Cloud Computing - Grundlagen

Block 1: Überblick Cloud Computing

Agenda (I)
1. Was ist Cloud Computing?

Überblick CC
1.1. Begriffsabgrenzung
1.2. Definitionen
1.3. Vor- und Nachteile
2. Grundlagen Cloud Computing
2.1. Technologie
2.2. Architekturmodelle
2.3. Cloud Types
3. Chancen und Probleme
3.1. Potenzial
3.2. Unklare Fakten
3.3. Datensicherheit & Akzeptanz

© Michael Xander www.michaelxander.de, Wirtschaftsinformatik, Seminar: Internet der nächsten Generation (WPM1), 18.06.2009 - Folie 2

Block 2: Cloud Computing Provider

Agenda (II)
4. Cloud Computing Anbieter

CC Provider
 Amazon AWS
 Google Apps
 Google App Engine
 Microsoft Azure
 Salesforce
 Force


Block 3: Amazon Web Services

Agenda (III)
5. Amazon Web Services

Amazon AWS
5.1. Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2)
5.2. Amazon Simple Storage Service (Amazon S3)
5.3. Amazon AWS Einsatz am Beispiel von
“GrepTheWeb“


Block 4: Status Quo & Ausblick

Agenda (IV)
6. Status Quo & Ausblick

Resümee
6.1. Nur Theorie? Wie sieht es in der Praxis aus?
6.2. Hype oder Zukunft?



1. Was ist Cloud Computing?



1.1. Begriffsabgrenzung (I)

(Quelle: http://incomingit.com/blog/wp-content/uploads/2008/10/cloudcomputing.png)



1.1. Begriffsabgrenzung (II)

ASP
Grid
Computing

SaaS, PaaS,
IaaS

Cloud Computing



1.2. Definitionen (I)
 Es gibt die unterschiedlichsten Auffassungen
„… perhaps sitting in the sky
„… working in the airplane.“
with your computer?“

Webtipp: http://www.youtube.com/watch?v=6PNuQHUiV3Q

 Eine Studie fand mehr
als 22 Definitionen

(Quelle: McKinsey Report Cloud Computing, März 2009)



1.2. Definitionen (II)
 McKinsey
 Hardwarebasierter Service, der Rechen-, Netzwerk-, und
Speicherkapazität anbietet.
 Dabei muss der Kunde sich nicht um die Hardware kümmern.
 Infrastruktur ist anpassbar / skalierbar

 Forrester Research (Erklärung aus 30 befragten Unternehmen)
„Cloud Computing steht für einen Pool aus abstrahierter,
hochskalierbarer und verwalteter IT-Infrastruktur, die
Kundenanwendungen vorhält und nach Verbrauch abgerechnet
wird.“



1.2. Definitionen (III)
 Saugatuck Technology (amerikanisches Marktforschungs- und Beratungshaus)
„Cloud Computing umfasst On-Demand-Infrastruktur (Rechner,
Speicher, Netze) und On-Demand-Software (Betriebssysteme,
Anwendungen, Middleware, Management- und Entwicklungs-
Tools), die jeweils dynamisch an die Erfordernisse von
Geschäftsprozessen angepasst werden. Dazu gehört auch die
Fähigkeit, komplette Prozesse zu betreiben und zu managen.“

 Im Kern geht es darum, Ressourcen dynamisch zur
Verfügung zu stellen. D.h. die Leistung ist flexibel und passt
sich dem Workload der Anwendung an.



1.3. Vor- und Nachteile (I)
 Vorteile von Cloud Computing (I)
 Geringe bis keine Anfangsinvestitionen nötig (ideal für Startups)
 Hohe (automatische) Skalierbarkeit, immer die nötige Leistung
zur richtigen Zeit! (On-Demand Ressource)
 „If you got famous and your systems or your infrastructure
did not scale you became a victim of your OWN SUCCESS.“
 „If you invested heavily and did not get famous, you
became a victim of your failure.“
 Dadurch für alle Unternehmensgrößen geeignet
 Bezahlung nach Bedarf (verbrauchsabhängig)
 Einsparung bei eigenen IT-Kosten und Personal
 Prozesszeit kann durch viele Instanzen verkürzt werden
 Aufwendige Analysen können kostengünstig durchgeführt
werden.



