Cloud Infrastrukturen
Organisatorisches
The Big Picture
Wie passt die Cloud in das 
aktuelle Gesamtbild 
der Wirtschaft?
Software sprengt Märkte
Die Großen fürchten die 
Newcomer mehr denn je.
Was unterscheidet 
das klassische Unternehmen 
vom Disruptor?
Time to Value
Der disruptive Stack
• Business - Lean Startup 
• Entwicklung - Agile Development 
• Betrieb - Cloud
Lean
• Derived from Japanese manufacturing 
industry 
• Toyota Production System (TPS) 
• Master Thesis, John Krafcik, 1988 
„T...
ISBN-10: 0060974176 
ISBN-13: 
978-0060974176
• Prozessorientierung 
• Prozessoptimierung 
• Reduzierung von Verschwendung 
(„Waste“) entlang der gesamten 
Wertschöpfun...
The Lean Startup
ISBN-10: 0307887898 
ISBN-13: 978-0307887894
• Ein Managementansatz für Startups 
• Startups arbeiten in unsicherer 
Umgebung 
• Finden eines nachhaltigen 
Geschäftsmo...
• Wert-Hypothese 
• Wachstums-Hypothese 
• Minimum Viable Product (MVP) 
• Validierung der Hypothesen 
• Build, Measure, L...
Agile Softwareentwicklung
http://agilemanifesto.org
• Continuous delivery 
• Continuous Integration 
• Continuous Deployment 
• Fließender Anforderungskatalog 
(Backlog) 
• K...
• Enge Zusammenarbeit des Teams 
(täglich) 
• Motivation, Vertrauen, Professionalität 
• Vis à vis Kommunikation 
• Funkti...
• Nachhaltiges Entwicklungstempo 
(Dauerlauf statt Sprint) 
• Technische Exzellenz und hohe Qualität 
• Einfachheit. Occam...
Beispiele agiler Methoden
• Scrum 
• Kanban
Kanban
ISBN-10: 0984521402 
ISBN-13: 978-0984521401
• Kanban ist agil. 
• Kanban ist lean. 
• Kanban ist kein 
Softwareentwicklungsprozess. 
• Kanban ist ein Meta-Prozess. 
•...
• Work-in-progress (WIP) 
reduzieren 
• Voller Fokus auf Softwarequalität 
• Häufig funktionierende Software liefern 
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• Softwareentwicklungsprozess als Fluss 
vorstellen 
• Anwendung von Methoden zur 
Flussoptimierung 
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• Vertrauen zu Projektbeteiligten 
aufbauen 
• Bedarf und Durchlauf aufeinander 
abstimmen 
• Methodische Priorisierung 
•...
• Regelmäßige Arbeit am Prozess 
• Einbeziehung des Teams 
• Selbstorganisation des Teams 
• Entstehung einer Kaizen-Kultu...
Kanban zeigt Engpässe. 
Hilft den Wertstrom zu 
beschleunigen.
• Software treibt Innovation 
• Der disruptive Stack macht 
den Unterschied 
• Die Cloud ist Teil des Stacks
Cloud
Roadmap
• Cloud Basiswissen 
• Grundlagen des Clusterbaus 
• Infrastructure as a Service 
• Platform as a Service 
• Projektarbeit
Lernziele
• Kenntnis grundlegender Cloud- 
• Technologien 
• Paradigmen und Methodiken 
• Hands-on: Gelerntes Anwenden
Cloud Basiswissen
Was ist die Cloud?
NIST Definition of Cloud 
Special Publication 
SP800-145 
http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf
Kern-Eigenschaften 
der Cloud
On-demand self-service 
• Selbstständige Provisionierung 
• Virtuelle Maschinen 
• Storage 
• Software Dienste 
• Keine pe...
Broad Network Access 
• Erreichbarkeit der Ressourcen im 
Netzwerk
Resource Pooling 
• Multimandantenfähigkeit 
• Physikalische oder virtuelle Isolation 
• Dynamische Ressourcen-Zuordnung z...
Rapid Elasticity 
• Elastische Provisionierung und Freigabe 
• Automatische Provisionierung 
• Eindruck „unendlicher Resso...
Measured Service 
• Monitoring 
• Reporting 
• Automatische Ressourcen-Kontrolle
Ebenso wichtige 
Eigenschaften 
(Nicht im NIST Dokument)
Redundanz und Robustheit 
• Vermeidung von SPOFs 
(Single Point Of Failure) 
• Skalierbare Architekturen 
(Lastverteilung)...
