Cloud-Typen

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In diesem Artikel möchten wir Ihnen die verschiedenen Cloud-Typen vorstellen und die damit verbundenen Cloud-Einsatzvarianten sowie Cloud-Architekturen.

Folgende Informationen können Sie hier nachlesen:

Welche Cloud-Typen gibt es?
Cloud-Typ 1: Was ist eine Public Cloud?
Cloud-Typ 2: Was ist eine Private Cloud?
Cloud-Typ 3: Was ist eine Hybrid Cloud?
Welche Cloud-Service-Modelle gibt es?
Wie wähle ich zwischen den Cloud-Typen die richtige Cloud aus?

Cloud-Typen_an-tran-xa_unsplash

Welche Cloud-Typen gibt es?

Die Einsatzvarianten für Cloud Computing wird je nach Data Governance Plan und Datenspeicherstrategie selektiert. Die drei bewährten Einsatzvarianten bzw. Cloud-Typen sind Public Cloud, Private Cloud und Hybrid Cloud. Sie können in unterschiedlichen Bereichen eingesetzt werden und bringen spezifische Vor- und Nachteile mit sich.

Nichtsdestoweniger besitzen Sie generelle Gemeinsamkeiten. Alle drei Cloud-Typen haben das Merkmal, Cloud-Computing zur Verfügung zu stellen. Es eröffnet die Möglichkeit sogenannte Workloads in den Systemen auszuführen. Des Weiteren entnehmen sie alle die skalierbaren Computing-Ressourcen für das Cloud-Computing aus einem Netzwerk, aggregieren diese und teilen sie. Außerdem werden alle drei Cloud-Typen mit einer bestimmten Kombination an Technologien ausgeführt. Die häufigsten genutzten Technologien sind Betriebssysteme, Managementplattformen und APIs. Darüber hinaus können Virtualisierungs- und Automatisierungssoftware zu allen drei Einsatzvarianten hinzugefügt werden, um zusätzliche Funktionen bereitzustellen oder die Effizienz zu steigern.

Cloud-Typ 1: Was ist eine Public Cloud?

Beim Cloud-Typen der Public Cloud werden über einen externen Cloud-Betreiber Soft- und Hardware-Ressourcen in Form einer Dienstleistung (Cloud-Services) über das Internet zur Verfügung gestellt. In diesem Modell wird jedem Kunden eine skalierbare und über Self-Service-Schnittstellen konfigurierbare Cloud Umgebung (Cloud-Instanz) zugewiesen, aus welcher der Kunde seine Cloud-Services eigenständig auswählen und den eigenen Bedürfnissen anpassen kann.

Wenngleich viele Kunden die Hardware-Ressourcen der Cloud-Plattform miteinander teilen, so wird dies in der alltäglichen Nutzung nicht bemerkt; da Cloud-Anbieter in der Regel ihre enormen Hardware-Ressourcen verteilt auf vielen Rechenzentren in einen Pool zusammenführen. Aus diesem Pool erhält der Kunde seinen eigenen virtuellen Bereich, der die bestellte Leistung liefert. Der Cloud-Anbieter besitzt und betreibt die Cloud-Ressourcen wie den Server und den Speicher. Infolgedessen administriert der Cloud-Anbieter die Soft-, Hardware- und andere Infrastrukturkomponenten.

Bekannte Beispiele von Public Clouds:

  • Amazon Web Services (AWS)
  • Microsoft Azure
  • Google Cloud Plattform (GCP)

Vor- und Nachteile einer Public Cloud:

Ein wesentlicher Vorteil der Public Cloud ist, dass muss bei der Nutzung dieser Services keine eigenen Soft- oder Hardware-Anschaffungen tätigen muss. Der Cloud-Betreiber kümmert sich um die Administration jener Komponenten und stellt sicher, dass die Softwareversionen der bereitgestellten Cloud-Services stets aktuell sind. Für den Kunden entfällt somit die Administration seiner eigenen IT-Umgebung. Darüber hinaus kann der Kunde jederzeit die Leistung seiner Cloud-Services mit wenigen Klicks skalieren. Dadurch kann der Kunde deutlich flexibler und schneller auf Veränderungen reagieren.