1.3. Vor- und Nachteile (II)
 Vorteile von Cloud Computing (II)
 Keine Wartung & Upgrades der Hardware nötig
 Standortunabhängiger Zugriff auf Daten & Dienste von überall
 Verkürzung der Einführungszeit neuer Anwendungen
 Da Ressourcen immer vorhanden

 Nachteile von Cloud Computing (I)
 Daten werden bei einem Dritten gespeichert
 Keine 100 % Verfügbarkeit garantiert
 Amazon S3 99,90 %
 Amazon EC2 99,95 % (CIO Schmerzgrenze ist 99,99 %)



1.3. Vor- und Nachteile (III)
 Nachteile von Cloud Computing (II)
 Unter Umständen müssen die IT-Organisation sowie
bestehende Anwendungen angepasst werden
 Prozesse müssen neu gestaltet werden
 Hohe Wechselbarriere zu anderen Providern
 Da kein Standard vorhanden ist, jeder macht es anders!
 Keine Garantie für den Erfolg kritischer Services (z.B. Analysen)
 Verantwortung, wenn etwas schief geht, bleibt beim
Unternehmen selbst.



2. Grundlagen Cloud Computing

(Quelle: http://lonewolflibrarian.files.wordpress.com/2009/02/cloud-computing-kitchen-sink.jpg)



2.1. Technologie
 Basis sind die riesigen Rechenzentren der Big-Player
 Kapazitäten werden durch Server-Virtualisierungen erhöht
 Auf einem Server laufen somit mehrere Instanzen
 XEN-Hypervisor wird dafür aus Kostengründen meistens
benutzt (Open-Source)
 Prozesse werden zudem durch die Parallelisierung mehrerer
Instanzen beschleunigt
 Frameworks (Programmierumgebung) stellen den Rahmen
für skalierbare und verteilt arbeitende Software bereit
 Hadoop, Google App Engine, .NET-basiertes Framework



2.2. Architekturmodelle (I)
 Kein standardisiertes Architekturmodell
 Bisher gibt es noch verschiedene Auffassungen

(Quellen: http://de.wikipedia.org/wiki/Cloud_Computing , http://en.wikipedia.org/wiki/Cloud_computing)



2.2. Architekturmodelle (II)
 Kein standardisiertes Architekturmodell
 Bisher gibt es noch verschiedene Auffassungen

Cloud Anwendung selbst wie z.B. Google Docs

Anwendungen steht im Vordergrund. Benutzer
kümmert sich selbst um die Aufteilung auf die
physischen Server. Z.B. Google App Engine.

Skalierbare Umgebung wird
bereitgestellt. Z.B. Amazon EC2



2.3. Cloud Types
 Public cloud
 Klassisches Cloud Computing über Provider. Zugriff via
Internet.

 Hybrid cloud
 Zusammenwirken aus mehreren internen- und/oder externen
Clouds/Providern.

 Private cloud (internal cloud)
 Eigenes skalierbares Rechenzentrum für sensible Daten.



3. Chancen und Probleme

VISION
(Quelle: http://i408.photobucket.com/albums/pp162/saizone08/electricity22.jpg)



3.1. Potenzial (I)

(Quelle: McKinsey Report Cloud Computing, März 2009)

 Vergleiche mit den Auswirkungen der industriellen
Revolution, e-Business, der Erfindung des PC‘s werden
bereits gezogen.