Selbstheilung
Selbstheilung 
• Monitoring (Verfügbarkeit) 
+ 
• Automatisierte Bereitstellung 
(Provisioning) 
= 
• Selbstheilung
Auto-Scaling
Auto-Scaling 
• Monitoring (Durchsatz) 
+ 
• Automatisierte Bereitstellung 
(Provisioning) 
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• Auto-Scaling
Service Modelle der Cloud
Infrastructure as a Service 
IaaS
Infrastructure as a Service (IaaS) 
• Automatisierbare Bereitstellung der 
folgenden Ressourcen: 
• Rechenleistung („compu...
Infrastructure as a Service (IaaS) 
• Virtueller Clusterbau 
• VMs, Netzwerk, Storage 
• Software-Ebene ist nicht abgedeck...
Platform as a Service 
PaaS
Platform as a Service (PaaS) 
• Anwendungsdeployments 
• Keine/wenig Software-Installation 
notwendig 
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Platform as a Service (PaaS) 
• Kein Kontakt mit der Infrastruktur (VMs, 
Block-Storage, Networking) notwendig. 
• Anwendu...
Software as a Service 
SaaS
Software as a Service (SaaS) 
• Gebrauchsfertige Software 
• Betrieben in der Cloud 
• Kein Kontakt mit PaaS oder IaaS
Deployment Modelle 
der Cloud
• Public Cloud 
• Amazon, anynines, Google, etc. 
• Private Cloud 
• Bosch, BMW, Nestlé, etc. 
• Community Cloud (e.g. gCl...
Bausteine der Cloud
• IaaS, PaaS, SaaS 
• NoSQL 
• Big Data 
• Devops / Noops
IaaS 
PaaS 
SaaS
Infrastructure as a Service 
(IaaS) 
Technologien
IaaS aus der Dose
IaaS - Public Provider 
• Amazon Web Services (AWS) 
• Google Compute 
• Profitbricks 
• OpenStack Provider 
• HP 
• Ubunt...
IaaS zum Selbermachen
IaaS - Produkte 
• VMware (kommerziell) 
• Cloud Stack (open source, kommerziell) 
• OpenStack (open source, kommerziell) ...
IaaS Beherrschen 
mit 
Installationsautomatisierung
• Chef 
• Puppet 
• Bosh 
• OpenStack Heat
PaaS
Öffentliche PaaS Anbieter
PaaS Anbieter 
• anynines 
(deutsche Firma, deutsche Server) 
• Cloud Control 
(deutsche Firma, US Infrastruktur mit 
Stan...
PaaS Baukasten
PaaS Baukasten 
• Cloud Foundry 
• Open Shift 
• Kubernetes
Cloud nahe 
Dienste
• Apache Hadoop 
• Apache Mesos 
• CouchDB 
• MongoDB 
• Elastic Search 
• Redis 
• Memcache 
• RabbitMQ 
• Neo4J 
• Solr ...
• Riak 
• Jenkins
Das Ergebnis
Applications (SaaS) 
CF API (deploy, 
scale, services, ...) 
PaaS (PaaS) 
VMs, 
Network, 
Storage 
Infrastructure as a Ser...
Open Source basierter 
Cloud Stack
• Kein Vendor-Lock-In 
• Offene Standards 
• Offene Schnittstellen 
• Keine Lizenzgebühren
Applications (SaaS) 
CF API (deploy, 
scale, services, ...) 
Cloud Foundry (PaaS) 
VMs, 
Network, 
Storage 
OpenStack (Iaa...
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Vorlesung - Cloud infrastrukturen - Einleitung

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Einleitung in die Vorlesung Cloud Infrastrukturen mit den Themen Cloud Foundry, OpenStack, Lean Startup, Kanban, IaaS und PaaS. Einführung in die Cloud-Terminologie sowie Überblick über die Interessen des Marktes hinter den Cloud-Konzepten.

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Vorlesung - Cloud infrastrukturen - Einleitung

  1. 1. Cloud Infrastrukturen
  2. 2. Organisatorisches
  3. 3. The Big Picture
  4. 4. Wie passt die Cloud in das aktuelle Gesamtbild der Wirtschaft?
  5. 5. Software sprengt Märkte
  6. 6. Die Großen fürchten die Newcomer mehr denn je.
  7. 7. Was unterscheidet das klassische Unternehmen vom Disruptor?
