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Cloud Computing Definition: Was ist eine Cloud und wie funktioniert sie?

Die Cloud-Technologie ist weiter auf dem Vormarsch: Laut einer Umfrage des IDC (Institute for Data Communication) sehen 60 Prozent der Befragten das Cloud Computing in Unternehmen als die wichtigste Technologie im Bereich der Digitalisierung an. Damit liegt sie noch vor Big Data und Mobility. Doch was ist überhaupt eine Cloud? Wie funktioniert die Ablage von Dateien und die Zugriffsverwaltung in der großen Wolke des Internets? Welche Probleme können auftreten und wie werden diese gelöst? Wir gehen diesen Fragen auf den Grund und stellen Ihnen die wichtigsten Begriffe rund um Cloud Computing anschaulich dar.

Definition: Was ist eine Cloud und wie funktioniert sie?
Clouds sind heute aus den meisten Unternehmen nicht mehr wegzudenken. Doch wie funktionieren sie eigentlich? Credits: fotolia | © Jakub Jirsák

 Inhalt

 

Was ist Cloud Computing?

Unter einer Cloud oder Cloud Computing versteht man die internetbasierte Bereitstellung von Speicherplatz, Rechenleistung oder Anwendungssoftware als Dienstleistung. Die Nutzung dieser Infrastrukturen erfolgt vorwiegend über Programme auf den zugreifenden Geräten (Clients) sowie über den Webbrowser. Die Wartung und Pflege der zugrundeliegenden Architektur übernimmt der Anbieter.

Ursprünglich und seit den 1990er Jahren steht der Begriff “Wolke” (englisch: “Cloud”) in IT-Diagrammen für Teile einer Informationsarchitektur. Hiermit werden meist Bereiche beschrieben, in denen Computersysteme wie Desktop-Rechner, Server und beispielsweise Smartphones auf nicht näher definierte Weise Daten untereinander austauschen. Die Analogie zu der Wolke leitet sich dadurch ab, dass es für den Anwender gleichgültig und gewissermaßen “verschleiert” ist, auf welchem konkreten Rechner und mit welcher zugrundeliegenden Hardware die Daten abgelegt sind. Auch bekommt der Nutzer normalerweise nicht mit, mittels welcher Software die Daten gespeichert und zur Verfügung gestellt werden. Sie sind “einfach da” und im Idealfall jederzeit und überall für berechtigte Personen verfügbar.

Das Prinzip des Online-Speichers

Ab Mitte der 1990er und noch während der 2000er Jahre beschäftigten sich viele Firmen damit, in großen IT-Rechenzentren eigenen Speicherplatz zu mieten und diesen zu verwalten. Dieser wurde dann mittels teurer, ebenfalls gemieteter Standleitungen mit dem Internet verbunden. Dabei gab es allerdings ein entscheidendes Problem: Eine geplante oder ungeplante Wartung der Komponenten dieses Systems hatte meist einen Totalausfall der Website oder der Arbeitsplatzrechner des Unternehmens zur Folge.

Als dann 2006 der Online-Buchhändler Amazon damit begann, Rechen- und Speicherkapazitäten an Unternehmen zu vermieten, war mit den Amazon Web Services die Cloud als buchbarer Informationsspeicher im Internet geboren. Schätzungen zufolge liegen aktuell mehr als 1 Exabyte (1 Million Terabyte) an Daten in verschiedenen Clouds zum Abruf bereit.

Rechenzentrum mit riesigen Serverschränken und Hardware

Riesige Rechenzentren sorgen für die Speicherung von Cloud-Daten und deren Verteilung an einzelne Geräte. Wo sich diese genau befinden, ist oft nicht bekannt. Quelle: fotolia | © Sashkin

Das wachsende Angebot an Cloud-Diensten sorgt seit einigen Jahren dafür, dass Unternehmen Themen wie Ausfallsicherheit und Datenanbindung verstärkt an Drittanbieter outsourcen können. Die relevanten Daten werden letztlich zwar immer noch auf einer Serverarchitektur gespeichert – jedoch liegt diese neben den Daten meist redundant (also mehrfach abgespeichert) an mehreren Standorten vor. Sie ist außerdem beinahe beliebig erweiterbar und nicht mehr so leicht von Ausfällen betroffen. Geräte wie PCs, Laptops oder Smartphones und Tablets benötigen lediglich eine Internetverbindung sowie die passenden Zugangsdaten, um von jedem Ort der Welt aus auf den Online-Speicher zuzugreifen.

