Cloud-Infrastruktur
Bei der Cloud-Infrastruktur handelt es sich um die Hardwareressourcen, die für den Betrieb der Cloud-Dienste nötig sind, für gewöhnlich sind das Server, Speicher und Netzwerkkomponenten. Man spricht dabei auch von Utility-Computing und On-Demand-Computing und typischerweise gibt es Optionen zur nutzungsbasierten Bezahlung (Pay-per-Use) oder Zahlung im Voraus (pre-paid).
Cloud-Computing wird meist in riesigen Datenzentren gehostet, die durch ihre Größe Computerressourcen auf effizientere Art liefern. Sie bieten hohe Qualität bei vergleichsweise niedrigen Kosten. Der Nachteil: Wenn ein Cloud-Dienst oder Datenzentrum mit Millionen von Kunden den Betrieb einstellt, hat das entsprechend große Auswirkungen.
Datenzentren
Ein Datenzentrum ist „eine Einrichtung mit vernetzten Computern und Speicherträgern, die Unternehmen und Organisationen nutzen, um große Datenmengen zu verwalten, verarbeiten, speichern und verbreiten“. Datenzentren sind von kritischer Bedeutung für den Alltagsbetrieb von Unternehmen. Sie sind teuer im Bau und verbrauchen sehr viel Energie, da die Server und das Netzwerk sowie Lüftungs- und Kühlungssysteme ständig in Betrieb sind.
Manche Unternehmen verteilen ihre Aktivitäten auf verschiedene Standorte, je nachdem, wo sie die meisten Nutzer haben, um schnellere Dienste mit minimaler Latenz (Verzögerung) anzubieten, was in Bereichen wie Gaming, Trading, Videokommunikation und Videostreaming sehr wichtig ist.
Der Kern des Cloud-Computing-Modells ist es, die Grenzen von physischen Datenzentren und Computern zu sprengen. Anbieter für Cloud-Computing-Dienste sorgen für die Instandhaltung der Datenzentren und dafür, dass unendlich Speicherplatz und Rechenleistung zur Verfügung stehen, sollte der Bedarf wachsen.
Edge-Computing
Der Großteil des Cloud-Computing findet momentan in großen Datenzentren statt. Diese Datenzentren liegen teilweise jedoch sehr weit entfernt von den Geräten, die sie nutzen, wodurch eine Verzögerung (Latenz) entsteht, während die Daten über das Internet übertragen werden. Eine Lösung für dieses Problem ist Edge-Computing.
Alle intelligenten Geräte haben Rechenleistung, die oft zu großen Teilen ungenutzt bleibt, wenn das Gerät nicht in Betrieb ist. Wenn Sie einen Smart-TV, ein Laptop, ein Smartphones oder eine Smartwatch haben, sind es wahrscheinlich viele Stunden am Tag, in denen Sie diese Geräte nicht nutzen. Genauso verhält es sich mit Ihren Nachbarn und Unternehmen in der Nähe. Edge-Computing ist eine neue Methode des Cloud-Computing, bei denen diese „schlafenden“ intelligenten Geräte zur Datenverarbeitung verwendet werden. Es ermöglicht den Zugang zu ungenutzter Rechenleistung, die näher an der Quelle und somit schneller und energieeffizienter ist.
Energieeffiziente, zuverlässige Edge- und Cloud-Infrastrukturen werden für nachhaltige Innovation entscheidend sein. Jeder Rechenvorgang verbraucht Energie. Je mehr Energie eingespart werden kann, desto nachhaltiger werden Computer.
Bereitstellungsmodelle
Es gibt drei Arten der Bereitstellung (Deployment) von Cloud-Diensten: Eine Cloud kann privat, öffentlich oder hybrid (eine Mischung aus beidem) sein.
Public-Cloud-Dienste sind im offenen Internet für die Öffentlichkeit zugänglich. Der Cloud-Anbieter besitzt die Hardware (Server) und verschiedene Parteien nutzen sie gemeinsam.
Private-Cloud-Dienste können ein eigenständiges Netzwerk oder ein Datenzentrum sein, das Dienste nur einem bestimmten Personenkreis unter spezifischen Zugangsbedingungen anbietet. Die Cloud-Infrastruktur wird nur durch ein einziges Unternehmen genutzt. Sie läuft entweder vor Ort (im Büro des Unternehmens) oder wird von einem Serviceanbieter bereitgestellt und betrieben.
Bei manchen Unternehmen gibt es eine Mischung aus beidem. Hybrid-Cloud-Dienste ermöglichen Unternehmen, vertrauliche oder kritische Aktivitäten vor Ort mit einer privaten Cloud durchzuführen und eine öffentliche Cloud eines Drittanbieters für weniger sensible Vorgänge wie Tests und Entwicklungsarbeiten zu nutzen. Dieses Modell ist vor allem für Big Data weitverbreitet: Die Daten werden am Unternehmenssitz gespeichert, analytische Abfragen hingegen laufen in der öffentlichen Cloud.
Ob privat, öffentlich oder hybrid, Ziel von Clouds ist es, einfachen, skalierbaren Zugang zu Computerressourcen und IT-Diensten zu gewähren.
Art der Dienstleistungen: IaaS, SaaS und PaaS
Die drei Hauptdienstleistungen bei Cloud-Computing sind: Infrastructure as a Service (IaaS), Platform as a Service (PaaS) und Software as a Service (SaaS). Sie basieren auf den drei Schichten eines Computer-Stacks: Infrastruktur, Plattform und Anwendungen.
| Art der Plattform | Typische Beispiele |
|---|---|
| SaaS | Google Apps, Dropbox, Zoom, Salesforce CRM, Cisco WebEx, Concur, GoToMeeting, Office 365, Quickbooks, Xero |
| PaaS | AWS Elastic Beanstalk, Heroku, Force.com, Google App Engine, Apache Stratos, OpenShift |
| IaaS | DigitalOcean, Linode, Rackspace, AWS EC2, Cisco Metapod, Google Compute Engine (GCE) |
Beim Infrastructure-as-a-Service-Modell können Benutzer Infrastrukturen und physische Computerressourcen wie Server, Netzwerke, Speicher und Platz in Datenzentren nutzen, ohne diese besitzen, verwalten oder betreiben zu müssen.