  8. 8. Time to Value
  9. 9. Der disruptive Stack
  10. 10. • Business - Lean Startup • Entwicklung - Agile Development • Betrieb - Cloud
  11. 11. Lean
  12. 12. • Derived from Japanese manufacturing industry • Toyota Production System (TPS) • Master Thesis, John Krafcik, 1988 „Triumph of the Lean Production System“
  13. 13. ISBN-10: 0060974176 ISBN-13: 978-0060974176
  14. 14. • Prozessorientierung • Prozessoptimierung • Reduzierung von Verschwendung („Waste“) entlang der gesamten Wertschöpfungskette • Einbeziehen der Mitarbeiter
  15. 15. The Lean Startup
  16. 16. ISBN-10: 0307887898 ISBN-13: 978-0307887894
  17. 17. • Ein Managementansatz für Startups • Startups arbeiten in unsicherer Umgebung • Finden eines nachhaltigen Geschäftsmodells • Validiertes Lernen
  18. 18. • Wert-Hypothese • Wachstums-Hypothese • Minimum Viable Product (MVP) • Validierung der Hypothesen • Build, Measure, Learn-Zyklen • Möglichst hohe Frequenz
  19. 19. Agile Softwareentwicklung
  20. 20. http://agilemanifesto.org
  21. 21. • Continuous delivery • Continuous Integration • Continuous Deployment • Fließender Anforderungskatalog (Backlog) • Kurze Lieferzyklen (Tage, Wochen)
  22. 22. • Enge Zusammenarbeit des Teams (täglich) • Motivation, Vertrauen, Professionalität • Vis à vis Kommunikation • Funktionierende Software als Fortschrittsindikator
  23. 23. • Nachhaltiges Entwicklungstempo (Dauerlauf statt Sprint) • Technische Exzellenz und hohe Qualität • Einfachheit. Occam’s Razor. • Selbstorganisierende Teams • Kontinuierliche Verbesserung des Teams in regelmäßigen V.-Meetings
  24. 24. Beispiele agiler Methoden
  25. 25. • Scrum • Kanban
  26. 26. Kanban
  27. 27. ISBN-10: 0984521402 ISBN-13: 978-0984521401
  28. 28. • Kanban ist agil. • Kanban ist lean. • Kanban ist kein Softwareentwicklungsprozess. • Kanban ist ein Meta-Prozess. • Prozess zur Prozessoptimierung.
  29. 29. • Work-in-progress (WIP) reduzieren • Voller Fokus auf Softwarequalität • Häufig funktionierende Software liefern („Deliver often“)
  30. 30. • Softwareentwicklungsprozess als Fluss vorstellen • Anwendung von Methoden zur Flussoptimierung • TOC - Theory of Constraints
  31. 31. • Vertrauen zu Projektbeteiligten aufbauen • Bedarf und Durchlauf aufeinander abstimmen • Methodische Priorisierung • Explizite und transparente Projektregeln beschreiben des Entwicklungsprozess
  32. 32. • Regelmäßige Arbeit am Prozess • Einbeziehung des Teams • Selbstorganisation des Teams • Entstehung einer Kaizen-Kultur der kontinuierlichen Verbesserung
  33. 33. Kanban zeigt Engpässe. Hilft den Wertstrom zu beschleunigen.
  34. 34. • Software treibt Innovation • Der disruptive Stack macht den Unterschied • Die Cloud ist Teil des Stacks
  35. 35. Cloud
  36. 36. Roadmap
  37. 37. • Cloud Basiswissen • Grundlagen des Clusterbaus • Infrastructure as a Service • Platform as a Service • Projektarbeit
  38. 38. Lernziele
  39. 39. • Kenntnis grundlegender Cloud- • Technologien • Paradigmen und Methodiken • Hands-on: Gelerntes Anwenden
  40. 40. Cloud Basiswissen
  41. 41. Was ist die Cloud?
