Was ist die Cloud? | Cloud-Definition

Die Cloud besteht aus Servern in weltweit verteilten Rechenzentren. Durch den Umstieg in die Cloud können Unternehmen Geld sparen und den Nutzern ein komfortableres Arbeiten ermöglichen.

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Die Cloud

Lernziele

Nach Lektüre dieses Artikels können Sie Folgendes:

  • Erfahren, was „die Cloud“ bedeutet
  • Verstehen, wie die Cloud funktioniert
  • Die verschiedenen Cloud-Modelle und möglichen Cloud-Bereitstellungen erkunden

Was ist die Cloud?

Mit dem Begriff „Cloud“ sind Server gemeint, auf die über das Internet zugegriffen wird, sowie Software und Datenbanken auf diesen Servern. Solche Cloud-Server stehen in Rechenzentren auf der ganzen Welt. Beim Cloud-Computing brauchen Benutzer und Unternehmen keine physischen Server mehr zu verwalten und keine Softwareanwendungen auf ihren eigenen Computern auszuführen.

Was ist die Cloud

Über die Cloud können Benutzer von praktisch jedem Gerät aus auf dieselben Dateien und Anwendungen zugreifen, denn Verarbeitung und Speicherung von Daten erfolgen auf Servern in einem Rechenzentrum und nicht lokal auf dem Gerät des Benutzers. Deshalb ist es auch möglich, dass ein Benutzer, dessen altes Smartphone defekt ist, sich einfach auf einem neuen Smartphone bei seinem Instagram-Konto anmelden kann und wieder sein altes Konto mit allen Fotos, Videos und Gesprächsverläufen vorfindet. Bei E-Mail-Providern in der Cloud wie Google Mail, mit Microsoft Office 365 oder mit Anbietern von Cloud-Speicher wie Dropbox oder Google Drive funktioniert das genauso.

Für Unternehmen bedeutet der Wechsel zu Cloud-Computing einige Einsparungen bei IT-Kosten und Gemeinkosten: Sie müssen keine eigenen Server mehr aktualisieren und warten, denn hierfür ist nun der Cloud-Anbieter zuständig. Dies ist besonders für kleinere Unternehmen interessant, die sich möglicherweise keine interne Infrastruktur leisten konnten, die benötigte Infrastruktur aber nun kostengünstig in der Cloud realisieren können. Über die Cloud können Unternehmen auch leichter international tätig werden, da Mitarbeiter und Kunden von überall aus auf dieselben Dateien und Anwendungen zugreifen können.

Wie funktioniert Cloud-Computing?

Was Cloud-Computing möglich macht, ist eine Technologie namens „Virtualisierung“. Das bedeutet, dass ein „virtueller“ Computer digital simuliert wird, der sich so verhält, als wäre er ein physischer Computer mit eigener Hardware. Dies wird im Fachjargon als VM (virtuelle Maschine) bezeichnet. Bei richtiger Implementierung werden virtuelle Maschinen auf demselben Hostrechner voneinander getrennt ausgeführt. Sie treten in keinerlei Beziehung miteinander, und die Dateien und Anwendungen einer virtuellen Maschine sind für die anderen VMs nicht sichtbar, obwohl sie sich auf derselben physischen Maschine befinden.

Virtuelle Maschinen nutzen auch die Hardware effizienter, auf der sie gehostet werden. Wenn viele virtuelle Maschinen gleichzeitig betrieben werden, wird ein Server zu vielen Servern, und ein Rechenzentrum wird zu einer ganzen Reihe von Rechenzentren für viele verschiedene Organisationen. So können Cloud-Anbieter ihre Server weit mehr Kunden zur Verfügung stellen, und dies bei niedrigen Kosten.

Selbst wenn einzelne Server ausfallen, sollten Cloud-Server normalerweise immer online und immer verfügbar sein. Cloud-Anbieter sorgen im Allgemeinen für genug Backup-Kapazität für ihre Dienste auf mehreren Maschinen und in mehreren Regionen.

Die Nutzer greifen entweder über einen Browser oder eine App auf die Cloud-Dienste zu, wobei sie über das Internet – also viele miteinander verbundene Netzwerke – eine Verbindung mit der Cloud herstellen, und zwar unabhängig davon, welches Gerät sie verwenden.