Das Unternehmen cloudplan aus Hamburg hat mit seiner Cloud-Lösung ein Peer-to-Peer-System entwickelt, das die Infrastruktur des Kunden verwendet und alle Geräte in die Datensicherung mit einbezieht, auf denen die Cloudplan-Lösung installiert ist. So werden die Daten nicht nur an mehreren Orten, sondern auch auf mehrere Arten gesichert und liegen in den meisten Fällen deutlich schneller zum Abruf bereit. Liegt eine benötigte Datei beim cloudplan-System auf einem Gerät, das sich ebenfalls im aktuellen Netz befindet (in Firmen ist das meist das hausinterne Netzwerk mit bis zu 10 GBit Bandbreite), wird sie direkt von diesem Client aus geladen und nicht erst durch das Internet abgerufen.

Cloud Historie zusammengefasst:

  • Clouds gibt es als Begriff schon seit den 90er Jahren

  • Die erste Public Cloud wurde von amazon.com im Jahre 2006 vorgestellt

  • Unternehmen sparen Ressourcen, indem sie die Bereitstellung und Verwaltung von Speicherplatz in Clouds auslagern

  • Peer-to-Peer-Clouds wie die von cloudplan ermöglichen schnellen Zugriff und redundante Speicherung

 

Mehrere Clients greifen auf eine einzelne Cloud-Lösung zu

Bei einer einfachen Cloud-Lösung greifen mehrere Clients parallel auf denselben Datenspeicher zu. Quelle: fotolia | © YB

Wann lohnt sich eine Cloud?

Laut einer Studie der Wirtschaftsprüfungsgesellschaft KPMG in Zusammenarbeit mit der Forschungsabteilung des Digitalverbandes Bitkom Research aus dem Jahre 20162 bestätigen 74% der befragten deutschen Unternehmen, dass die Public-Cloud-Nutzung zu einer besseren Verfügbarkeit und Performance der IT-Leistungen geführt hat. Keiner der Befragten berichtet von einer Verschlechterung. Trotzdem nutzen weiterhin nur 26% der deutschen Unternehmen überhaupt eine solche Lösung.

Dabei lohnt sich eine Cloud im Grunde genommen schon ab dem Zeitpunkt, wenn Unternehmensdaten auf mehr als nur einem Rechner verfügbar sein sollen. Das gilt auch und besonders, wenn neben Computern und Laptops auch Mobilgeräte wie Smartphones oder Tablets im Arbeitsalltag eingesetzt werden.

In Zeiten moderner und verteilter Arbeitsumgebungen kommt es sehr oft vor, dass Daten nicht nur am zentralen Standort und Sitz eines Unternehmens benötigt werden. Das ist vor allem dann der Fall, wenn…

  • … ein Unternehmen mehrere Standorte betreibt, die über einen gemeinsamen Datenbestand verfügen (dezentrale Datenhaltung).

  • … das Unternehmen stark wächst und seine Kapazitäten ausbauen und/oder verlagern muss (Skalierungsanforderung).

  • … bestimmte Mitarbeiter unterwegs Zugriff auf den Datenbestand haben sollen (Ubiquity).

  • … im Zuge des immer größer werdenden Wettbewerbs um talentierte Fachkräfte auch die Heimarbeit ein Thema ist (Talent Wars).

Der Einsatz einer Private Cloud bringt nicht nur eine Reihe von Vorteilen gegenüber der üblichen serverseitigen Datenhaltung innerhalb des Unternehmens, sondern auch eine Menge Einsparpotenzial und Zeitgewinn aufgrund sofortiger Verfügbarkeit mit. So kann das Unternehmen flexibel skalieren, wenn einmal mehr oder weniger Rechen- und Speicherkapazitäten benötigt werden. Die Daten sind einfach in der “Cloud” und der Zugriff erfolgt auf sichere Weise nur durch die Personen, die auch Zugang haben sollen. Laut einer Studie des US-Marktforschungsunternehmens IDC amortisiert sich die Investition in eine sichere Cloud-Lösung aufgrund des hohen Einsparpotenzials in vielen Fällen schon nach etwas mehr als einem Jahr.3