3.1. Potenzial (II)
Fakt ist, dass Cloud Computing sehr gut geeignet ist für:
 Bildbearbeitung, Konvertierung, Videobearbeitung…
 New York Times nutzte Amazon EC2 um aus 11 Millionen
Artikeln, innerhalb 24 Stunden, PDFs zu generieren. (mittels
100 Instanzen)
 Batch Processing / Stapelverarbeitung
 Analysen, Nightly builds von Programmen
 Websites
 Für Events (Super Bowl), Konferenzen
 Promotion-Websites
 Allg. Websites mit starken Besucherschwankungen



3.2. Unklare Fakten
 Keine richtige Definition und Standards grenzen die
Entwicklung von Cloud Computing ein
 und sorgen für Unklarheiten bei Führungskräften



3.3. Datensicherheit & Akzeptanz
 Daten werden an Dritte abgegeben
 Sicherheitsfaktor
 Die Frage „Wie sicher sind meine Daten beim Cloud
Computing Provider“ ist nicht geklärt
Beispiel: Im Oktober 2006 konnten Nutzer eines Anbieters
durch eine Sicherheitslücke die Daten anderer ansehen
 Entscheidende Personen haben noch eine gesunde Skepsis
 Ist die Leistungsfähigkeit und Verfügbarkeit gewährleistet?
 Spare ich unter dem Strich tatsächlich Kosten ein und wie
kann ich die schwankenden Kosten einkalkulieren?
 Praxiserfolge werden benötigt



Videobreak – Wiederholung Block 1

(Video: http://www.youtube.com/watch?v=EzE6haADxRc)



4. Cloud Computing Anbieter (I)

(Quellen: Google, Azure, Amazon AWS, Force)



4. Cloud Computing Anbieter (II)
 Software as a Service (SaaS) – Anwendung
 Anwendungen werden als Service im Abonnement über das
Internet bezogen
 Software läuft über den Browser
 Daten werden beim Anbieter gespeichert
 Anbieter übernimmt Wartung und Sicherheit (Updates)



4. Cloud Computing Anbieter (III)
 Platform as a Service (PaaS) – Plattform
 Weiterentwicklung der SaaS Idee
 Bereitstellung einer Entwicklungs- und Betriebsumgebung für
Anwendungen im Internet (Framework)
 Programme können erweitert oder neu programmiert
(zusammengeklickt) werden



4. Cloud Computing Anbieter (IV)
 Infrastructure as a Service – Infrastruktur
 Es wird eine virtuelle Computerinfrastruktur bereitgestellt
(Amazon EC2)
 Beliebig Rechenleistung auf Abruf, für aller Art von
Anwendungen



5. Amazon Web Services (I)

(Quelle: http://hinchcliffe.org/img/amazon-platform-website-2008.png)



5. Amazon Web Services (II)

(Quelle: http://aws.amazon.com/products/)



5.1. Amazon Elastic Compute Cloud (I)
 Limitierte Beta startete am 25.August 2006
 Am 23.Oktober 2008 wurde der Service für die breite
Öffentlichkeit gestartet

 Beschreibung
 Amazon EC2 stellt virtuelle Maschinen (Instanzen) zur
Verfügung, in der jede Art von Software installiert werden
kann.
 Entwickler muss selbst dafür sorgen, dass die Anwendung
skalierbar bleibt.  auch per Hadoop Framework möglich.
 Es stehen mehrere Betriebssysteme (Linux, Windows Server
2003) zur Auswahl.



5.1. Amazon Elastic Compute Cloud (II)
 Bezahlung & Preise
 Keine monatlichen Gebühren. Bezahlt wird nur, was auch benutzt
wird.
 Abgerechnet wird nach genutzten Instanzen bzw. Datentransfer.
 Der Preis richtet sich zudem nach der Instanz-Konfiguration.