Welches sind die wichtigsten Dienstmodelle beim Cloud-Computing?

Cloud-Dienstmodelle

Software-as-a-Service (SaaS): Hierbei installieren die Benutzer keine Anwendung auf ihrem Gerät mehr. Stattdessen werden SaaS-Anwendungen auf Cloud-Servern gehostet und die Benutzer greifen über das Internet darauf zu. SaaS ist mit dem Anmieten eines Hauses vergleichbar: Der Hausbesitzer ist für die Instandhaltung verantwortlich, der Mieter kann das Haus jedoch so nutzen, als wäre es sein eigenes. Beispiele für SaaS-Anwendungen sind Salesforce, MailChimp und Slack.

Platform-as-a-Service (PaaS): Bei diesem Modell zahlen Unternehmen nicht für gehostete Anwendungen, sondern für die Dinge, die sie zur Entwicklung ihrer eigenen Anwendungen brauchen. PaaS-Anbieter bieten über das Internet all das an, was zum Erstellen einer Anwendung notwendig ist, einschließlich Entwicklungstools, Infrastruktur und Betriebssystem. PaaS lässt sich damit vergleichen, dass jemand kein Haus, sondern alle zum Hausbau erforderlichen Werkzeuge und Geräte mietet. Zu Beispielen für PaaS zählen Heroku und Microsoft Azure.

Infrastructure-as-a-Service (IaaS): Bei diesem Modell mietet ein Unternehmen die benötigten Server und Speicher von einem Cloud-Anbieter. Sie nutzen diese Cloud-Infrastruktur zum Erstellen eigener Anwendungen. IaaS ist damit vergleichbar, dass ein Unternehmen ein Grundstück pachtet, das es beliebig bebauen kann – es muss jedoch selbst die Baugeräte und -materialien stellen. IaaS-Provider sind unter anderem DigitalOcean, Google Compute Engine und OpenStack.

Früher waren SaaS, PaaS und IaaS die drei Hauptmodelle des Cloud-Computing, und im Grunde genommen lassen sich alle Cloud-Dienste einer dieser drei Kategorien zuordnen. In den letzten Jahren ist jedoch noch ein viertes Modell entstanden:

Function-as-a-Service (FaaS): Beim FaaS, auch als Serverless-Computing bezeichnet, werden die Cloud-Anwendungen in kleinere Komponenten aufgeteilt, die nur bei Bedarf ausgeführt werden. Stellen Sie sich vor, es wäre möglich, nur einen kleinen Teil eines Hauses über einen bestimmten Zeitraum zu mieten. Der Mieter zahlt z. B. nur für die Nutzung des Esszimmers während der Mahlzeiten, die Nutzung des Schlafzimmers zum Schlafen, des Wohnzimmers beim Fernsehen. Wenn er diese Räume nicht nutzt, muss er auch keine Miete dafür zahlen.

„FaaS“ oder „serverlose“ Anwendungen laufen durchaus auf Servern, wie alle diese Modelle im Bereich Cloud-Computing. Sie werden jedoch als „Serverless“ bezeichnet, weil sie nicht auf dedizierten Computern ausgeführt werden und weil die Unternehmen, die die Anwendungen erstellen, keine Server verwalten müssen.

Zudem werden Serverless-Funktionen skaliert bzw. dupliziert, wenn mehr Nutzer die Anwendung verwenden. Stellen Sie sich vor, das Esszimmer des Mieters könnte sich vergrößern, wenn mehr Personen zum Abendessen kommen! Erfahren Sie mehr über Serverless-Computing (FaaS).

Welche verschiedenen Typen von Cloud-Bereitstellungen gibt es?

Im Gegensatz zu den oben beschriebenen Modellen, die definieren, wie Dienste über die Cloud angeboten werden, haben diese verschiedenen Cloud-Bereitstellungstypen damit zu tun, wo sich die Cloud-Server befinden und wer sie verwaltet.