2Cloud-Computing in Deutschland – Status quo und Perspektiven: Bitkom-Studie 3Wirtschaftswoche: 60 Prozent der Unternehmen weltweit nutzen die Cloud

Zusammenfassung: Wann lohnt sich eine Cloud:

  • Cloud-Lösungen werden, wo sie bereits eingesetzt werden, als sehr effizient und nützlich wahrgenommen

  • Dennoch ist die Verbreitung gerade in Deutschland noch stark ausbaufähig

  • Ab 2 miteinander verbundenen Rechnern im Unternehmen kann eine Cloud bereits sinnvoll sein

  • Clouds bringen dem Unternehmen Flexibilität und Wettbewerbsvorteile

  • Leider sind viele Private Cloud-Lösungen aufwendig einzurichten und erfordern Wartungsaufwand

 

Schaubild zu beteiligten Komponenten in einer Private Cloud

Bei üblichen Private-Cloud-Systemen werden die Daten über mehrere Zwischenstationen an die Clients verteilt und serverseitig gegen Ausfälle geschützt. Quelle: cloudplan

Thema Datenschutz und Sicherheit in der Cloud

Das Thema Datenschutz wird in Deutschland groß geschrieben. Daher gibt es nach wie vor bei vielen Unternehmen eine gewisse Skepsis gegenüber der großen Wolke, in der die unternehmenseigenen Daten gespeichert werden sollen und deren Server häufig in den USA oder anderen Ländern stehen. Verunsicherungen, die in diesem Kontext immer wieder zur Sprache kommen, sind fehlende Abhörsicherheit, Verschlüsselungsprobleme, gehackte Serverarchitekturen und geringe Ausfallsicherheit.

Was passiert also mit den Unternehmensdaten auf dem Weg in die Cloud? Wo sind diese eigentlich physisch abgelegt? Und inwieweit behält das Unternehmen die Kontrolle über die möglicherweise sensiblen Daten?

Prinzipiell gilt, dass es in der Cloud die gleiche Rechteverwaltung und dieselben Verschlüsselungsmechanismen wie bei einer herkömmlichen Serverarchitektur gibt. Es besteht nicht nur die Möglichkeit, den gesamten Verkehr zur und von der Cloud mit umfangreicher Verschlüsselung zu versehen. Auch der gesamte Datenbestand selbst kann so abgelegt werden, dass er für mögliche Angreifer oder Dritte komplett wertlos ist. Allerdings wird vermutet, dass es in manchen Ländern aufgrund niedrigerer Standards bei der Datensicherheit durchaus zu Abhörproblemen kommen kann – von langsamen Zugriffszeiten einmal ganz abgesehen.

Wenn Sie auf Nummer sicher gehen wollen, sollte Ihre Cloud möglichst in Deutschland liegen und insbesondere vor dem Hintergrund überarbeiteter Datenschutzgesetze ab 2018 nach neuester EU-Norm betrieben werden. Solange Sie auf den richtigen Anbieter für Ihre Cloud-Infrastruktur setzen, gehen Sie also kein Risiko ein. Da cloudplan nur auf der Infrastruktur des Kunden läuft und auch nur hier Daten sichert, bestimmen Sie selbst, wo der Serverstandort liegt.

Was ist für den Datenschutz in der Cloud zu beachten:

  • Durch Unsicherheiten beim Datenschutz scheuen viele Unternehmen die Migration von Daten in eine Cloud

  • Die Datenübertragung sollte in jedem Falle verschlüsselt erfolgen

  • Neuere europäische Richtlinien zum Datenschutz schreiben vor, dass sich die Cloud-Anbieter beim Datenschutz nach dem Aufenthaltsort der Nutzer zu richten haben

  • Bei Auswahl der richtigen Cloud Services gibt es keine hierdurch verursachten, zusätzlichen Sicherheitsrisiken

 

 

Was sollte in die Cloud, was eher nicht?