Ein weiterer Vorteil bei der Nutzung von Public-Cloud-Services ist, dass diese von allen Kunden auf derselben standardisierten Infrastruktur genutzt werden können. Dadurch kann der Cloud-Betreiber mit einer einmaligen Bereitstellung der hierfür notwendigen Ressourcen mehrere gleichzeitig Kunden bedienen. Dies führt zu einer optimaleren Ausnutzung der notwendigen Ressourcen im Vergleich zum Betrieb eines eigenen On-Premise-Servers. Außerdem kann der Cloud-Anbieter Skaleneffekte beim Einkauf der benötigten Energie (Strom), Soft- und Hardwarekomponenten nutzen, um diese Vorteile teilweise an seine Kunden weiterzugeben. Dies alles führt in der Regel dazu, dass die Nutzung der Public Cloud für den Kunden im Vergleich zu anderen Alternativen günstig ist.

Ein wesentlicher Nachteil bei der Public Cloud ist jedoch der Verlust von Kontrolle. Beispielsweise hängt es sehr stark am Cloud-Betreiber und den getroffenen Vereinbarungen zwischen ihm und dem Kunden ab, wo die Daten des Kunden gespeichert werden und ob hierüber der Kunde transparent unterrichtet wird. Dieser Punkt spielt insbesondere beim Thema Datenschutz und Compliance eine wichtige Rolle. Die Nichtbeachtung dieses Umstandes kann in diesem Modell schnell dazu führen, dass die Speicherung der Daten unerlaubterweise am falschen Ort stattfindet oder sonstige regulatorischen und Compliance- Anforderungen (Verschlüsselung, Backups, etc.) nicht gänzlich erfüllt werden

Cloud-Typen_Public Cloud_©Fotolia

Zusammengefasst: Vorteile der Public Cloud

  • Niedrige Kosten

    Keine Anschaffung von Soft- oder Hardware. Es werden nur die Dienste berechnet, die der Kunde nutzt.

  • Verwaltung und Wartung

    Die Administration und Verwaltung der Cloud (Hard- und Software) wird vom Cloud-Betreiber übernommen.

  • Skalierbarkeit und Flexibilität

    Je nach Anforderungen und Zielen können Cloud-Services mit wenigen Klicks sowohl im Hinsicht ihres Systemumfangs wie auch in der bereitgestellten Leistung erweitert oder reduziert werden.

  • Hohe Verfügbarkeit

    Viele Cloud-Plattformen setzen auf (geo-)redundante Sicherungssysteme und können dadurch eine Verfügbarkeit von bis zu 99.999% garantierten.

  • Sicherheit

    Daten-Replikationen über mehrere Regionen verteilt und stetige Sicherheitsüberprüfungen von zertifizierten Stellen, gewährleisten, dass die Cloud-Infrastruktur und ihre Daten bestmöglich gegen alle möglichen Angriffe von außen geschützt sind.

Zusammengefasst: Nachteile der Public Cloud

  • Kontrolle

    Bei der Public Cloud werden die Soft- oder Hardware-Komponenten von einem Cloud-Betreiber administriert. Der Kunde hat deshalb keine vollständige Verfügungsgewalt über die Infrastruktur.

  • Datenschutz

    Die Daten müssen einem Dritten (Cloud-Anbieter) anvertraut werden, was mit Risiken verbunden sein kann. Die Art und Weise wie Daten gespeichert werden ist abhängig vom Anbieter und den getroffenen Vereinbarungen.

Cloud-Typ 2: Was ist eine Private Cloud?

