Kapitel 26

Die Entwicklung des Cloud Computing

Das Jahrzehnt 2010–2020 war durch das vollständige Aufkommen von Cloud Computing gekennzeichnet, das sich von einem vielversprechenden Trend zu einem Modell der IT-Dienstleistungsbereitstellung wandelte, das von Einzelpersonen, Unternehmen und Regierungen weithin übernommen wurde. Seine Fähigkeit, skalierbare, flexible und über das Internet zugängliche IT-Ressourcen anzubieten, revolutionierte die Art und Weise, wie Software entwickelt, verteilt und genutzt wurde und wie Unternehmen ihre Technologieinfrastruktur verwalteten.

26.1 Definition und Schlüsselkonzepte:
IT Infrastructure as a Service

Cloud Computing ist die Bereitstellung von Computerdiensten, einschließlich Servern, Speicher, Datenbanken, Netzwerken, Software, Analysen und Informationen, über das Internet („die Cloud“). Anstatt eine physische IT-Infrastruktur zu besitzen und zu verwalten, können Benutzer bei Bedarf über einen Cloud-Dienstanbieter auf diese Ressourcen zugreifen.

Zu den Hauptmerkmalen des Cloud Computing gehören:

On-Demand-Self-Service: Benutzer können auf Cloud-Dienste zugreifen und diese unabhängig verwalten, ohne dass eine menschliche Interaktion mit dem Anbieter erforderlich ist.
Breiter Netzwerkzugriff: Cloud-Dienste sind über ein Standardnetzwerk (normalerweise das Internet) von einer Vielzahl von Geräten aus zugänglich.
Ressourcenpooling: Die Ressourcen des Cloud-Anbieters werden von mehreren Benutzern gemeinsam genutzt, mit einem Multi-Tenant-Modell, das die Nutzung optimiert.
Schnelle Elastizität: Ressourcen können je nach Benutzernachfrage schnell vergrößert oder verkleinert werden.
Gemessener Dienst: Die Nutzung von Cloud-Ressourcen wird überwacht und basierend auf dem tatsächlichen Verbrauch abgerechnet.

Es gibt verschiedene Cloud-Bereitstellungsmodelle:

Öffentliche Cloud: Die Cloud-Infrastruktur ist Eigentum einer Organisation, die Dienste an die Öffentlichkeit verkauft (z. B. AWS, Azure, Google Cloud Platform).
Private Cloud: Die Cloud-Infrastruktur wird ausschließlich von einer einzelnen Organisation genutzt. Die Verwaltung kann intern oder durch einen externen Anbieter erfolgen.
Hybrid Cloud: Eine Mischung aus öffentlicher und privater Cloud, die die Portabilität von Daten und Anwendungen zwischen den beiden Umgebungen ermöglicht.
Multi-Cloud: Die Nutzung von Cloud-Diensten mehrerer öffentlicher Anbieter.

26.2 Wichtige Wachstumsfaktoren:
Überzeugende Vorteile

Mehrere Faktoren trieben das exponentielle Wachstum des Cloud Computing im Jahrzehnt 2010–2020 voran:

Skalierbarkeit und Flexibilität: Die Cloud bot eine beispiellose Skalierbarkeit und ermöglichte es Unternehmen, ihre IT-Ressourcen je nach saisonalem Bedarf oder Geschäftswachstum schnell zu vergrößern oder zu verkleinern. Die Flexibilität, zwischen verschiedenen Arten von Ressourcen (Rechenleistung, Speicher, Datenbank usw.) wählen zu können, ermöglichte die Anpassung der Infrastruktur an die spezifischen Anforderungen jeder Anwendung.
Kostensenkung: Durch die Cloud-Einführung entfällt die Notwendigkeit großer Vorabinvestitionen in IT-Hardware und -Infrastruktur, wodurch Kapitalausgaben (CAPEX) in Betriebsausgaben (OPEX) umgewandelt werden. Benutzer zahlten nur für die tatsächlich genutzten Ressourcen, wodurch die Kosten optimiert wurden.
Zugänglichkeit und Mobilität: Cloud-Dienste waren von überall mit einer Internetverbindung zugänglich, was die Mobilität der Mitarbeiter und das Arbeiten aus der Ferne förderte.
Konzentration auf das Kerngeschäft: Cloud Computing ermöglichte es Unternehmen, die Verwaltung der IT-Infrastruktur an spezialisierte Anbieter zu delegieren und sich so auf ihr Kerngeschäft und ihre Innovationen zu konzentrieren.
Innovation und Geschwindigkeit der Bereitstellung: Cloud-Plattformen ermöglichten den Zugriff auf eine breite Palette fortschrittlicher Dienste und Tools (wie künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, Datenanalyse), die Innovationen beschleunigten und die Zeit für die Bereitstellung neuer Anwendungen und Dienste verkürzten.