Laut IDC nutzen über 60% der Unternehmen weltweit bereits Cloud-Dienste und etwa 26% beschäftigen sich intensiv mit dem Thema.1 Oft sind dies sogenannte Public Clouds wie Microsoft OneDrive, Google Drive oder auch Dropbox. Diese Dienste sind für jedermann zugänglich und bieten bereits eine ganze Palette an Zugriffsmöglichkeiten. Jedoch ist hier nicht immer klar, wer welchen Zugriff auf die Daten hat und gerade unternehmenskritische Informationen sollten selbstverständlich von verantwortungsvollen Administratoren nicht unreflektiert in eine Public Cloud von Drittanbietern übertragen werden.

Wenn Unternehmen ihren Mitarbeitern zwar cloudtypische Dienste für effizienteres Arbeiten zur Verfügung stellen, die Infrastruktur aber selbst bereitstellen und betreiben, verfügen sie über eine sogenannte Private Cloud. Der Vorteil ist, dass die Daten weiterhin auf firmeneigenen Rechnern liegen. Die Nachteile liegen jedoch in einer teils aufwändigen Infrastruktur und möglicherweise hohem Pflegeaufwand. Auch setzt eine solche Lösung auf Seite der externen Zugriffe eine stabile und schnelle Internetverbindung voraus. Eine Private Cloud wird wie im Falle von cloudplan auch meist von einem Drittanbieter bezogen und von diesem kontinuierlich weiterentwickelt. So können Sie die Vorteile der weitestgehenden Wartungsfreiheit mit denen einer sicheren, unternehmenseigenen Lösung kombinieren.

Bei einer Hybrid Cloud werden beide Ansätze kombiniert: Einige nicht-sensible Daten und flüchtige Informationen liegen in einer Public Cloud, andere vertraulichere Informationen auf einer Private Cloud. Letztlich handelt es sich hier um einen Kompromiss aus beiden Ansätzen. Zusätzlich bietet cloudplan die Möglichkeit, unabhängig voneinander arbeitende Standorte so mit einer Cloud zu verbinden, dass diese rund um die Uhr auf demselben Datenbestand arbeiten können. Notwendig ist dafür lediglich das Add-On Private Cloud Node, bei dem die Daten obendrein verschlüsselt vorliegen, sodass maximale Datensicherheit auch dezentral (beispielsweise bei unterschiedlichen Zeitzonen der Standorte) gewährleistet ist.

Welche Daten Sie am Ende in die Cloud übertragen, sollten Sie im Einzelfall selbst entscheiden oder sich von uns beraten lassen.

Kurz zusammengefasst:

  • Öffentlich verfügbare sogenannte Public Clouds stehen in dem Ruf, nicht sonderlich sorgsam mit den Daten der Kunden umzugehen

  • Eine Private Cloud sorgt dafür, dass kritische Dateien weiterhin im Unternehmen verbleiben, ohne auf die Vorteile der Verfügbarkeit an jedem Ort verzichten zu müssen

  • Mit einer Drittanbieter-Lösung spart das Unternehmen in nicht unerheblichem Maße Wartungs- und Pflegeaufwand

1(Quelle: Ponemon Institute State of Data Centric Security survey, 2015)

 

Datenaustausch bei Ausfall einzelner Komponenten

Die Möglichkeiten einer Cloud und ihre Vorteile liegen auf der Hand. Der jederzeitige Zugriff von überall ermöglicht die Mitarbeit von zu Hause und die Zusammenarbeit an verschiedenen Standorten. Doch was passiert eigentlich, wenn mal an irgendeiner Stelle die Internetverbindung ausfällt?

Wenn Sie am Arbeitsplatzrechner ein Dokument erstellen und dieses in der Cloud ablegen, können andere Mitarbeiter mit der entsprechenden Erlaubnis von deren Gerät aus auf den Datenbestand zugreifen. Wenn jedoch plötzlich die Verbindung zum Internet weg ist, findet kein Datenaustausch mit der Cloud mehr statt. Das ist besonders in ländlichen Gegenden oder bei gelegentlichen Provider-Ausfällen sowie bei zeit- und sicherheitskritischen Abläufen problematisch.