Im Gegensatz zur Public Cloud, wo Hardware-Ressourcen über einen Pool mit anderen Benutzern geteilt werden, steht bei der Private Cloud die Infrastruktur nur einem Anwender zur exklusiven Nutzung zur Verfügung. Vorzugsweise große Unternehmen, Behörden oder Finanzinstitute, die einen sehr hohen Wert auf Datenschutz und IT-Sicherheit legen, geschäftskritische Vorgänge verwenden oder eine vollständige Kontrolle über ihre Umgebung benötigen, nutzen die Private Cloud.

Bei diesem Cloud-Typen kann sowohl der Kunde ein eigenes Rechenzentrum betreiben oder hierfür einen IT-Dienstleister (Drittanbieter) beauftragen, wobei der Kunde die darin aufgebaute Hardware exklusiv nutzt. In diesem Modell hat der Benutzer die vollständige Kontrolle über die Hard- und Softwarekomponenten und über die Speicherung der Daten. Dementsprechend werden sämtliche Hardware und Software von der Organisation bzw. dem Kunden genutzt, demzufolge verbleiben die Dienste und die Infrastruktur immer in einem privaten Netzwerk. Darüber hinaus ist der Kunde in der Lage, die Cloud-typischen Mehrwerte zu nutzen wie zum Beispiel die Skalierung von Services.

Die Private Cloud wird wiederum in Untertypen wie beispielsweise Managed Private Cloud oder Dedizierte Cloud unterschieden. Dies hängt maßgeblich davon ab, ob die Private Cloud zentral oder dezentral betrieben wird.

Bekannte Beispiele:

  • Hyper-V Server
  • IBM Cloud Private

 

Vor- und Nachteile einer Private Cloud:

Der primäre Vorteil einer Private Cloud besteht darin, dass die betriebenen Soft- und Hardwarekomponenten vollständig in der Kontrolle des Kunden liegen und dieser die uneingeschränkte Verfügungsgewalt über die Infrastruktur und über die Art und Weise, wie die Daten gespeichert werden, hat. Durch den Betrieb einer eigenen Private Cloud, müssen sensible Daten und geschäftskritische Anwendungen nicht einem Dritten (Cloud-Anbieters) anvertraut werden, so dass sensiblen Daten und Anwendungen im Verfügungsbereich des Unternehmens verbleiben. Dadurch, dass die Hard- und Software durch den Kunden administriert wird, kann dieser beliebige Services darauf installieren.

Diese vollständige Kontrolle und die Sicherheit haben jedoch den Nachteil, dass dies mit deutlich höheren Aufwänden hinsichtlich der Administration und Kosten verbunden sind. In Abhängigkeit der Leistungsfähigkeit der verwendeten Hardware-Komponenten der Private Cloud können die herauf gehosteten Cloud-Services skaliert werden. Bei nicht ausreichender Leistung  muss neue Hardware erworben und zur Infrastruktur hinzugefügt werden. Dieser Schritt führt in der Regel dazu, dass man weniger schnell auf Veränderung reagieren kann, als bei Nutzung einer Public Cloud, wo die Skalierung mit wenigen Klicks innerhalb von Minuten durchgeführt werden kann.

Cloud-Typen_Private Cloud

Zusammengefasst: Vorteile der Private Cloud

  • Anpassbarkeit

    Neue Cloud-Services können dank der vollständigen Kontrolle über die Hard- und Software schnell bereitgestellt werden, da man unabhängig vom Leistungskatalog eines Dritten ist.

  • Kontrolle

    Prozesse, lokale Infrastruktur oder lokale Technologie verbleiben im Unternehmen und müssen einem Dritten nicht anvertraut werden.

  • Datenschutz

    Durch den Eigenbetrieb von Cloud-Ressourcen kann ein höheres Niveau an Sicherheit, Vertraulichkeit und der Erfüllung von Compliance- und Datenschutz-Anforderungen gewährlistet werden.