Die häufigsten Cloud-Bereitstellungen sind:

  • Private Cloud: Eine private Cloud ist ein Server, Rechenzentrum oder verteiltes Netzwerk, der bzw. das einer einzigen Organisation vorbehalten ist.
  • Öffentliche Cloud: Eine öffentliche Cloud ist ein Dienst, der von einem externen Anbieter ausgeführt wird und zu dem Server in einem oder mehreren Rechenzentren gehören können. Im Gegensatz zu einer privaten Cloud werden öffentliche Clouds von mehreren Organisationen gemeinsam genutzt. Mithilfe von virtuellen Maschinen können einzelne Server von verschiedenen Unternehmen gemeinsam genutzt werden. Dies wird als „Mehrmandantenfähigkeit“ bezeichnet, weil mehrere Mandanten Serverkapazität desselben Servers mieten.
  • Hybrid-Cloud: Hybrid-Cloud-Bereitstellungen stellen eine Kombination aus öffentlichen und privaten Clouds dar und können sogar ältere On-Premise-Server beinhalten. Ein Unternehmen kann für einige Dienste seine private Cloud und für andere Dienste eine öffentliche Cloud nutzen, oder es kann die öffentliche Cloud zur Sicherung der privaten Cloud verwenden.
  • Multicloud: Multicloud ist ein Cloud-Bereitstellungstyp, der mehrere öffentliche Clouds umfasst. Anders ausgedrückt: Ein Unternehmen mit einer Multicloud-Bereitstellung mietet virtuelle Server und Dienste von mehreren externen Anbietern. In der oben verwendeten Analogie wäre dies mit dem Pachten mehrerer aneinander angrenzender Grundstücke von verschiedenen Eigentümern vergleichbar. Multicloud-Bereitstellungen können auch eine Hybrid-Cloud sein und umgekehrt.

Wie unterstützt Cloudflare Unternehmen dabei, auf die Cloud umzustellen und die Cloud für ihren Betrieb zu nutzen?

Cloudflare erleichtert den Schutz und die Verwaltung jedes Cloud-Bereitstellungtyps. Unser Netzwerk befindet sich zwischen den Endnutzern und der Cloud-Infrastruktur des Produkts oder Dienstes des Kunden. Kunden können Performance, Sicherheit, DNS und andere Cloudflare-Angebote für alle ihre Cloud-Bereitstellungen von einem einzigen Dashboard aus verwalten. Cloudflare bietet auch eine Web Application Firewall an, um Websites und Webapplikationen vor der Ausnutzung von Schwachstellen zu schützen. Cloudflare ermöglicht Unternehmen zudem, FaaS (Serverless) in ihre Cloud-Bereitstellung aufzunehmen.

Hier erfahren Sie mehr über Cloudflare-Lösungen für SaaS.

Wodurch unterscheidet sich die Cloud vom herkömmlichen Client-Server-Modell des Internet?

Das Internet bestand schon immer aus Servern, Clients und der Infrastruktur, die diese verbindet. Clients senden Anfragen an Server, und die Server senden Antworten. Cloud-Computing unterscheidet sich von diesem Modell insofern, als dass Cloud-Server nicht nur auf Anfragen antworten. Sie führen für die Clients Programme aus und speichern für sie Daten.

Warum heißt es „die Cloud“?

Die „Cloud“ war zunächst ein Begriff aus dem Technikjargon. In den Anfängen des Internets wurden Server und Netzwerkinfrastruktur, die zusammen das Internet bilden, in technischen Diagrammen als Wolke dargestellt. Da immer mehr Rechenprozesse auf diese Server bzw. Internet-Infrastruktur verschoben wurden, begann man, kurz und bündig davon zu sprechen, „in die Cloud zu gehen“, um auszudrücken, wo diese Rechenprozesse in Zukunft stattfinden. Heute ist die „Cloud“ als Begriff für diese Art von Datenverarbeitung weithin etabliert.

Und Container? Sind Container IaaS, PaaS, SaaS oder FaaS?

Ebenso wie virtuelle Maschinen sind Container eine Cloud-Virtualisierungstechnologie. Sie sind Teil des PaaS-Cloud-Modells (Platform-as-a-Service). Die Virtualisierung der Container geschieht in einer Abstraktionsebene, die über der Abstraktionsebene für virtuelle Maschinen liegt, nämlich in der Betriebssystemebene statt der Kernel-Ebene. (Der Kernel ist die Grundlage des Betriebssystems. Er arbeitet mit der Hardware des Computers zusammen.) Jede virtuelle Maschine hat ihren eigenen Betriebssystem-Kernel. Container innerhalb einer Maschine nutzen jedoch denselben Kernel gemeinsam.