Als Anbieter einer weitestgehend ausfallsicheren sogenannten Peer-to-Peer Lösung nutzt cloudplan nicht zwingend die Verbindung zu den möglichen anderen Cloud-Teilnehmern im Internet (beispielsweise Clients oder Serversysteme an anderen Standorten), sondern prüft zunächst, ob die benötigten Daten auf einem in der Nähe befindlichen Gerät möglicherweise schneller verfügbar sind. Das kann beispielsweise der Rechner eines Kollegen sein, der sich im selben WLAN oder LAN befindet wie Sie. So sparen Sie im Zweifelsfall nicht nur mobiles Datenvolumen und Übertragungsbandbreite, sondern Sie profitieren auch von einem deutlich schnelleren Datenaustausch.

Die intelligente Verteilung von Daten zwischen den Teilnehmern der Cloud sorgt für mehr Ausfallsicherheit und besonders schnelle Verfügbarkeit der benötigten Daten. Quelle: fotolia | © Julien Eichinger

 

Was passiert bei einem Ausfall von Komponenten:

  • Ein Ausfall der Internetverbindung kann bei herkömmlichen Cloud-Lösungen Arbeitsausfälle und Datenverluste zur Folge haben

  • Die Übertragung von Daten durch das Internet ist fast immer langsamer als im lokalen Netz

  • Bei cloudplan wird diese Tatsache automatisch und effizient berücksichtigt, da im lokalen Netz vorhandene Dateien nicht aus dem Internet heruntergeladen werden

 

 

Welche Cloud für welche Anforderung?

Die Art von Cloud, die Ihren Bedürfnissen am nächsten kommt, richtet sich danach, welches Maß an verteilter Infrastruktur und Redundanz Sie benötigen. Bei sogenannten IaaS-Angeboten (Infrastructure as a Service) stellt der Cloud-Anbieter lediglich ein Archivierungs- und Backup-System sowie Server für den Kunden bereit. Das Angebot umfasst also nur die Infrastruktur und eventuell Softwarekomponenten für die Verwaltung dieses Systems. PaaS-Angebote (Platform as a Service) umfassen hingegen eine Kombination aus Hard- und Software, über die eine Umgebung für die Entwicklung und den Einsatz eigener Anwendungen bereitgestellt wird.

Wenn Sie skeptisch sind, was die Möglichkeiten angeht, probieren Sie doch zunächst einmal unser kostenloses Einstiegsangebot für Geschäftskunden aus. Hier erhalten Sie

  • 2 x Basic Free unbegrenzte Arbeitsplatzlizenzen

  • 4 x Business Pro 14-Tage-Trial Arbeitsplatzlizenzen

  • 1 x Enterprise 14-Tage-Trial Server Lizenz

So lernen Sie die Vorteile der Speicherung von Daten in Ihrer eigenen Cloud-Infrastruktur und die Bereitstellung auf mehreren Geräten nach und nach kennen und können Ihren eigenen Bedarf sowie die spätere Arbeit mit der Cloud besser einschätzen.

 

Fazit zum Thema Cloud-Lösungen

Sobald mehrere Mitarbeiter auf denselben Datenbestand im Unternehmen zugreifen und diesen verändern sollen, sind Cloud-Lösungen sinnvoll. Sie stellen die vorhandenen Daten den berechtigten Personen zur Verfügung und ermöglichen den Zugriff jederzeit und von überall. Jedoch sollten Sie bei der Auswahl einer passenden Lösung einige Punkte beachten:

  • Die Cloud-Server sollten möglichst in Ihrem Unternehmen, mindestens aber in Deutschland stehen

  • Die Daten sollten bei Verwendung externer Server ausschließlich verschlüsselt abgelegt und übertragen werden

  • Bei Ausfall der Internetverbindung Ihres Unternehmens muss der Zugriff auf die Daten gewährleistet bleiben

  • Es sollte nur das über das Internet übertragen werden, was nicht lokal zur Verfügung gestellt werden kann

  • Die Lösung sollte sehr performant sein, denn Zeit ist ja bekanntlich Geld und niemand wartet gerne lange auf das Herunterladen einer dringend benötigten Datei

Die Lösung von cloudplan arbeitet hierbei nicht nur hochredundant und besonders sicher – sie stellt die benötigten Daten durch die Mehrfachspeicherung im lokalen Netzwerk auch extrem schnell bereit.

 



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