  • Skalierbarkeit

    Grundsätzlich sind Cloud-Services gehostet in der Private Cloud skalierbar. Die Skalierung wird nur von der Leistungsfähigkeit der eigenen Hardware begrenzt.

Zusammengefasst: Nachteile der Private Cloud

  • Kosten

    Die Administration und der Betrieb einer Private-Cloud verursachen in der Regel deutlich höhere Kosten.

  • Flexibilität

    Bei Leistungsknappheit muss zusätzliche Hardware beschafft werden. Der dadurch notwendige Anpassungsprozess ist aufwändig und benötigt in der Regel entsprechenden Vorlauf.

Cloud-Typ 3: Was ist eine Hybrid Cloud?

Die Hybrid Cloud ist eine Kombination aus der Public Cloud und der Private Cloud. Die Hybrid Cloud bietet sowohl einen privaten als auch einen öffentlichen Service an. Infolgedessen werden die öffentlichen Aspekte der Cloud über das Internet angeboten, während datenschutzkritische Anwendungen sowie sensible Daten im Unternehmen betrieben und verarbeitet werden. Aufgrund der Kombination und die daraus entstehenden Vorteile ist ein Unternehmen bzw. der Kunde bei der Implementierung einer Cloud-Computing mit der Einsatzvariante Hybrid Cloud in Hinblick auf die zuvor bestimmten Vorgehensweise, Ziele und Anforderung flexibler. Nichtsdestotrotz ist die Herausforderung bei der Hybrid Cloud die Differenzierung der Daten, Anwendungen und Prozessen in datenschutzkritische und unkritische Vorgänge. Dementsprechend sollten die Nutzer von einer Hybrid Cloud die Daten, Anwendungen und Prozesse sauber und schlüssig einstufen können.

Je nachdem wie die Anforderungen und Ziele definiert wurden, kann eine Hybrid Cloud ziemlich komplex werden. Demzufolge kann eine Hybrid Cloud verschiedene Eigenschaften besitzen wie zum Beispiel mindestens je eine Private und eine Public Cloud. Nichtsdestoweniger wird eine Cloud als Hybrid Cloud definiert, wenn Apps frei zwischen separaten aber zugleich verbundenen Umgebungen verschoben werden können.

Eine Hybrid Cloud kann für jede Art von Unternehmen ansprechend sein. Aufgrund der kombinierten Vorteile der Public und Private Cloud ist die Hybrid Cloud vorzugsweise für mittelständische Unternehmen gut geeignet.

 

Vorteile der Hybrid Cloud

Angesichts der dynamischen Kombination der Public Cloud und der Public Cloud zu einer Hybrid Cloud werden die beiden Vorteile der Clouds kombiniert und genutzt. Dementsprechend ist das Unternehmen in Hinblick auf schwankende Ziele, Anforderungen und Prozesse sehr flexibel. Zum Beispiel kann das Unternehmen den Kostenvorteil der Public Cloud nutzen und zugleich die Vorteile bei der Gewährleistung von Compliance- und Datenschutzanforderungen durch die Nutzung der Private Cloud in Anspruch nehmen.

Die Hybrid Cloud ist für Unternehmen geeignet, die flexible und schnelle Entscheidungen treffen möchte. Zum Beispiel bei regulatorischen Anforderungen kann durchaus eine Situation entstehen, wo das Unternehmen schnell Compliance-Richtlinien erfüllen muss. Ein weiteres Beispiel ist die schnelle Etablierung der Datenhoheit.

Des Weiteren kann mit der Hybrid Cloud Latenzprobleme umgangen werden, indem die Hybrid Cloud mit Edge-Computing kombiniert wird, um die Cloud näher an IoT-Geräte heranzuführen und somit näher an die eigentlichen Daten. Infolgedessen ist es möglich, eine längere Zeit offline zu arbeiten. Außerdem führt es zu einer kürzeren und geringeren Kommunikation zwischen der Infrastruktur und der Cloud sowie einer erhöhten Kommunikation zwischen der Edge und der Infrastruktur. Das Resultat ist eine verringerte Latenzzeit.