26.3 Entwicklung von Servicemodellen:
Ein immer detaillierteres Angebot

Im Laufe des Jahrzehnts entwickelten und diversifizierten sich Cloud-Service-Modelle:

Infrastructure as a Service (IaaS): IaaS-Anbieter (z. B. Amazon Web Services (AWS) , Microsoft Azure und Google Cloud Platform (GCP) ) bot Benutzern Zugriff auf grundlegende Ressourcen wie virtuelle Maschinen, Speicher, Netzwerk und Lastausgleich. Benutzer hatten die Kontrolle über das Betriebssystem und die Anwendungen, aber der Anbieter verwaltete die zugrunde liegende Infrastruktur.
Platform as a Service (PaaS): PaaS-Angebote (z. B. Google App Engine , AWS Elastic Beanstalk und Azure App Service ) bot Entwicklern eine Plattform zum Erstellen, Bereitstellen und Verwalten von Anwendungen, ohne sich um die Verwaltung der Infrastruktur (Server, Speicher, Netzwerke) kümmern zu müssen.
Software as a Service (SaaS): Das SaaS-Modell erlebte eine massive Verbreitung, wobei Softwareanwendungen über Webbrowser oder dedizierte Apps zugänglich waren. Beispiele hierfür sind E-Mail ( Gmail ), Office-Suites ( Microsoft Office 365 , Google Workspace ), CRM-Systeme ( Salesforce ) und viele andere Geschäftsanwendungen und persönlich.
Function as a Service (FaaS) / Serverless Computing: Gegen Ende des Jahrzehnts entstand das Konzept des Serverless Computing , bei dem Entwickler Code (Funktionen) als Reaktion auf Ereignisse ausführen konnten, ohne Server verwalten zu müssen. Beispiele hierfür sind AWS Lambda , Azure Functions und Google Cloud Functions . Dieses Modell bot eine größere Granularität und ein Zahlungsmodell, das auf der tatsächlichen Codenutzung basierte.

26.4 Cloud-Computing-Anwendungen nach Sektoren:
Universelle digitale Transformation

Cloud Computing fand in praktisch jeder Branche Anwendung:

Kleine und mittlere Unternehmen (KMU): Die Cloud demokratisierte den Zugang zu IT-Ressourcen auf Unternehmensebene für KMU und ermöglichte ihnen, ohne große Vorabinvestitionen mit größeren Unternehmen zu konkurrieren.
Große Unternehmen: Große Unternehmen nutzten die Cloud für Skalierbarkeit, Notfallwiederherstellung, Geschäftskontinuität und die Möglichkeit, global zu expandieren, ohne in jeder Region eine Infrastruktur aufbauen zu müssen.
Öffentlicher Sektor: Regierungsbehörden haben die Cloud eingeführt, um die Effizienz zu verbessern, Kosten zu senken und den Bürgern digitale Dienste bereitzustellen.
Forschung und Entwicklung: Cloud-Plattformen stellten die Rechenleistung bereit, die für rechenintensive Forschungs- und Entwicklungsaufgaben wie wissenschaftliche Simulationen und Big-Data-Analysen erforderlich war.
Unterhaltung und Medien: Die Cloud war von zentraler Bedeutung für Video- und Musik-Streaming-Dienste (wie Netflix und Spotify), Content Delivery Networks (CDNs) und Medienproduktions-Workflows.
Gesundheitswesen: Die Cloud ermöglichte die sichere Speicherung und Verwaltung elektronischer Gesundheitsdaten, Telemedizin und Datenanalysen für die medizinische Forschung.
Finanzen: Finanzinstitute haben die Cloud für Datenspeicherung, Risikoanalyse, Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und Online-Banking übernommen.