  42. 42. NIST Definition of Cloud Special Publication SP800-145 http://csrc.nist.gov/publications/nistpubs/800-145/SP800-145.pdf
  43. 43. Kern-Eigenschaften der Cloud
  44. 44. On-demand self-service • Selbstständige Provisionierung • Virtuelle Maschinen • Storage • Software Dienste • Keine persönliche Interaktion zum Anbieter notwendig
  45. 45. Broad Network Access • Erreichbarkeit der Ressourcen im Netzwerk
  46. 46. Resource Pooling • Multimandantenfähigkeit • Physikalische oder virtuelle Isolation • Dynamische Ressourcen-Zuordnung zu Kunden (storage, processing, mem, net bandwidth)
  47. 47. Rapid Elasticity • Elastische Provisionierung und Freigabe • Automatische Provisionierung • Eindruck „unendlicher Ressourcen“ • Anpassbar an den situativen Bedarf
  48. 48. Measured Service • Monitoring • Reporting • Automatische Ressourcen-Kontrolle
  49. 49. Ebenso wichtige Eigenschaften (Nicht im NIST Dokument)
  50. 50. Redundanz und Robustheit • Vermeidung von SPOFs (Single Point Of Failure) • Skalierbare Architekturen (Lastverteilung) • Robustheit durch Cluster-Bildung (Failover)
  51. 51. Selbstheilung
  52. 52. Selbstheilung • Monitoring (Verfügbarkeit) + • Automatisierte Bereitstellung (Provisioning) = • Selbstheilung
  53. 53. Auto-Scaling
  54. 54. Auto-Scaling • Monitoring (Durchsatz) + • Automatisierte Bereitstellung (Provisioning) = • Auto-Scaling
  55. 55. Service Modelle der Cloud
  56. 56. Infrastructure as a Service IaaS
  57. 57. Infrastructure as a Service (IaaS) • Automatisierbare Bereitstellung der folgenden Ressourcen: • Rechenleistung („compute“) • Speicherplatz („storage“) • Netzwerkverwaltung („networking“) • Firewall-Regeln („security groups“)
  58. 58. Infrastructure as a Service (IaaS) • Virtueller Clusterbau • VMs, Netzwerk, Storage • Software-Ebene ist nicht abgedeckt • Betriebssystem muss verwaltet werden • Software muss selbst installiert werden • Chef, Puppet
  59. 59. Platform as a Service PaaS
  60. 60. Platform as a Service (PaaS) • Anwendungsdeployments • Keine/wenig Software-Installation notwendig • Keine Softwarewartung notwendig • Schlüsselfertige Bereitstellung von Diensten (Datenbanken, Suchserver, etc.)
  61. 61. Platform as a Service (PaaS) • Kein Kontakt mit der Infrastruktur (VMs, Block-Storage, Networking) notwendig. • Anwendungen müssen oft bestimmten Vorgaben entsprechen, z.B. 12factor.net
  62. 62. Software as a Service SaaS
  63. 63. Software as a Service (SaaS) • Gebrauchsfertige Software • Betrieben in der Cloud • Kein Kontakt mit PaaS oder IaaS
  64. 64. Deployment Modelle der Cloud
  65. 65. • Public Cloud • Amazon, anynines, Google, etc. • Private Cloud • Bosch, BMW, Nestlé, etc. • Community Cloud (e.g. gCloud) • Hybrid Cloud (composite clouds)
  66. 66. Bausteine der Cloud
  67. 67. • IaaS, PaaS, SaaS • NoSQL • Big Data • Devops / Noops
  68. 68. IaaS PaaS SaaS
  69. 69. Infrastructure as a Service (IaaS) Technologien
  70. 70. IaaS aus der Dose
  71. 71. IaaS - Public Provider • Amazon Web Services (AWS) • Google Compute • Profitbricks • OpenStack Provider • HP • Ubuntu • …
  72. 72. IaaS zum Selbermachen
  73. 73. IaaS - Produkte • VMware (kommerziell) • Cloud Stack (open source, kommerziell) • OpenStack (open source, kommerziell) • …
  74. 74. IaaS Beherrschen mit Installationsautomatisierung
  75. 75. • Chef • Puppet • Bosh • OpenStack Heat
  76. 76. PaaS
  77. 77. Öffentliche PaaS Anbieter
  78. 78. PaaS Anbieter • anynines (deutsche Firma, deutsche Server) • Cloud Control (deutsche Firma, US Infrastruktur mit Standort in der EU) • Heroku US Firma, US Infrastruktur
  79. 79. PaaS Baukasten
  80. 80. PaaS Baukasten • Cloud Foundry • Open Shift • Kubernetes
  81. 81. Cloud nahe Dienste
  82. 82. • Apache Hadoop • Apache Mesos • CouchDB • MongoDB • Elastic Search • Redis • Memcache • RabbitMQ • Neo4J • Solr • Sphinx • Amazon S3 • OpenStack Swift • Ceph
  83. 83. • Riak • Jenkins
  84. 84. Das Ergebnis
  85. 85. Applications (SaaS) CF API (deploy, scale, services, ...) PaaS (PaaS) VMs, Network, Storage Infrastructure as a Service (IaaS) Servers, Network, Storage Hardware
  86. 86. Open Source basierter Cloud Stack
  87. 87. • Kein Vendor-Lock-In • Offene Standards • Offene Schnittstellen • Keine Lizenzgebühren
  88. 88. Applications (SaaS) CF API (deploy, scale, services, ...) Cloud Foundry (PaaS) VMs, Network, Storage OpenStack (IaaS) Servers, Network, Storage Hardware
  89. 89. Fragen?
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