Darüber hinaus kann aus der lokalen Infrastruktur und der vorhandenen Technologie eine höhere Wertschöpfung gewonnen werden.

Durch diese Vorteile kann ein Unternehmen bei schwankenden Anforderungen schnell die Cloud anpassen und höhere Investitionen vermeiden. Außerdem kann die Computing-Ressourcen skaliert werden. Demzufolge bezahlt das Unternehmen nur für die Ressourcen, die es temporär benötigt, anstatt Ressourcenknappheit oder Ressourcenüberfluss zu generieren.

Cloud-Typen_Hybrid Cloud_©mitchell-luo_unsplash

Zusammengefasst: Vorteile der Hybrid Cloud

  • Flexibilität

    Bei Ressourcenknappheit können weitere zusätzliche Ressourcen aus der Public Cloud schnell hinzugefügt werden und bei einem Ressourcenüberfluss können diese Ressourcen schnell wieder freigegeben werden.

  • Mehr Kontrolle

    Kritische Prozesse, Infrastruktur, Daten oder Technologie verbleiben im Unternehmen und müssen nicht einem Dritten anvertraut werden.

  • Latenzzeit

    Mit Edge Computing kann die Latenzzeit verringert werden. Außerdem ist es möglich, eine längere Zeit offline zu arbeiten.

  • Interne Wertschöpfung

    Die lokale Infrastruktur und die vorhandene Technologie können bei Bedarf genutzt werden.

  • Kosten

    Mithilfe der Public Cloud können Ressourcen skaliert werden. Es werden nur die Dienste berücksichtigt, die der Kunde je nach Anforderung oder Ziel benötigt.

  • Simplizität

    Anpassung aufgrund schwankender Anforderungen können schnell und einfach durchgeführt werden.

Welche Cloud-Service-Modelle gibt es?

Neben den unterschiedlichen Einsatzvarianten/Cloud-Typen existieren unterschiedliche Service-Modelle, die sich in Ihrer Art deutlich unterscheiden und nach Ziel oder Anforderung selektiert werden können. Software, Plattform und Infrastruktur stellen zusammen den zugrunde liegenden Engineering-Ansatz für Cloud-Computing dar und sind in Schichten unterteilt, die hierarchisch aufeinander aufbauen. Diese werden von einem Drittanbieter gehostet und für das Unternehmen zur Verfügung gestellt.

Die drei bewährten Cloud-Service-Modelle sind Platform as a Service (Paas), Software as a Service (SaaS) und Infrastructure as a Service (IaaS). Alle drei Modelle haben die Gemeinsamkeit eine Kommunikation zwischen dem Frontend-Client und dem Cloud-Service-Anbieter aufzustellen, um einen Datenfluss zu realisieren. Die angebotenen Cloud-Service-Modelle grenzen sich in der Art der Bereitstellung voneinander ab und lassen sich generell in drei Stufen einteilen. In erster Linie richten Sie sich je nach Ziel und Anforderung an eine bestimmte Nutzergruppe.

Platform as a Service (PaaS)

Auf der Plattform as a Service (PaaS) Ebene wird die Hardware, Entwicklungsumgebung und Tools vom Anbieter bereitgestellt und verwaltet. Dementsprechend hat der Kunde keine Kontrolle über die zugrundeliegende Cloud-Infrastruktur. Beim PaaS-Ansatz stellt der Cloud-Anbieter dem Kunden Datenbanken, Middleware (Steuerungssoftware) und Plattformen, auf welcher Anwendungssoftware, Programme, Programmbibliotheken oder weiteren Hilfsmittel installiert und ausgeführt werden können, zur Verfügung. Diese Services sind in der Regel miteinander kompatibel.  PaaS ist insbesondere für Entwickler und Programmierer interessant. Sie bietet eine wichtige DevOps-Komponente, indem eine Plattform bereitgestellt wird, wo gemeinsam Anwendungen entwickelt, ausgeführt und verwaltet werden können. Die üblichen Aufwände in einem solchen Prozess wie zum Beispiel der Infrastrukturaufbau und die Hardware-Administration fallen bei diesem Ansatz weg.

