Grundlagen: Wie die Cloud funktioniert

"Privatpersonen sind alle schon in der Cloud, mit ihren Smartphones, auf Google Maps, auf Facebook", sagt Gottfried Vossen, Lehrstuhlinhaber für Informatik an der Universität Münster: "Schon deshalb verlangen sie auch von den Unternehmen, dazu überzugehen." Wenn die Mitarbeiter, die mit Clouds bereits vertraut sind, allerdings in ihren Unternehmen Daten und Anwendungen in die Wolke schicken wollen, ist das ein Prozess mit weit komplexeren Anforderungen. Das technische Umfeld dafür schaffen die Cloud-Anbieter.

Cloud-Computing befindet sich zurzeit in einem Entwicklungsstadium, das sich kaum von Technologien wie Firmennetzwerken, Virtualisierung und IT-Outsourcing trennen lässt, die meist mit im Spiel sind. Im Falle von Public Clouds nutzen, anders als bei firmeneigenen Private Clouds, mehrere Unternehmen gemeinsam eine Rechner-Ressource. Die Firmen sollen die Server möglichst optimal auslasten, umgekehrt müssen die Server ihre Leistung genau nach Bedarf zuteilen können.

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Die Anbieter solcher Infrastructure as a Service, kurz: IaaS, stellen im Grunde also reine Rechenleistung zur Verfügung. Sie müssen diese Zuteilung aber auch jederzeit garantieren können. Die Ausfallsicherheit sollte bei "den berühmten sechs Neunen" liegen, sagt Vossen: "Also bei 99,999999 Prozent." Mehr als zwei Stunden Ausfall pro Jahr sind da nicht drin. Das wichtigste Fallnetz ist hier die Datenredundanz, die Herstellung diverser Kopien und Backups auf eigenständigen Servern, die mit extrem hoher Frequenz auf der Basis von Algorithmen aktualisiert werden.

Server, Plattform, Software, Prozesse

Die Bereitstellung von IaaS erfordert im Cloud-Bereich die höchsten Investitionen. Der Anbieter muss ein leistungsstarkes Rechenzentrum mit zahlreichen Servern errichten. Beim britischen Anbieter Claranet sind das laut Deutschland-Geschäftsführer Olaf Fischer Tausende von Terabyte an Speicherplatz allein hierzulande, gebunden an eine Netz-Übertragungsleistung von rund zehn Gigabit pro Sekunde. Schließlich muss die Cloud in ununterbrochenem Austausch mit den Unternehmen stehen, die sie nutzen.

Die einzelnen Server im Rechenzentrum schließt eine Virtualisierungssoftware, ein Hypervisor, zu einem großen System zusammen, erläutert Fischer. Darüber liegt ein Orchestration Layer, die Bedienoberfläche für den Kunden. Zudem muss das System mit der IT-Umgebung des Unternehmens kompatibel und dort integrierbar sein. Erst ein solches intelligentes System kann sich permanent selbst steuern, um die Anforderungen von oft Tausenden von Kunden gleichzeitig zu bedienen.

Die Steuerungssoftware für Cloud-Server liefern nur wenige große Firmen, Marktführer ist hier der amerikanische Hersteller VMWare. Auch IaaS bieten nur wenige große Firmen an, denn "es ist ein sehr umkämpfter Markt mit hartem Verdrängungswettbewerb", sagt Khaled Chaar, Managing Director beim Kölner Cloud-Provider Pironet.

Sinkende Kosten

Serverlandschaften für Firmen-Clouds sollten in Deutschland oder wenigstens der EU stehen, um den Datenschutz zu gewährleisten. Sie müssen zudem eine sogenannte Mandantenfähigkeit gewährleisten, eine saubere Trennung von Kundendaten. Doch es ist gerade der Abstraktionsgrad dieser beiden Aspekte, der vielen Firmen Clouds noch unheimlich erscheinen lässt. Dabei sind es die kleinen und mittleren Unternehmen sowie Startups, die von den Clouds vor allem profitieren könnten. "Früher mussten sie auf Investoren hoffen, um sich Hard- und Software zuzulegen. Heute mietet man sich eine Cloud, für einen Bruchteil der Kosten", sagt Vossen.

Eine PaaS (Platform as a Service) stellt Softwareumgebungen bereit, sogenannte Middleware, auf denen vom Kunden selbst geschriebene oder gelieferte Programme reibungslos laufen sollen. Die Umgebung muss das Kundenprogramm identifizieren und ausführen können. Hier dominieren ebenfalls die Großen wie Microsoft den Markt.

Im Falle der Software as a Service (SaaS) stellt der Anbieter dagegen reine Softwarelösungen zur Verfügung, die ausschließlich in der Cloud installiert sind und auch dort ablaufen. Der Markt für SaaS ist größer als bei IaaS, da die Anforderungen der Kunden vielfältig sind. Auch wenn nach Einschätzung von Pironet-Mann Chaar die meisten Kunden klassische Büroanwendungen buchen, Programme für Warenwirtschaft oder Buchhaltung: "Die Technik ist neu, aber das IT-Verhalten der Kunden hat sich kaum geändert."

Bevorzugen Unternehmen eine eigene Wolke, eine Private Cloud, kann diese im eigenen Haus, im Firmennetzwerk oder auch im Rechenzentrum eines IT-Anbieters stehen. Eine solche gehostete Private Cloud entledigt die Firma jeglichen IT-Managements und gibt ihr gleichzeitig Gewissheit über den genauen Standort der Daten.

Fließende Übergänge

Die Grenzen zwischen den Cloud-Arten sind fließend, bis hin zu hybriden Clouds, Mischformen etwa aus einer privaten und öffentlichen Cloud. Der jüngste Wolkentypus heißt Business Process as a Service (BPaaS). Hier erhält der Kunde komplette Prozesse, von der SaaS bis zu den Spesenabrechnungen. Von dieser Lösung machen aber bisher noch wenige Firmen Gebrauch.

Das Thema Abrechnung dagegen ist allgegenwärtig, schließlich werben die Cloud-Anbieter damit, die IT-Kosten ihrer Kunden drastisch zu senken. "60 bis 80 Prozent der IT-Kosten eines Unternehmens entfallen auf das Betreiben des eigenen Rechenzentrums", sagt Claranet-Geschäftsführer Fischer. Tatsächlich fällen Unternehmen ihre Entscheidung zugunsten einer Cloud zumeist aus Kostengründen. Das Abrechnen der Wolkennutzung ist denkbar einfach. In Rechnung gestellt werden die zeitliche oder größenmäßige Nutzung von CPU, RAM oder Speicherplatz. Ressourcen können aber auch gekauft und jederzeit zurückgegeben werden.

Inzwischen gehen die Anbieter von Clouds vermehrt dazu über, gestaffelte Standardlösungen anzubieten, etwa nach dem Modell Gold, Silber, Bronze. Mit dem Vorteil, dass der Kunde sie ohne Mühe selbst nach Bedarf konfigurieren kann. Ein Problem bei den Clouds scheint aus Anbietersicht dagegen der noch nicht entschiedene Wettlauf mehrerer Systeme zu sein, an dessen Ende ein Industriestandard stehen soll: "Erst dann beginnt das Geschäft", sagt Chaars.