26.5 Herausforderungen und Überlegungen:
Nicht nur Vorteile

Trotz seiner vielen Vorteile brachte die Einführung von Cloud Computing auch einige Herausforderungen und Überlegungen mit sich:

Sicherheit: Die Sicherheit der Daten in der Cloud blieb ein Hauptanliegen. Während Cloud-Anbieter stark in Sicherheitsmaßnahmen investierten, mussten Unternehmen dennoch ihre eigenen Sicherheitsstrategien implementieren und die Einhaltung gesetzlicher Vorschriften sicherstellen.
Datenschutz und Compliance: Die Verwaltung des Datenschutzes und der Einhaltung gesetzlicher Vorschriften (z. B. DSGVO) in einer globalen Cloud-Umgebung wurde komplex.
Vendor Lock-in: Die Abhängigkeit von einem einzigen Cloud-Anbieter (Vendor Lock-in) stellte für einige Unternehmen ein Risiko dar, das sie durch die Einführung von Multi-Cloud-Strategien mindern wollten.
Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit: Obwohl Cloud-Anbieter ein hohes Maß an Zuverlässigkeit und Verfügbarkeit anboten (garantiert durch Service Level Agreements – SLA), könnten dennoch Dienstunterbrechungen auftreten und erhebliche Auswirkungen auf den Geschäftsbetrieb haben.
Kostenmanagement: Cloud-Kostenmanagement wurde zu einer wichtigen Fähigkeit, da eine nicht optimierte Ressourcennutzung zu unerwarteten Kosten führen konnte.
Governance und Kontrolle: Die Aufrechterhaltung der Governance und Kontrolle über Ressourcen in einer gemeinsam genutzten Cloud-Umgebung erforderte neue Strategien und Tools.

26.6 Neue Trends und Zukunftsaussichten:
The Next Level Cloud

Gegen Ende des Jahrzehnts zeichneten sich Trends ab, die die Zukunft des Cloud Computing prägen würden:

Hybrid Cloud und Multi-Cloud: Die Einführung von Hybrid- (Kombination von öffentlicher und privater Cloud) und Multi-Cloud-Strategien (mit mehreren öffentlichen Anbietern) wurde immer häufiger, um die spezifischen Vorteile jeder Umgebung zu nutzen und die Abhängigkeit von einem einzelnen Anbieter zu verringern.
Edge Computing und Cloud: Die Synergie zwischen Edge Computing (Verarbeitung von Daten näher an der Quelle) und der Cloud wurde für IoT und andere latenzempfindliche Anwendungen immer wichtiger.
Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen in der Cloud: Cloud-Plattformen wurden zur primären Infrastruktur für die Entwicklung und Bereitstellung von KI- und ML-Modellen und boten spezialisierte Computerressourcen und verwaltete Dienste.
Cloud-native Architekturen: Die Einführung von „Cloud-nativen“ Ansätzen wie Containern (Docker) und Microservices (Kubernetes) hat sich für die Erstellung skalierbarer, belastbarer und leicht verwaltbarer Anwendungen in der Cloud verbreitet.

Das Jahrzehnt 2010–2020 markierte die volle Reife des Cloud Computing, das zu einem grundlegenden Element der globalen digitalen Infrastruktur wurde. Seine Fähigkeit, Skalierbarkeit, Flexibilität, Kostensenkung und Zugang zu fortschrittlichen Technologien zu bieten, machte es zu einem wichtigen Treiber der digitalen Transformation für Unternehmen jeder Größe und aller Branchen. Herausforderungen in den Bereichen Sicherheit, Datenschutz und Kostenmanagement erforderten ständige Aufmerksamkeit, während aufkommende Trends wie Hybrid Cloud, Multi Cloud und KI-Integration eine weitere Weiterentwicklung der Cloud-Computing-Landschaft versprachen.