Beim Platform-as-a-Service-Modell haben Benutzer Zugang zu Hardware und Software, üblicherweise um Anwendungen zu entwickeln und über das Internet Benutzern anzubieten.
Das Software-as-Service-Modell ist ein Modell zur Lizensierung und Bereitstellung von Software, bei dem Software und Anwendungen zentral gehostet werden und per Abonnement verfügbar sind. Man spricht hierbei auch von „On-Demand-Software“.
Durch die hohe Skalierbarkeit und große Flexibilität von SaaS-Plattformen können Benutzer die Dienste von überall aus und auf verschiedenen Plattformen wie Webbrowsern, Tablets und Mobilgeräten nutzen, ohne dass aufwändige Infrastruktur nötig wäre.
Die Plattformen verbreiteten sich insbesondere aufgrund der Nachfrage im Bereich Kundenmanagement (CRM), Buchhaltung und Unternehmensressourcenplanung (ERP) über Abonnements mit nutzungsbasierter Bezahlung. Der zunehmende Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI), maschinellem Lernen, Big Data und Analysesoftware wird das Wachstum von SaaS weiter antreiben.
Unternehmen im Bereich Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) verwenden Public-Cloud-Plattformen von den Topanbietern AWS, Microsoft und Google, um mit schnellem Wachstum und komplexer Infrastruktur besser umzugehen.
Der Einzelhandel und der Onlinehandel setzen auf das IaaS-Modell, um Website-Traffic zu verwalten und ein reibungsloses Shopping-Erlebnis auf mobilen Plattformen und Tablets zu bieten. Ein weiterer Vorteil der Cloud-Computing-Technologie sind intelligentere Geschäftsentscheidungen durch die Nutzung von Kundendaten. Physische Geschäfte verbessern die Kundenerfahrung beispielsweise durch vernetzte Verkaufsstellen und ein zentralisiertes Rechnungswesen in der Cloud.
Cloud-Computing-Dienste
Cloud-Computing-Dienste sind sehr vielfältig und umfassen grundlegende Speicherdienste (für Fotos, Videos und Dokumente) über Netzwerke und Rechenleistung für Standard-Office-Anwendungen (G Suite, Microsoft 365) bis hin zu anspruchsvolleren Technologien wie künstlicher Intelligenz. Für die meisten Dienste muss der Benutzer nicht physisch in der Nähe der Hardware sein, da sie über die Cloud angeboten werden. So spart man viel Geld und braucht nicht die Hardware, um die Dienste selbst zuhause oder im Büro zu betreiben. Dadurch ist Cloud-Computing schneller, günstiger und flexibler als konventionelle Computertechnik.
Die wichtigsten neu entstehenden Technologien wie künstliche Intelligenz, Internet der Dinge, Blockchain und Big Data arbeiten mit gewaltigen Datenmengen und erfordern sehr viel Speicherplatz und Rechenleistung für den Betrieb. Die Cloud ist auschlaggebend für die Nutzung dieser Technologien, da sie günstige Rechenleistung mit nutzungsbasierter Bezahlung bietet. Es ist äußerst wichtig, eine wettbewerbsfähige, innovative europäische Wirtschaft im digitalen Zeitalter zu fördern.
Gefragte Fähigkeiten und Jobchancen
Die Nachfrage nach Fähigkeiten rund um Cloud-Computing steigt, da immer mehr Unternehmen Cloud-Dienste anbieten. Die Berufsprofile in diesem Bereich sind vielfältig und beinhalten eine Mischung aus Projektmanagement, Data Science und technischer Fachkenntnis. Dazu gehören Datenbankmanagement, Entwicklung, Sicherheit, Cloud-Einführungsplanung, Cloud-Anwendungsdesign sowie Cloud-Management und -Überwachung.
Bei den Qualifikationen sind insbesondere solide Kenntnisse in Cloud-Computing-Technologie und -Infrastruktur sowie Erfahrung mit dem Entwurf und der Migration von Cloud-Anwendungen gefragt. Erfahrung als Berater könnte ebenfalls ein Plus sein, da man Beziehungen mit Kundschaft und Mitarbeitenden aufbauen muss.
Technische Fähigkeiten in folgenden Bereichen sind besonders gefragt:
Datenbanken: In der Cloud gelagerte Daten zu speichern, zu verwalten und einzusehen, ist grundlegend für jede Art von cloudbasierter Strategie.
Durch in der Cloud gehostete Software können schnelle, inkrementelle Entwicklungen deutlich öfter bereitgestellt werden, weshalb es Fachkräfte für DevOps (Development + Operations, d. h. Entwicklung + Betrieb) braucht, die durch ihre bereichsübergreifenden Kenntnisse eine reibungslose Verteilung der Software sicherstellen.
Informationssicherheit: Cybersicherheit und Schutzvorrichtungen sind sehr wichtig für Cloud-Computing.
Netzwerke: Die Integration der Cloud-Dienste in Netzwerke ist von entscheidender Bedeutung.
Programmieren: Gute Kenntnisse in Programmiersprachen wie PHP, Java und .NET sind fundamental. Auch traditionelle Programmiersprachen wie Python und Ruby sind gefragt.