 Standard Instanzen
 Small Instance (Default)
1.7 GB of memory, 1 EC2 Compute Unit (1 virtual core with 1 EC2 Compute Unit), 160
GB of instance storage, 32-bit platform
 Large Instance
7.5 GB of memory, 4 EC2 Compute Units (2 virtual cores with 2 EC2 Compute Units
each), 850 GB of instance storage, 64-bit platform
 Extra Large Instance
15 GB of memory, 8 EC2 Compute Units (4 virtual cores with 2 EC2 Compute Units
each), 1690 GB of instance storage, 64-bit platform



5.1. Amazon Elastic Compute Cloud (III)
 High-CPU Instanzen
 Medium Instance
1.7 GB of memory, 5 EC2 Compute Units (2 virtual cores with 2.5 EC2 Compute
Units each), 350 GB of instance storage, 32-bit platform
 Extra Large Instance
7 GB of memory, 20 EC2 Compute Units (8 virtual cores with 2.5 EC2 Compute
Units each), 1690 GB of instance storage, 64-bit platform

 Jede EC2 Compute Units entspricht einem 1.0-1.2 GHz
Opteron oder Xeon processor



5.1. Amazon Elastic Compute Cloud (IV)

Preisbeispiel für On-Demand Instances (Kosten je Stunde)

Preisbeispiel für Reserved Instances (Einmalige Fixkosten + Kosten je Stunde)
(Quelle: http://aws.amazon.com/ec2/#pricing)



5.2. Amazon Simple Storage Service (I)
 Im März 2006 wurde der Service bereits in Amerika
gestartet.
 Amazon erschloss den europäischen Markt mit S3 im
November 2007.

 Beschreibung
 Amazon S3 ist ein File Hosting Service, der Dateien von 1 Byte
bis 5 GB speichern kann.
 Die Anzahl an Dateien, die hochgeladen werden können ist
unbegrenzt!
 US oder Europäische-Server wählbar
(Datenschutzbestimmungen)



5.2. Amazon Simple Storage Service (II)
 Bezahlung & Preise
 Keine monatlichen Gebühren. Bezahlt wird nur, was auch
benutzt wird. (Speicher + Traffic)
 Datentransfer zwischen Amazon EC2 und Amazon S3 ist in der
selben Region kostenlos. (Europa <-> Europa)

(Quelle: http://aws.amazon.com/s3/)



5.3. Beispiel “GrepTheWeb“ mit AWS (I)
 Erlaubt es Dokumente exakt zu durchsuchen, auch wenn die
Suchkriterien nicht vorher vom Alexa Crawler indexiert
worden sind.
 Spezialisierte Suchanfragen sind somit möglich, wie z.B.:
 Dokumente mit HTML oder META-Tag auswählen
 Einzelne Sätze
 Mathematische Funktionen
 Quellcode
 E-Mail Adressen, etc.
 Realisierung mittels Amazon Web Services



5.3. Beispiel “GrepTheWeb“ mit AWS (II)

(Quelle: Jinesh Varia, Cloud Architectures, Whitepaper)



5.3. Beispiel “GrepTheWeb“ mit AWS (III)

(Quelle: Jinesh Varia, Cloud Architectures, Whitepaper)


Block 4: Status Quo & Ausblick

6. Status Quo & Ausblick
6.1. Nur Theorie? Wie sieht es in der Praxis aus?
 In Deutschland gehen die IT-Verantwortlichen, laut einer
Studie, dem Trend bisher eher aus dem Weg. -> Datenverlust
 Jedoch nicht alle! Neustes Beispiel: Siemens, die auf Cloud
Computing setzen und ihre IT umstrukturieren.