Bekannte Beispiele sind:

  • Google App Engine
  • Windows Azure
  • AWS Elastic Beanstalk

Software as a Service (SaaS)

Die oberste Ebene ist die Software as a Service Plattform (SaaS) bzw. die Softwareanwendung, die der Anbieter managt. Sie sind nutzerorientiert und beinhalten oft standardisierte Dienste. Die Kunden haben keine Verbindung zur zugrundeliegenden Infrastruktur, sondern können nur anwendungsspezifische Einstellungen vornehmen. Die notwendigen Ressourcen für den Betrieb der bereitgestellten Softwareanwendungen werden vom Cloud-Anbieter zur Verfügung gestellt. Dementsprechend werden alle Fehlerbehebungen oder allgemeine Wartungen und Updates von dem Anbieter übernommen. Der Kunde benötigt lediglich ein internetfähiges Endgerät (Client), um auf dies Dienste zugreifen und nutzen zu können. Ein Gruppen- oder Teamzugriff ist ebenfalls möglich.

Bekannte Beispiele sind:

  • DynaCampaign
  • Salesforce
  • SAP ERP Software
  • Microsoft Office 365

Infrastructure as a Service (IaaS)

Mit dem Servicemodell Infrastructure as a Service (Iaas) wird vom Cloud-Anbieter die IT-Infrastruktur mandantenfähig bereitgestellt. Der Anbieter stellt den eigentlichen Server, das Netzwerk, die Virtualisierung und den Data Storage, für den Kunden bereit und verwaltet diese. Der Kunde kann mittels einer API oder über einem Dashboard, Zugriff auf diese Infrastruktur bekommen und nutzt diese in Form eines ihm zugewiesenen, cloudbasierten, Infrastruktur Services. Diese Services stellen in der Regel virtuelle Umgebungen (Virtuell Machines, Container-Anwendungen) bereit, auf welcher der Kunde beliebige Software wie Betriebssysteme oder andere Anwendung installieren und ausführen kann. Durch die Skalierungsmöglichkeiten dieser Services kann der Kunde die Vorteile der enormen Rechenleistung, der nahezu unbegrenzten Speicherkapazität oder Vernetzungsmöglichkeiten der Cloud-Infrastruktur nutzen.

Konkret bedeutet es, dass der Anbieter die Hardware, Networking, Festplatte, Storage und den Server bereitstellt und sich um Ausfälle, Reparaturen und eventuelle Hardware Probleme kümmert. Der Nutzer hingegen verwaltet das Betriebssystem, die Apps und die Middleware in einer ihm virtuell bereitgestellten Umgebung.

Bekannte Beispiele sind:

  • Amazon Web Services (AWS)
  • Google Compute Engine (GCE)
  • IBM Cloud
  • Microsoft Azure

Wie wähle ich zwischen den Cloud-Typen die richtige Cloud aus?

Welche Cloud ist am besten für mich geeignet? Welche Cloud ist am sichersten? Welcher der Cloud-Typen kostet mehr?  Mit diesen Fragen wird sich früher oder später jedes Unternehmen auseinandersetzten müssen, um komplexe Geschäftsprozesse effizient zu gestalten und digitale Geschäftsmodelle zu entwickeln. Mit unserer hohen Erfahrung in der Konzeption und der Cloud-Auswahl, möchten wir gerne den Weg der Digitalisierung mit Ihnen gemeinsam gehen, um für Ihr Unternehmen einen Business-Mehrwert zu schaffen.

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