei einem Service Provider. Sie können darauf zugreifen und die Rechenleistung, die Speicherkapazität und die Dienste so viel und nur dann nutzen, wenn Sie sie benötigen.
Angenommen, Sie müssen sensible Daten und strenge Compliance-Anforderungen einhalten oder Sie möchten einfach diese Technologie in Ihrer eigenen Server-Umgebung haben. In diesem Fall bietet die Private Cloud eine dedizierte Cloud-Infrastruktur zu Ihrer exklusiven Nutzung. Regierungen oder große Unternehmen verlassen sich in der Regel auf diese Private Solution.
Die Hybrid-Cloud vereint beide Optionen. Sie bietet die optimale Infrastruktur für jeden Workload, da Sie entscheiden können, wie Sie den Cloud-Service Ihren Anforderungen entsprechend und nach möglichen saisonalen Spitzen aufteilen.
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