6.2. Hype oder Zukunft?
 Was meinen Sie?
(Anregung zur Diskussion)


Quellenverzeichnis
 http://www.tecchannel.de/webtechnik/soa/1837978/grundlagen_cloud_computing_saas_virtualisierung/
 http://www.searchdatacenter.de/specials/research-zone/viewpoints/articles/187614/
 http://www.searchdatacenter.de/glossar/Cloud%20Computing/articles/183565/
 http://www.searchdatacenter.de/themenbereiche/hosting/colocation/articles/167195/index.html l
 http://www.searchdatacenter.de/themenbereiche/virtualisierung/allgemein/articles/152771/
 http://www.searchdatacenter.de/themenbereiche/virtualisierung/service-oriented-software/articles/180100/
 http://www.searchdatacenter.de/themenbereiche/virtual-desktop-infrastructure/strategien/articles/157338/
 http://www.searchnetworking.de/themenbereiche/design/architektur/articles/157343
 http://www.cloudiquity.com/de/
 http://www.cloudiquity.com/de/2009/01/top-10-appistry-cloud-posts/
 http://www.enstratus.com/page/1/what-is-cloud-computing.jsp/
 http://en.wikipedia.org/wiki/Amazon_Web_Services
 http://www.computerwoche.de/schwerpunkt/a/Amazon-Web-Services.html
 http://www.searchdatacenter.de/index.cfm?pid=4639&keyword=Amazon+Web+Services&chk=1
 http://aws.typepad.com/
 http://aws.amazon.com/
 http://www.amazon.de/gp/help/customer/display.html/ref=gw_br_webserv?ie=UTF8&nodeId=3516041&pf_rd_p=467361713&pf_rd_s=left-nav-
3&pf_rd_t=101&pf_rd_i=301128&pf_rd_m=A3JWKAKR8XB7XF&pf_rd_r=0MWB1P68ZKG3WJP7M8WJ
 http://www.searchdatacenter.de/index.cfm?pid=4648&pk=175937&print=true&printtype=article
 http://www.it-times.de/news/nachricht/datum/2009/03/04/amazon-ec2-nunmehr-auch-in-europa-verfuegbar/
 http://www.zdnet.de/news/wirtschaft_investition_hardware_amazon_weitet_cloud_computing_dienst_ec2_auf_europa_aus_story-39001021-39200150-1.htm
 http://www.searchdatacenter.de/themenbereiche/business-applications/ressourcen/articles/153648/
 http://www.searchdatacenter.de/glossar/Amazon%20Elastic%20Compute%20Cloud/articles/182852/
 http://www.searchdatacenter.de/themen/hosting/allgemein/articles/179769/index2.html
 http://it-republik.de/jaxenter/artikel/Amazon-EC2-Der-Cloud-Computing-Ansatz-von-Amazon-1883.html
 http://docs.amazonwebservices.com/AWSEC2/2008-02-01/GettingStartedGuide/?ref=get-started
 http://paulstamatiou.com/2008/04/05/how-to-getting-started-with-amazon-ec2/
 http://blog.oswaldism.de/2008/10/03/amazon-ec2-und-opensolaris/
 http://www.squatlabs.de/webprojekte/infrastruktur/server/anwendungshinweise-fuer-amazon-elastic-compute-cloud-kurz-ec2
 http://www.robertsosinski.com/2008/01/26/starting-amazon-ec2-with-mac-os-x/
 http://jineshvaria.s3.amazonaws.com/public/cloudarchitectures-varia.pdf
 http://www.oracle.com/technology/tech/cloud/index.html
 http://en.community.dell.com/blogs/cloudcomputing/
 http://www.gartner.com/it/page.jsp?id=673308
 McKinsey Report Cloud Computing.pdf
 http://www.manager-magazin.de/it/artikel/0,2828,628333,00.html
 http://www.manager-magazin.de/it/artikel/0,2828,627741,00.html
 http://www.searchdatacenter.de/forum/messages.cfm?threadid=EB21BAA9-5F9D-4755-B1C7C1CBABEB1555
 http://www.dialogue-swisscom.com/2009/02/saas-de/de
 http://www.dialogue-swisscom.com/2009/01/cloud-computing-de/de
 http://en.wikipedia.org/wiki/Xen


Cloud Computing

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